# Rehvide, rataste ja jõuülekande tehnika · Triatlon, Tase 8: Ekspert

Triatlon · Tase 8: Ekspert · Insporta Book (https://book.insporta.app/et/triathlon/level-8/tyres-wheels-and-drivetrain-engineering/)

Rehvide, rataste ja jõuülekande tehnika: 100 fakti, 10 testi.

Tehnika, mis muudab võimsuse kiiruseks: veeretakistus arvudes, rõhk ja vibratsioon, rehvi ehitus ja mõõdud, veljed ja rehvi kuju, ratta aerodünaamika, ketid ja määrimine, ülekanded ja rullikud, ratta- ja pedaalimismehaanika, pidurdusfüüsika ning raamimaterjalid.

## Test 1: Veeretakistus arvudes

- Crr on mõõtmeteta suhe: takistusjõud võrdub Crr-ga korrutatud normaalkoormusega (mass × g). (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Head võistlusrehvid (clincher) ja tubeless-rehvid mõõdavad siledatel trumlitel ja teedel umbes 0,003–0,004. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- 0,004 × 80 × 9,81 × 11,1 m/s on umbes 35 W. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- 0,001 × 80 × 9,81 × 11,1 on umbes 8,7 W, mistõttu rehvivalik nii palju loeb. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kuna jõud = Crr × koormus, maksavad raskem sõitja ja ratas proportsionaalselt rohkem veeretakistust. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Pinna karedus paneb rehvi ja ratta põrkama, lisades energiakadusid, mida siledad trummikatsed ei hõlma. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kummi hüstereesikadu väheneb soojenedes üldiselt, seega katsetub sama rehv sooja päeva korral kiiremini. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- 40 km/h juures on aerodünaamiline võimsus tavaliselt mitusada vatti, veeretakistusel aga paarkümmend. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Aerodünaamiline võimsus langeb kiiruse kuubiga, veeretusvõimsus aga ainult lineaarselt, seega saab veeretakistus väikesel kiirusel kaalu juurde. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Terastrummel on sile ja kumer, seega erinevad absoluutarvud teede omadest, kuigi rehvide paremusjärjestus tavaliselt kehtib. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

## Test 2: Rehvirõhk, impedants ja vibratsioon

- Rattale ja sõitjale edasi antud vibratsioon hajub soojusena kehas ja komponentides. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Murdepunktist allpool vähendab suurem rõhk kadusid; sellest kõrgemal muudab kasvav vibratsioonikadu rehvi päris teedel aeglasemaks. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Murdepunkt langeb pindade karedamaks muutudes, seega kiireim rõhk väheneb. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Pehmed koed summutavad vibratsiooni, muutes mehaanilise energia soojuseks, mitte edasiliikumiseks. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Frank Berto soovitas rõhke, mille juures rehv surub sõitja raskuse all kokku umbes 15 % oma kõrgusest. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Läbipaine sõltub koormusest ja rõhust, seega vajab suurem koormus sama kuju hoidmiseks suuremat rõhku. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Suurem maht ja kontaktlaius võimaldavad laiemal rehvil koormust kanda väiksema rõhu ja vähema vibratsiooniga. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Tavaliselt on 55–60 % koormusest tagarattal, seega vajab see veidi rohkem rõhku. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Väga siledal pinnal on murdepunkt kõrge, seega rehvikarkassi kaod vähenevad rõhu tõustes edasi. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Liigselt täis pumbatud rehvi karm, vibreeriv tunne aetakse sageli segi kiirusega, kuigi tegelikud kaod kasvavad. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

## Test 3: Rehvi ehitus ja mõõdud

- Suurem TPI tähendab tavaliselt peenemaid niite ja painduvamat karkassi. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Õhemad, painduvamad karkassid deformeeruvad väiksemate hüstereesikadudega. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kaitsekihid jäigastavad rehvi ja lisavad kummi, seega suurendavad need tavaliselt veeretakistust. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- ETRTO koodid annavad rehvi laiuse ja seejärel äärepesa läbimõõdu; 622 mm on standardne 700c maanteeratta suurus. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Esimene arv on rehvi nimilaius. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Tegelik laius sõltub velje siselaiusest; tänapäevased laiad veljed panevad 25 mm rehvi sageli mõõtma 27–28 mm. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Hookless-veljed on piiratud 5 baariga, sest rehvi hoitakse ilma konksuta. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Ohutult püsivad vaid hookless-äärtele mõeldud rehvid; teised võivad lahti tulla ja rikki minna. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Pehmemad, väiksema hüstereesiga kummisegud võivad veereda kiiremini ja haarduda paremini, kuid kuluvad varem. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Maanteeratta rehvid on liiga kitsad, et jalgrattakiirustel akvaplaneerida, seega annab muster vähe haaret. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

## Test 4: Velje laius ja rehvi kuju

- Laiemad siselaiused panevad ääred laiali, andes laiema ja vähem ümara rehviprofiili. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Rataste kujundajad leidsid, et takistus kasvab, kui rehv on veljest laiem, seega tehakse veljed rehvidest veidi laiemad. (Allikas: Poertner, Zipp wheel design notes (2010. aastad))
- Punnis rehv rikub sujuva ülemineku veljele, eriti külgnurga all. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Laiemal rehvil on suurem eesmine pindala; sobiv velje laius piirab kahju. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Tõendid, et laiemad rehvid veerevad hästi, viisid laiemate veljeni, et rehvi ja velje kujud oleksid aerodünaamiliselt sobivad. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Veljest palju laiem rehv on küljelt halvasti toetatud ja võib vajuda või väänduda. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Rehvi hoidmine velje välisprofiili piires aitab õhuvool veljel kinni püsida. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- ETRTO tabelid seovad velje siselaiused sobivate rehvilaiuste vahemikuga. (Allikas: ETRTO Standards Manual (2023))
- Veljest laiem rehv rikub velje ettenähtud profiili, mis maksab osa aerodünaamilisest eelisest. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Tagaratast varjavad osaliselt raam ja jalad, seega saab esiratas rohkem häirimata voolu. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)

## Test 5: Ratta aerodünaamika ja ehitus

- Õhu suhtes liigub ratta ülaosa umbes kaks korda rattakiirusel, kontaktpunkt aga seisab paigal. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kuna ülemised kodarad liiguvad õhus kiiresti, vähendab nende arvu kärpimine ja kujundamine takistust. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Sügavamad veljed silendavad voolu ratta ümber ja võivad külgnurga all tekitada ettepoole suunatud purjejõudu. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Esikettale mõjuv külgjõud tekitab juhtimismomenti; tagakettale mõjudes mõjutab see juhtimist vaevu. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Külgsuunas painduvad rattad võivad hõõruda klotse või raami ja tunduvad kurvides või spurdis ebamäärased. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Pikaajaline pidurdamine kuumutab veljejoont; süsinikvaik ja rehvid on kõrgete temperatuuride suhtes tundlikud. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Konstantsel kiirusel tasasel teel mõjutab mass veeretakistust vaid veidi. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Ebaühtlane kodarate pinge tõmbab velge külgsuunas või radiaalselt, põhjustades kõikumist. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Paremusjärjestus võib madala ja kõrge külgnurga vahel ümber pöörduda, seega varjab üksik arv päris elu käitumist. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Tugevas puhanguises külgtuules piirab madalam esiratas külgjõu juhtimismõjusid, samal ajal kui sügav tagaratas jääb talutavaks. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)

## Test 6: Keti hõõrdumine ja määrimine

- Laborikatsed mõõtsid kettülekande kasutegureid kuni umbes 98,6 %. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- Kasutegur kasvas suuremate hammasratastega ja kõrgema keti pingega; puhtas laboritingimuses tegi määrimine vähe vahet. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- Kontrollitud puhastes tingimustes oli määrimise mõõdetud mõju väike; päris elu mustus muudab pilti. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- Saaste tekitab rullikutes ja tihvtides abrasiivse pasta, mis suurendab hõõrdumist ja kulumist. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Parafiinipõhine vaha meelitab ligi vähe mustust ja katsetab madala hõõrdumisega, kuigi seda tuleb uuesti peale kanda. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Ketid ei veni; kulumine pikendab sammu ja umbes 0,5 % annab paljudel ülekannetel märku vahetamise vajadusest. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Pikenenud kett ronib hammaste peale, kiirendades kallite hammasrataste kulumist. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Sõltumatud katsestendid ajavad ketti kindla võimsuse ja kiirusega ning mõõdavad kadusid. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Määre, mis on puhtana kiire, võib saastununa toimida halvasti, seega on määrdunud tingimuste katsed realistlikumad. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Puhas, värske ja hästi määritud kett toob mustuse ja kulumise tõttu kaotatud vatid tagasi väikese kuluga. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

## Test 7: Ülekanded, ketijoon ja rullikud

- Äärmuslikud kombinatsioonid painutavad ketti teravalt, suurendades hõõrdumist ja kulumist. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Keti nurk suurendab plaatide ja hammaste vahelist hõõrdumist. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- Lülide väiksem liigendumine suuremate rullikute ümber vähendab hõõrdumist, tavaliselt vati või paari võrra. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- 53/11 × umbes 2,1 m ümbermõõt on umbes 10,1 m ühe keerutuse kohta; 90 keerutust minutis on umbes 55 km/h. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Arendus = ülekandesuhe × ratta ümbermõõt, mida kasutatakse ülekannete võrdlemiseks eri ratta suuruste vahel. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Suurem esihammasratas võimaldab sama ülekande korral kasutada suuremaid tagahammasrattaid sirgema ketiga. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- 1x-süsteemid lihtsustavad käikude vahetamist, kuid jagavad ulatuse laiemate sammudega ülekandesuhete vahel. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Madalamad käigud võimaldavad sõitjatel tõusta istudes jätkusuutliku pedaalimissageduse ja võimsusega. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Väiksemad hammasrattad painutavad iga lüli hambasse sisenemisel rohkem, suurendades kadusid. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)
- Suurele hammasrattale minek sirgendab ketti ja kasutab suuremaid hammasrattaid, vähendades hõõrdumist. (Allikas: Spicer et al., J Mech Des 2001)

## Test 8: Vänta pikkus ja pedaalimismehaanika

- Vahemikus 120–220 mm varieerus maksimaalne võimsus vaid mõne protsendi võrra, optimaalne pedaalimissagedus kohandus keerutushoova pikkusega. (Allikas: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001)
- Lühemad keerutushoovad vähendavad madalas aerodünaamilises asendis puusa kokkusurumist, mis võib aidata mugavust ja võimsust. (Allikas: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001)
- Jala sirutus löögi alumises osas jääb samaks vaid siis, kui sadula kõrgust tõsta keerutushoova muutuse võrra. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Jala kiirus ringil sõltub nii pööretest minutis kui ka keerutushoova raadiusest. (Allikas: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001)
- Ülevaated leiavad võimsusele ja tõhususele ebajärjekindlaid mõjusid; mõned sõitjad eelistavad neid. (Allikas: Leong, Elmer & Martin, J Appl Biomech 2017)
- Q-faktor on pedaalide külgsuunaline vahe, mis mõjutab põlve liikumistrajektoori ja mugavust. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kõrgem stack langetab sadulat jala suhtes tegelikult, seega tuleb sellega arvestada. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Maksimaalne võimsus saabub sarnasel pedaalikiirusel, seega nihutab lühem keerutushoob parima pöörete arvu kõrgemale. (Allikas: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001)
- Tensomeetrid mõõdavad pöördemomenti; korrutatuna pöörlemiskiirusega annab see võimsuse. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Ühepoolsed mõõturid eeldavad, et mõlemad jalad panustavad võrdselt, mis ei kehti kõigi kohta. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

## Test 9: Pidurdusfüüsika

- Kõrge massikeskme korral tähendab raskuse ülekanne, et esiratas teeb suurema osa pidurdamisest, kuni tagaratas tõuseb. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Geomeetria piirab jalgrattad umbes poole g-ni enne ümberminekut, mis on palju vähem kui autodel. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Aeglustus kannab koormuse ettepoole, suurendades esiratta haaret, samal ajal kui tagaratas koormusest vabaneb. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Rootorid püsivad puhtamad ja pidurdussoojus ei jõua velje ja rehvini. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Hõõrdumine muudab kineetilise energia soojuseks, mistõttu pikad laskumised kuumutavad pidureid. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kineetiline energia ja seega peatumisteekond kindla aeglustuse korral kasvavad v ruuduga. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Rehvil on piiratud haare; selle kasutamine pidurdamiseks jätab vähem kurviks, see on „hõõrdering“. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Ülekuumenenud klotsid, rootorid või vedelik kaotavad hõõrdumise või rõhu, vähendades pidurdusjõudu. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kindel pidurdamine pursetena laseb komponentidel pidurduste vahel jahtuda ja säilitab haarde kurvi jaoks. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Põhilenksu hoobadeni ulatumine võtab aega, mistõttu liiguvad sõitjad tehnilistes lõikudes põhilenksule. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

## Test 10: Raami ja komponentide tehnika

- Komposiitkihid paigutavad kiud sinna, kus koormused kulgevad, andes suure jäikuse ja kaalu suhte ning kujundusvabaduse. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Süsinik võib pärast lööki seest pragude minna, ilma et sellest oleks palju märgata. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Süsinik on tugev oma ettenähtud suundades, kuid haavatav kinnitussurve suhtes; mutrivõti pöördemomendi näiduga hoiab kahjustuse ära. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Kaablite peitmine vähendab paljastatud turbulentset segadust lenksu ja roolitoru ümber. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Hoiuruumi kujundamine raami kuju sisse väldib õhuvoolu paigutatud lisatarvikute takistust. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Sõitja jäljes või käte vahel olevad paigutused katsetuvad sageli väikese või isegi negatiivse takistusmuutusega. (Allikas: Crouch et al., Sports Eng 2017)
- Alumiiniumisulamid on taskukohased ja löökide suhtes andestavamad, kuigi võrdse jäikuse korral raskemad kui süsinik. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Vale suurusega raam piirab, kuidas kontaktpunkte saab paigutada. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Titaan pakub vastupidavust ja korrosioonikindlust mugava sõiduga, kuid on süsinikust kallim ja raskem. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))
- Peidetud kahjustus võib ootamatult rikki minna, seetõttu on soovitatav lasta spetsialistil see üle vaadata või kuvadiagnostikaga kontrollida. (Allikas: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. väljaanne, 2020))

Allikad: Eelretsenseeritud spordiinseneeria ja füsioloogia kirjandus, kindlalt tuvastatud faktide jaoks avaldatud testandmed ja standardid

Tee testid: https://insporta.app/try?utm_source=book&utm_medium=referral