Fakta Saiz Roda - Bahagian 3... Tompok Sentuhan dan Faktor Tayar

AKUTAKJANJI (Baca ini dulu!!!) Penulis bukan seorang professional dalam MTB, sekadar suka mencari, menyelidik, menyibuk dan mencuba sendiri. Penulis TIDAK bertanggungjawab sekiranya pembaca mengalami kemalangan, kecederaan, kerosakan harta benda dan wang ringgit akibat mengikuti saranan daripada artikel penulis. Apa-apa hal sendiri tanggung. Penulis juga mengalu-alukan kritikan, teguran, pembetulan dan seumpamanya untuk penambahbaikan artikel ini untuk manfaat semua. Untuk rujuk silang komponen yang disebutkan dalam artikel ini, pembaca boleh merujuk Anatomi Sebuah Basikal Gunung.  Posting ini adalah terjemahan bebas daripada posting asal Wheel Size Facts Part 3...Contact Patch and Tire Factor  tulisan Keith Scott , blogger Bansheebikes

DDalam post ini, saya teruskan dengan tema saiz tayar, dengan tumpuan pada faktor-faktor berkaitan seperti tompok sentuhan, tekanan dan bunga tayar.  Semak balik Bahagian 1 dan Bahagian 2 siri mini ini untuk hal-hal lain tayar yang perlu diperhatikan.  Dalam  bahagian 1, tayar kecil mengalahkan tayar besar.  Dalam Bahagian 2, tayar besar bangkit melawan semula... Jadi, yang mana satu yang akan muncul juara untuk anda?

Kali ini kita akan bincangkan tompok sentuhan (contact patch) dan faktor berkaitan bagi ketiga-tiga saiz tayar.  Sekali lagi kita akan ambil saiz tayar dari Bahagian 1 untuk keseragaman.

Tompok Sentuh (Contact Patch)

Apa itu tompok sentuh dan bagaimana ia mempengaruhi cengkaman dan sanggahan golekan?

Rajah 1 Tompok Sentuh ditandakan dengan warna biru

Tompok sentuhan (ditunjukkan di dalam Rajah 1 berwarna biru) adalah jejak tapak kaki tayar yang bersentuhan dengan permukaan jalan pada sebilang masa dan ketika.  Untuk mana-mana tayar, ia kan berubah dengan tekanan tayar kerana Tekanan = daya/kawasan.  Jadi, lebih rendah tekanan, lebih tayar akan mengherot mengikut kontur laluan yang dikayuh.

Lebih luas tompok sentuh tayar menunjukkan lebih sentuhan getah tayar dengan permukaan jalan, yang mana akan meninggikan geseran dan juga cengkaman (bagus!).  Walaubagaimanapun, lebih besar tompok sentuh lebih besarlah juga sanggahan golekan (tak bagus!).  Jadi, sepertimana kebanyakan hal lain dalam hidup, perlu ada kompromi, dan anda perlu memilih imbangan yang sesuai di antara cengkaman dan sanggahan golekan sesuai dengan keperluan anda. 


Bentuk dan Keluasan.

Untuk bahagian ini dalam bab tompok sentuh, mari kita lihat ??? setiap saiz tayar (tiada bunga, dan tiada ketegaran tayar).  Setiap satu dengan lebar 2.3", berasaskan beban berat 50kg (dengan andaian agihan berat 50:50, dan berat basikal + penunggang = 100kg) dan 2 bar (anggaran 29PSI atau 200,000 N/m²) gas yang sempurna di atas permukaan datar bagi semua saiz tayar.  Oleh kerana tekanan sama dalam setiap tayar, keluasan tompok sentuh juga akan menjadi sama kerana tekanan = daya/kawasan.  Ini tidaklah realistik sangat kerana tekanan akan berubah sedikit mengikut saiz tayar (kita akan bincangkan nanti).  Illustrasi ini sekadar memberikan kefahaman asas untuk bentuk tompok sentuhan. 

Rajah 2 Bentuk tompok sentuh untuk tekanan tayar yang sama

Dari Rajah 2 anda boleh lihat saiz tompok sendtuh bagi ketiga-tiga tayar bertindanan pada tekanan tayar dan bebanan yang sama : lagi besar saiz tayar, lagi panjang dan sempit tompok sentuhnya.  Tetapi variasi bentuk mungkin lebih kecil dari yang anda jangkakan atau yang telah disogok untuk anda percaya.  Jadi mari kita tengok perkara ini dari sudut pandang yang lain pula...

Salah satu kaedah mengukur tekanan tayar ialah dengan kaedah "tire drop", iaitu kadar peratus tinggi asal tayar (lebih kurang macam landuran ampaian) sepertimana yang ditunjukkan di Rajah 3.

Rajah 3 Penerangan untuk "tire drop"

Jika untuk setiap saiz tayar kita dapat 6% "tire drop" bila berkayuh pada satu permukaan datar dengan tayar botak,  maka ini akan memberikan banyak maklumat tentang tekanan yang diperlukan, juga bentuk tompok sentuh dan kawasannya untuk setiap saiz tayar.

Sepertimana yang ditunjukkan oleh Rajah 4, kawasan tompok sentuh dan panjangnya berubah apabila tekanan tayar berubah, tetapi lebar tayar kekal sama kerana lebar kerangkanya sama.  Begitu juga dengan bentuk keratan lintangnya.  Maka, untuk "tire drop" 6% pada tayar 29" memberikan 2.7% lebih tompok sentuhan berbanding tayar 650b, yang mempunyai tompok sentuhan 1.85% lebih daripada tayar 26".  Perbezaan pada saiz dan bentuk tompok sentuhan adalah lebih kecil daripada apa yang pihak pemasaran pengeluar mahu anda percaya, walaupun kecil, ia wujud. 

Rajah 4 Dimensi tompok sentuh untuk 6% tire drop dan tekanan tayar untuk setiap saiz

Ini juga menunjukkan yang lebih besat garispusat tayar, lebih rendah tekanan diperlukan untuk mendapatkan "tire drop" yang sama.  Maka anda lebih selamat menggunakan tekanan rendah pada tayar yang lebih besar.  Pun begitu, volum tayar adalah faktor yang lebih penting, jadi lebar tayar akan memberi kesan yang lebih ketara ke atas tekanan angin yang diperlukan berbanding saiz tayar.      

Faktor-faktor inilah menentukan kenapa tayar basikal gunung lebih lebar daripada tayar basikal jalanan.  Untuk berkayuh di atas jalan berturap, cengkaman kurang penting berbanding sanggahan golekan (dan berat), maka mereka menggunakan tayar kurus dengan volum rendah pada tekanan tinggi.  Tayar basikal gunung diguna pada tekanan lebih rendah, volum lebih besar untuk meningkatkan cengkaman dan juga segabai kusyen untuk menyerap hentakan.  Ia lebih kepada meilih alatan yang betul untuk sesuatu tugasan, dengan mengoptimakan apa yang dikehendaki, dan berkompromi ke atas faktor-faktor yang tidak terlalu penting.


Bunga Tayar dan adunan bahan

Rajah 5 Bunga tayar bergerutu pada tayar basikal gunung

Cakap-cakap pemasaran tentang tompok sentuh mengenepikan faktor-faktor penting.  Bentuk bunga sangat berkaitan, kerana kenyataannya, tiaa di antara kita yang berkayuh menggunakan tayar botak sepenuhnya.  Jadi bila bercakap tentang tompok sentuh, kita sepatutnya mengambilkira tompok sentuh yang sebenarnya iaitu permukaan bunga tayar, dan juga mengambilkira cengkaman tambahan yang terhasil daripada pinggiran bunga tayar yang menggigit pada tanah lembut.  Bentuk corak bunga dan adunan getah memberikan perbezaan besar berbanding kawasan tompok sentuh.

Corak bunga tayar menukar kawasan sentuhan lebih besar berbanding dengan saiz tayar!

Jadi bila memikirkan tentang cengkaman, daripada berfikir terlampau berat tentang saiz tayar dan tekanan tayar yang tepat, lebih baik anda gunakan masa tersebut untuk memilih corak bunga tayar dan adunan bahan terbaik bagi suasana kayuhan anda dan berujikaji dengan tekanan tayar yang berbeza.

Adunan (compound) getah yang lembut bukan saja akan meliuk lentok dan mendapat lebih cengkaman pada tanah, tetapi juga membantu melembutkan tunggangan dengan pemampatan lebih mudah bila terkena hentakan.  Jika anda menggunakan tayar compound lembut, anda boleh membrek lebih lambat, memecut lebih cepat, mengmabil belokan dengan lebih tajam kerana bunga tayar menggigit tanah dengan gigi-gigi yang tajam.  Adunan lembut juga mempunyai koeffisien geseran yang lebih tinggi, and menyerap hentakan dengan lebih baik untuk terus kekal melekat pada tanah.   

Untuk pertimbangan anda:

Daripada maklumat yang telah disajikan, anda dapat lihat bahawa tayar besar memberikan lebih sedikit kawasan tompok sentuhan kerana anda boleh gunakan tekan angin yang lebih rendah.  Maka, tayar besar memberikan lebih sedikit cengkaman berbanding tayar kecil dengan nilai "tire drop" yang sama.  Tetapi peningkatan  dalam cengkaman pada tayar besar, secara teorinya mungkin lebih rendah daripada apa yang anda jangkakan.

Dengan tayar dengan tompok sentuhan yang lebih besar datang lebih lagi geseran golekan dan kecekapan menurun. Jadi, tayar kecil adalah lebih cekap berbanding tayar besar untuk tire drop yang sama.  Di atas permukaan yang rata dengan tayar botak (slick), tayar yang lebih kecil dengan tire drop yang sama akan kehilangan lebih sedikit tenaga bila berputar berbanding tayar yang lebih besar. 

Tetapi, mari bersikap lebih realistik.  Basikal gunung bukan sekadar digunakan di atas jalan rata dan tentunya kita tidak memasang tayar botak!  Ia berkenaan membawa kelajuan melepasi laluan-laluan tegar, membelok keras menggunakan bahagian bucu tayar, menggagau mencari cengkaman bila mendaki dan macam-macam lagi perkara yang menyeronokkan.  Untuk kebanyakan perkara ini, bunga tayar dan adunan compound tayar adalah jauh lebih penting daripada saiz tayar bila cengkaman yang dicari.  Jadi, nasihat saya ialah jangan terlalu hanyut dan sesat dengan nombor-nombor dalam saiz tayar.  Sebaliknya pilih tayar yang bagus dan nikmati kayuhan anda!