Triathlon · Taso 8: Asiantuntija · Alataso 8.2
Renkaiden, kiekkojen ja voimansiirron tekniikka
10 testiä · 100 faktaa · päivitetty 12. lokakuuta 2026 · markdown
Tekniikka, joka muuttaa tehon nopeudeksi: vierintävastus lukuina, paine ja tärinä, renkaan rakenne ja koko, vanteet ja renkaan muoto, kiekkojen aerodynamiikka, ketjut ja voitelu, välitykset ja ketjunohjaimet, kammet ja polkemismekaniikka, jarrutuksen fysiikka ja runkomateriaalit.
Jokainen alla oleva testi koostuu kymmenestä Insporta-kysymyksestä. Testin alla oleva luettelo kertoo, mitä kysymykset tarkistavat: yksi fakta kysymystä kohden ja lähde, josta kysymys on kirjoitettu. Lukekaa se ennen testiä tai palatkaa siihen väärän vastauksen jälkeen.
Testi 1Vierintävastus lukuinaTee testi
Crr on dimensioton suhde: vastusvoima on yhtä suuri kuin Crr kertaa normaalikuorma (massa × g).
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Hyvien kilpa-ajon vannerenkaiden (clincher) ja tubeless-renkaiden arvot ovat noin 0,003–0,004 sileillä rummuilla ja teillä.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
0,004 × 80 × 9,81 × 11,1 m/s on noin 35 W.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
0,001 × 80 × 9,81 × 11,1 on noin 8,7 W, minkä vuoksi renkaan valinnalla on niin suuri merkitys.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Koska voima = Crr × kuorma, painavampi pyöräilijä ja pyörä maksavat suhteellisesti enemmän vierintävastusta.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Pinnan karheus saa renkaan ja pyörän pomppimaan, mikä lisää energiahäviöitä, joita sileät rumpukokeet eivät tavoita.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Kumin hystereesi yleensä pienenee sen lämmetessä, joten sama rengas testautuu nopeammaksi lämpimänä päivänä.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Nopeudella 40 km/h aerodynaaminen teho on tyypillisesti useita satoja watteja, kun vierintävastukseen kuluu muutama kymmenen.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Teräsrumpu on sileä ja kaareva, joten absoluuttiset luvut poikkeavat teiden arvoista, vaikka renkaiden paremmuusjärjestys yleensä pitää.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Testi 2Rengaspaine, impedanssi ja tärinäTee testi
Pyörään ja pyöräilijään välittyvä tärinä muuttuu lämmöksi kehossa ja komponenteissa.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Taitepisteen alapuolella suurempi paine pienentää häviöitä; sen yläpuolella kasvavat tärinähäviöt tekevät renkaasta hitaamman todellisilla teillä.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Taitepiste laskee pintojen karhentuessa, joten nopein rengaspaine pienenee.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Pehmytkudokset vaimentavat tärinää ja muuttavat mekaanisen energian lämmöksi eteenpäin liikkumisen sijaan.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Frank Berto ehdotti paineita, joiden avulla rengas painuu kokoon noin 15 % korkeudestaan pyöräilijän painon alla.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Painuma riippuu kuormasta ja paineesta, joten suurempi kuorma vaatii suuremman paineen saman muodon säilyttämiseksi.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Suurempi tilavuus ja kosketusleveys antavat leveämmän renkaan kantaa kuorman pienemmällä paineella ja vähemmällä tärinällä.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Tyypillisesti noin 55–60 % kuormasta on takapyörällä, joten se tarvitsee hieman enemmän painetta.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Hyvin sileällä pinnalla taitepiste on korkealla, joten rengasrungon häviöt jatkavat pienenemistä paineen noustessa.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Liian kovaksi pumpatun renkaan tyly, pärisevä tuntuma luullaan usein nopeudeksi, vaikka todelliset häviöt kasvavat.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Testi 3Renkaan rakenne ja kokoTee testi
Korkeampi TPI tarkoittaa yleensä hienompia lankoja ja joustavampaa rengasrunkoa.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Ohuemmat, joustavammat rungot muotoutuvat pienemmin hystereesihäviöin.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Suojakerrokset jäykistävät rengasta ja lisäävät kumia, joten ne yleensä kasvattavat vierintävastusta.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
ETRTO-merkinnät ilmoittavat renkaan leveyden ja sitten vanteen istukkahalkaisijan; 622 mm on tavallinen 700c-maantiekoko.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Ensimmäinen luku on renkaan nimellinen poikkileikkausleveys.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Todellinen leveys riippuu vanteen sisäleveydestä; nykyaikaisilla leveillä vanteilla 25 mm:n rengas mittaa usein 27–28 mm.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Hookless-vanteet on rajattu 5 baariin, koska rengas pysyy paikallaan ilman koukkua.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Vain hookless-helmoille suunnitellut renkaat pysyvät turvallisesti paikallaan; muut voivat irrota ja pettää.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Pehmeämmät, pienemmän hystereesin kumiseokset voivat vieriä nopeammin ja pitää paremmin, mutta kuluvat nopeammin.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Maantiepyörän renkaat ovat liian kapeita vesiliirtoon pyöräilyvauhdeilla, joten kuviointi lisää pitoa vain vähän.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Testi 4Vanteen leveys ja renkaan muotoTee testi
Leveämmät sisäleveydet levittävät helmoja ja antavat leveämmän, vähemmän pyöreän renkaan profiilin.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Pyöräsuunnittelijat havaitsivat, että ilmanvastus kasvaa, kun rengas on vannetta leveämpi, joten vanteet tehdään hieman renkaita leveämmiksi.
Lähde: Poertner, Zipp wheel design notes (2010-luku) · muistaminen
Pullistunut rengas häiritsee sujuvaa siirtymää vanteelle, erityisesti sivuttaiskulmassa.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Leveämmällä renkaalla on suurempi otsapinta-ala; sopiva vannelevys rajoittaa haittaa.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Näyttö siitä, että leveämmät renkaat vierivät hyvin, johti leveämpiin vanteisiin, jotta renkaan ja vanteen muodot pysyisivät aerodynaamisesti yhteensopivina.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Vannetta paljon leveämpi rengas on huonosti tuettu sivusuunnassa ja voi kallistua tai ryömiä.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Renkaan pitäminen vanteen ulkoprofiilin sisällä auttaa ilmavirtaa pysymään kiinni vanteen poikki.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
ETRTO-taulukot yhdistävät vanteen sisäleveydet joukkoon yhteensopivia renkaan leveyksiä.
Lähde: ETRTO Standards Manual (2023) · muistaminen
Vannetta leveämpi rengas pilaa vanteen aiotun profiilin ja vie osan aerodynaamisesta edusta.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · soveltaminen
Rungon ja jalkojen suojaama takapyörä on osittain suojassa, joten etupyörä kohtaa enemmän häiriintymätöntä virtausta.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Testi 5Kiekon aerodynamiikka ja rakenneTee testi
Ilmaan nähden pyörän yläosa liikkuu suunnilleen kaksinkertaisella nopeudella pyörän nopeuteen verrattuna, kun taas kosketuspiste on paikallaan.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Koska ylemmät pinnat liikkuvat nopeasti ilmassa, pinnojen määrän vähentäminen ja niiden muotoilu pienentää ilmanvastusta.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Syvemmät vanteet tasoittavat pyörän ympäri kulkevaa virtausta ja voivat tuottaa eteenpäin suuntautuvan purjevoiman sivuttaiskulmassa.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Etulevyn sivuvoima synnyttää ohjausmomentin; takana se vaikuttaa ohjaukseen tuskin lainkaan.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Sivusuunnassa joustavat pyörät voivat hangata jarrupaloihin tai runkoon ja tuntua epämääräisiltä kaarteissa tai pikajuoksussa.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Pitkäaikainen jarrutus kuumentaa vannetta; hiilikuitu, hartsi ja renkaat ovat herkkiä korkeille lämpötiloille.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Vakionopeudella tasamaalla massa vaikuttaa vain vähän vierintävastukseen.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Epätasainen pinnojen kireys vetää vannetta sivusuunnassa tai säteittäin ja aiheuttaa heilumista.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Paremmuusjärjestys voi kääntyä pienen ja suuren sivuttaiskulman välillä, joten yksittäinen luku kätkee todellisen käyttäytymisen.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Voimakkaassa, puuskaisessa sivutuulessa matalampi etupyörä rajoittaa sivuvoiman ohjausvaikutuksia, kun taas syvä takapyörä pysyy hallittavana.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · soveltaminen
Testi 6Ketjun kitka ja voiteluTee testi
Laboratoriokokeissa ketjuvoimansiirron hyötysuhteeksi mitattiin enimmillään noin 98,6 %.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
Hyötysuhde nousi suurempien hammaspyörien ja suuremman ketjujännityksen myötä; voitelulla oli vähän merkitystä puhtaissa laboratorio-olosuhteissa.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
Hallituissa, puhtaissa olosuhteissa voitelulla oli vain vähän mitattavaa vaikutusta; todellinen lika muuttaa kuvaa.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
Likaantuminen luo hankaavaa tahnaa rullien ja tappien väliin, mikä lisää kitkaa ja kulumista.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Parafiinipohjainen vaha kerää vain vähän likaa ja testautuu pienikitkaiseksi, vaikka se täytyy levittää uudelleen.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Ketjut eivät veny; kuluminen pidentää jakoa, ja noin 0,5 % on monissa voimansiirroissa vaihdon merkki.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Venynyt ketju nousee hampaiden päälle ja kiihdyttää kalliiden hammaspyörien kulumista.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Riippumattomat testilaitteet pyörittävät ketjua asetetulla teholla ja nopeudella ja mittaavat häviöt.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Puhtaana nopea voiteluaine voi toimia huonosti likaantuneena, joten likaisissa olosuhteissa tehdyt testit ovat realistisempia.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Puhdas, tuore ja hyvin voideltu ketju palauttaa lian ja kulumisen vuoksi menetetyt wattit pienin kustannuksin.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Testi 7Välitykset, ketjulinja ja ketjunohjaimetTee testi
Ääriyhdistelmät asettavat ketjun jyrkkään kulmaan, mikä lisää kitkaa ja kulumista.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Ketjun kulma lisää levyjen ja hammaspyörän hampaiden välistä hankausta.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
Lenkkien vähäisempi nivelöityminen suurempien rullien ympäri pienentää kitkaa, tyypillisesti watilla tai kahdella.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
53/11 × noin 2,1 m ympärysmitta on noin 10,1 m poljinkierrosta kohden; 90 kierrosta minuutissa on noin 55 km/h.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Kehitys = välitys × pyörän ympärysmitta, jolla vertaillaan välityksiä eri pyöräkokojen välillä.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Suurempi eturatas antaa ajajan käyttää suurempia takahammaspyöriä suoremmalla ketjulla samalle välitykselle.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
1x-järjestelmät yksinkertaistavat vaihtamista, mutta levittävät alueen leveämmin portain välitysten välillä.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Pienemmät välitykset antavat ajajien nousta istuen kestettävällä poljinkadenssilla ja teholla.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Pienemmät hammaspyörät taivuttavat jokaista lenkkiä enemmän hampaaseen tarttuessa, mikä lisää häviöitä.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · muistaminen
Siirtyminen isolle ratakselle suoristaa ketjun ja käyttää suurempia hammaspyöriä, mikä vähentää kitkaa.
Lähde: Spicer et al., J Mech Des 2001 · soveltaminen
Testi 8Kammen pituus ja polkemismekaniikkaTee testi
Välillä 120–220 mm maksimiteho vaihteli vain muutaman prosentin, ja optimaalinen poljinkadenssi mukautui kampien pituuteen.
Lähde: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001 · muistaminen
Lyhyemmät kammet vähentävät lonkan sulkeutumista matalassa aeroasennossa, mikä voi parantaa mukavuutta ja tehoa.
Lähde: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001 · soveltaminen
Jalan ojennus poljinkierron alapäässä pysyy samankaltaisena vain, jos satulan korkeutta nostetaan kampien muutoksen verran.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Jalan nopeus ympyrällä riippuu sekä kierrosnopeudesta että kammen säteestä.
Lähde: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001 · muistaminen
Katsaukset löytävät epäjohdonmukaisia vaikutuksia tehoon ja hyötysuhteeseen; jotkut ajajat pitävät niistä.
Lähde: Leong, Elmer & Martin, J Appl Biomech 2017 · muistaminen
Q-factor on polkimien sivuttaisväli, joka vaikuttaa polven liikeratoihin ja mukavuuteen.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Korkeampi stack laskee satulaa tehokkaasti suhteessa jalkaan, joten se on otettava huomioon.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Maksimiteho syntyy samankaltaisella polkimen nopeudella, joten lyhyempi kampi siirtää parhaan kierrosnopeuden korkeammalle.
Lähde: Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 2001 · muistaminen
Venymäliuskat mittaavat vääntömomenttia; kerrottuna pyörimisnopeudella se antaa tehon.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Yksipuoliset mittarit olettavat, että molemmat jalat tuottavat yhtä paljon, mikä ei päde kaikkiin.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Testi 9Jarrutuksen fysiikkaTee testi
Kun massakeskipiste on korkealla, painonsiirto saa etupyörän tekemään suurimman osan jarrutuksesta, kunnes takapyörä nousee.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Geometria rajoittaa polkupyörät suunnilleen puoleen g:hen ennen ylikaatumista, mikä on paljon vähemmän kuin autoilla.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Jarrulevyt pysyvät puhtaampina, eikä jarrutuksen lämpö pääse vanteeseen ja renkaaseen.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Kitka muuttaa liike-energian lämmöksi, minkä vuoksi pitkät laskut kuumentavat jarruja.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Liike-energia ja siten pysähtymismatka kiinteällä hidastuvuudella kasvavat nopeuden neliön mukana.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Renkaalla on rajallinen pito; sen käyttäminen jarruttamiseen jättää vähemmän kaarteessa ajamiseen, mitä kutsutaan kitkaympyräksi ("friction circle").
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Ylikuumentuneet jarrupalat, jarrulevyt tai jarruneste menettävät kitkaa tai painetta, mikä heikentää jarrutustehoa.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Napakka jarrutus lyhyinä rupeamina antaa osien jäähtyä jarrutusten välillä ja säilyttää pidon kaarretta varten.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Perustangon jarrukahvoille ulottuminen vie aikaa, minkä vuoksi ajajat siirtyvät perustangolle teknisillä osuuksilla.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Testi 10Rungon ja komponenttien tekniikkaTee testi
Komposiittilaminaatit sijoittavat kuidut kuormien kulkusuuntiin, mikä antaa suuren jäykkyyden ja painon suhteen sekä suunnitteluvapautta.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Hiilikuitu on vahvaa suunnitelluissa suunnissaan mutta herkkä puristusjännitykselle; momenttiavain estää vauriot.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Kaapeleiden piilottaminen vähentää tangon ja ohjainputken ympärillä olevaa paljasta, turbulenttia sotkua.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Säilytystilan suunnittelu osaksi rungon muotoa välttää ilmavirtaan sijoitettujen lisäosien aiheuttaman ilmanvastuksen.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Sijoitukset pyöräilijän jälkivanassa tai käsivarsien välissä testautuvat usein vain vähäisellä tai jopa kielteisellä ilmanvastuksen muutoksella.
Lähde: Crouch et al., Sports Eng 2017 · muistaminen
Alumiiniseokset ovat edullisia ja anteeksiantavampia kolhuille, mutta samalla jäykkyydellä raskaampia kuin hiilikuitu.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Väärän kokoinen runko rajoittaa sitä, miten kontaktipisteet voidaan järjestää.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Titaani tarjoaa kestävyyttä ja korroosionkestoa joustavalla ajotuntumalla, mutta hiilikuitua korkeammalla hinnalla ja painolla.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · muistaminen
Piilevä vaurio voi pettää äkillisesti, joten asiantuntijan tekemä tarkastus tai kuvantaminen on suositeltavaa.
Lähde: Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020) · soveltaminen
Lähteet
Vertaisarvioitu urheilutekniikan ja fysiologian kirjallisuus; vakiintuneiden tosiasioiden osalta julkaistut testidata ja standardit
- Wilson & Schmidt, Bicycling Science (4. painos, 2020)65
- Crouch et al., Sports Eng 201713
- ETRTO Standards Manual (2023)8
- Spicer et al., J Mech Des 20018
- Martin & Spirduso, Eur J Appl Physiol 20014
- Poertner, Zipp wheel design notes (2010-luku)1
- Leong, Elmer & Martin, J Appl Biomech 20171