כתב: תמיר אשל, ספטמבר 2019

מאז המצאת האופניים לפני כמאתיים שנה חלו בהם מעט מאוד מהפכות עיצוביות ששינו את האופן שבו אנחנו משתמשים בהם.

מרבית השינויים והחידושים לאורך השנים היו יותר אבולוציה מאשר רבולוציה.

המצאות כמו הצמיג הפנאומטי, השרשרת, מעביר ההילוכים, אופני ההרים, המתלים, המעבר לייצור סדרתי, כל אלו היו אכן מהפכות אבל זה בציר די עלוב בשביל 200 שנה ולכן כל מהפכה חדשה היא חג לחובבי האופניים.

בגדול, מאז המצאת מעביר ההילוכים של טוליו קמפניולו, עולם אופני הכביש היה תקוע שנים רבות בקיפאון מחשבתי שגרם לכך שעד לפני כחמש שנים, אופני כביש חדשים נראו ותפקדו באופן די דומה לאופניים שתוכננו ויוצרו לפני 30 – 50 שנה ואף יותר.

במידה מסוימת אפשר להודות לאותו קיפאון על המצאת אופני ההרים ובהמשך תת נישות אחרות אבל זה כבר סיפור אחר…

בינתיים, על מנת לנסות לשכנע לקוחות לרכוש את אופני הכביש של השנה למרות שאין בהם שיפור משמעותי ביחס לאופניים שרכשו בשנה שעברה, נאלצו היצרנים להסתמך על האובססיה של רוכבי האופניים למשקל ולפזר הבטחות שווא שהדגם החדש שוקל חצי קילו פחות מהדגם הקודם… אבל, ניתוח של העובדות מלמד שאם לפני 30 שנה אופני קצה שקלו 7-8 קילו הרי שגם כיום, לאחר 30 שנה ודיאטה מצטברת של 15 קילו (שני אופניים שלמים ????…) אופני הקצה של 2020 עדיין שוקלים אותם 7-8 קילו…

והנה, סוף סוף, לאחר שנים רבות של קיפאון מתרחשת מול עינינו מהפכה חדשה שמשנה את צורתם ותפקודם של אופני הכביש ממש ללא היכר, אלא שהפעם המהפכה איננה קפריזה של ממציא הזוי אלא תוצר של תובנות מדעיות של הכוחות והגורמים שמאפשרים (או מונעים) מהאופנים לנוע קדימה מהר יותר, יעיל יותר, בטוח יותר, נוח יותר ומהנה יותר.

להלן עיקרי התובנות החדשות והשפעותיהן על המהפכה

תובנה: אירודינמיקה מנצחת משקל בכל דרך, גם בעליות וגם במהירויות נמוכות בהרבה ממה שהיה מקובל לחשוב.

תוצאה: יבבני המשקל הפכו ללא רלוונטיים. האובססיה להפחתת משקל האופניים הוכחה כחסרת יעילות בניסיון להביא את האופניים לביצועים טובים יותר… למעט סחיבתם במעלה המדרגות בדרך חזרה הביתה מהאימון…

תובנה: צמיג רחב מייצר פחות התנגדות גלגול מצמיג צר (זהה לו במבנהו) ונוסע מהר ובטוח יותר בכל מצב מעשי.

תוצאה: הצמיגים הצרים נעלמו מהשוק ונוצר מעבר הדרגתי, שלא לומר נהירה ממשית לצמיגים רחבים בהרבה מבעבר.

תובנה: לחץ אוויר נמוך יותר מקטין התנגדות גלגול ולא להיפך!

תוצאה: תמריץ נוסף למעבר לצמיגים רחבים יותר על מנת לאפשר הקטנה נוספת בלחץ האוויר בלי סיכון של פנצ'ר מצביטה.

תובנה: ביצועי גלגל אופטימליים מתקבלים באמצעות חישוק שתואם ברוחבו לצמיג ביחס של 1:1, בניגוד לעבר בו היה מקובל שמותר לצמיג להיות רחב יותר מהחישוק, אפילו משמעותית, אפילו עד ליחס של 2:1 !.

תוצאה: החישוקים התרחבו משמעותית ונוצרה נורמה חדשה של התאמה בין צמיג לחישוק.

תובנה: חישוק וצמיג עדכניים לא נכנסים בשלדה ובפרסת מעצור מהסוג הקיים.

תוצאה: עיצוב ותכנון מחדש של שלדות הכביש ומעבר למעצורי דיסק.

הקונספציה הישנה האמינה ב"כמה שיותר צר יותר טוב" והובילה לייצור שלדות ומעצורים שתוכננו להכיל חישוקים ברוחב של 18-20 מ"מ בלבד, וצמיגים ברוחב של עד 23 מ"מ.

הרוחב החדש של החישוקים והצמיגים לא נכנס בשלדות ובפרסות המעצור המסורתיות ומהצורך לשנות נוצרה ההזדמנות ליישם את השינויים הכרוכים בתובנות החדשות באמצעות עיצוב הוליסטי חדש של האופניים בכללותם, כולל שלדה, גלגלים ומעבר מתבקש למעצורי דיסק.

המעבר של אופני הכביש למעצורי דיסק ריחף באוויר כעננה מעל השמרנות המסורתית של רוכבי הכביש מהיום שאופני ההרים עשו את  המעבר המוצלח לפני כעשרים שנה אך ההתנגדויות של השמרניים בענף אופני הכביש דחו את הבלתי נמנע עוד ועוד.

לא עוד: כיום כבר אין מנוס מהמעבר המתבקש שבלעדיו לא ניתן ליהנות מהגלגלים החדשים ולכן היצרנים חזרו לשולחן התכנון ועיצבו מחדש את אופני הכביש של העתיד ובעצם של ההווה.

מכיוון שהכל מתחיל מהגלגלים, נתחיל את סקירת החידושים מהגלגלים ומשם נתגלגל ליתר המכלולים שהשתנו כפועל יוצא.

ראשית קצת מספרים ברשותכם

עד לפני כ 50 שנה, רוחב הצמיג המקובל בתחרויות כביש היה כ 30 מ"מ.

עם השיפור באיכות הכבישים עליהם מתקיימות תחרויות כביש התחילו רוכבים לחשוב שצמיג צר יותר ולחץ אוויר גבוה יותר יאפשרו לאופניים לנסוע מהר יותר.

התנגדות הגלגול לא הייתה מונח מוכר בשמו הנוכחי אך רעיונית כבר התחיל "להתגלגל".

מאותו יום החל תהליך הדרגתי של הצרת הצמיגים עד שבסוף שנות השמונים הגיע הטרנד לשיאו והדעה הרווחת אז הייתה שעל מנת להפיק את המירב מהאופניים יש לבחור צמיג ברוחב של 18 מ"מ בלבד ואותו יש לנפח ללחץ של 160 PSI…

מיותר לציין שנוחות הרכיבה על צמיגים אלו הייתה קטסטרופלית, הבלאי שלהם היה גבוה, העמידות בפני פנצ'רים הייתה זוועתית ואחיזת הכביש הייתה ממש לא משהו ואף גרוע מכך כשהכביש רטוב  אבל כל עוד הרוכבים הניחו שחוסר הנוחות מתורגם למהירות – הטרנד תפס ואף התחזק.

בשנים האחרונות, בעקבות מחקרים חדשים בתחום שהעזו להטיל ספק בטרנד הצמיג הצר והלחץ האסטרונומי החלה המגמה להתהפך, יצרני האופניים התחילו לספק את האופניים עם צמיגים שהלכו והתרחבו, בהתחלה ל 23 מ"מ, אחר כך ל 25 מ"מ ובימים אלו מתחיל המעבר ל 28 ואפילו 30 מ"מ… המעגל הושלם וחזרנו לנקודת המוצא…

האמנם?

זהו שלא בדיוק: הפעם השינוי לא מגיע מקפריזה של רוכב זה או אחר אלא ממחקר מדעי והפעם מצטרף אל הצמיג גם החישוק שעיצובו הופך לחלק אינטגרלי מעיצוב המכלול שנקרא גלגל ומהיום אין לצמיג או לחישוק קיום עצמאי ללא בן זוג מותאם.

מחקר עדכני גורס שבכל מה שקשור להתנגדות הגלגול של הצמיגים, מעבר מצמיג של 18 מ"מ ל 28 מ"מ, לא רק שאינה פוגעת ביעילות אלא להיפך: היא מפחיתה באופן מובהק את התנגדות הגלגול!

לא פחות מדהים מזה: הגדלה נוספת של הצמיג אל מעבר ל 28 מ"מ, אפילו עד ל 50 מ"מ (!!!) משאירה את התנגדות הגלגול קבועה בכל הטווח שבין 28 ל 50 מ"מ (יותר מזה פשוט לא נבדק…) כל עוד דופן הצמיג זהה מבחינת החומר והגמישות שלו.

את המחקר ניתן לראות כאן.

התובנה הזו הובילה למסקנה נוספת ולא פחות מעניינת שהדבר שהכי משפיע על התנגדות הגלגול היא יכולתו של הצמיג להתכווץ ולהתפשט מהר ככל האפשר כאשר הוא עובר על פני אזור המגע עם הכביש.

על היכולת הזו משפיעים שני גורמים:

1. הרכות של דופן הצמיג: ככל שדופן הצמיג עשוי מחומר רך יותר כך הוא יצרוך פחות אנרגיה על מנת לבצע את המעבר.
2. ככל שלחץ האוויר נמוך יותר כך יקל על הצמיג לבצע את משימת ההתכווצות וההתפשטות ופחות אנרגיה תאבד בדרך.

המסקנה היא שכדי לרכוב מהר יותר יש לבחור צמיג רך ככל האפשר וברוחב מספיק משמעותי על מנת לאפשר לנפח בו לחץ נמוך ככל האפשר בלי לסכן את הצמיג או את החישוק בנזק מצביטה.

אז מה זה אומר במספרים?

זה אומר שיש יחס גומלין בין רוחב הצמיג ללחץ האוויר הרצוי בו וככל שהצמיג רחב יותר כך הוא זקוק לפחות לחץ כדי לתפקד במיטבו.

מעניין שמקצועני האופניים תמיד הבינו את זה אינטואיטיבית ותמיד השתמשו בצמיגים רחבים ובלחץ נמוך בקלאסיקות הבלגיות כמו פריס-רובה או טור דה פלנדרס בהן רוכבים על כבישים משובשים אבל משום מה מיהרו לחזור לצמיגים דקים ולחץ גבוה במרוצים אחרים…

במרוץ פריס-רובה לאורך השנים נוהגים המקצוענים להשתמש בצמיגים ברוחב שבין 28-30 מ"מ ובלחץ באזור ה 60 PSI.

כמובן שיהיה מי שיטען שהבחירה שנבעה מהמסלול התובעני לא מתאימה למסלולים פחות תובעניים אבל למרבה הפלא, למרות רמת הקושי של המרוץ ולמרות פני השטח המשובשים מאין כמוהם, עדיין המהירות הממוצעת של מרוץ פריס רובה לאורך השנים אינה נופלת ממהירויות שנהוגות במרוצים על כבישים חלקים יותר בהם הרוכבים משתמשים בצמיגים צרים יותר ובלחץ אוויר גבוה יותר…

אם זה כך אז למה לוותר על הנוחות, האחיזה, הבטיחות וההפחתה בכמות הפנצ'רים שמספקים הצמיגים השמנמנים בלחץ נמוך?

האמת שאין סיבה ואת זה העולם מתחיל להבין כיום:

כמו שזה נראה היום, אופני הכביש התחרותיים של כולנו יצוידו ממש בקרוב בצמיגים ברוחב 30 מ"מ אותם ננפח ללחץ של כ 60 PSI, על חישוקים ברוחב פנימי של 25 מ"מ (רוחב חיצוני של 30-32 מ"מ) ואותם נעצור באמצעות מעצורי דיסק.

ככול הנראה יהיו אלו צמיגי טיובלס אבל זה כבר נושא לכתבה אחרת.

הקונפיגורציה החדשה צפויה לצמצם כמעט לחלוטין את מקרי הפנצ'ר ולכן זמן החלפת גלגל בתחרויות, שהיה אחד החסמים העיקריים להשתלבות מעצורי הדיסק בעולם התחרויות המקצועני יפסיק להיות חסם.

מי שנהג עד היום לרכב עם צמיגי "אנטי פנצ'ר" כבדים ובעלי דופן קשה במיוחד ולנפח אותם עד למקסימום המותר (אם לא מעבר לזה) מתוך אמונה שכך הוא מקטין את סיכויי הצמיג להתפנצ'ר ישמח לגלות שאין כל אמת בתיאוריה שלחץ אוויר גבוה מקטין הסתברות לפנצ'רים. ההיפך הוא הנכון!

בנוסף, צמיג בעל דופן קשה מאט את האופניים ביותר מדקה על כל שעת רכיבה לעומת צמיג רך דופן וגמיש!

יתרון נוסף של המבנה המודרני של החישוקים הוא שהם מספקים גם משענת הרבה יותר יציבה לצמיג, משענת שאינה קורסת תחת עומס הפניה ולכן גם יכולת שינוי הכיוון תחת עומס השתפרה וכפועל יוצא גם הבטיחות.

בנוסף ולסיכום, מעבר לחישוקים רחבים עם צמיגים רחבים ולחץ אוויר נמוך (וכמובן מעצורי דיסק) ישפר את המהירות והיעילות בנוסף לשיפור הנוחות, הבטיחות, הבלימה ויכולת שינוי הכיוון ובכך ייצר לרוכבים חוויה חדשה וטובה בהרבה ממה שחווינו בשלושים השנים האחרונות!

אוקי, אז אולי שכנענו חלק מכם שהתנגדות הגלגול נמוכה יותר עם צמיגים רחבים אבל מה עם אירודינמיקה: האם צמיג רחב יותר לא מייצר יותר התנגדות אוויר?

התשובה לכך מורכבת:

הגלגל הוא מכלול של צמיג וחישוק שמייצר גרר אירודינמי כמכלול על פי הצורה האירודינמית שלו ולא על פי גודלו.

לכן, אם נרכיב צמיג ברוחב 30 מ"מ על חישוק ברוחב 20 מ"מ ובעומק פרופיל של 25-30 מ"מ נקבל פרופיל דמוי נורה, גרוע מבחינה אירודינמית והגרר יהיה גבוה.

אבל אם נשכיל לשלב חישוק וצמיג שמתואמים ביניהם על מנת ליצור את הפרופיל האופטימלי אז לגודל הכולל לא תהיה כל השפעה שלילית בדיוק כמו שמטוס ג'מבו ומטוס קטן מייצרים גרר סגולי דומה למרות פעלי גודל משמעותיים.

מכאן אל השלדה

מיד לאחר המפגש של הגלגל עם הרוח מגיעה הרוח למפגש עם השלדה וגם כאן חשוב במיוחד לאפשר לרוח מעבר חלק שלא יוצר מערבולות ולכן תכנון הוליסטי של האופניים הוא קריטי ליצירת יעילות מרבית ואילו בחירה של חלק כזה או אחר על פלטפורמה שלא בנויה כדי ליהנות מהיתרונות שלו לא יוביל לתוצאה הרצויה.

יצרנים מתוחכמים מגדילים לעשות כאשר הם לוקחים בחשבון התכנון האירודינמי גם את האביזרים כמו בקבוק המים ומתכננים את צינורות השלדה באופן שיאפשרו מעבר חלק של האוויר בין הגלגלים לשלדה ומהשלדה אפילו אל בקבוק המים!

אם הכל נכון אז איך זה שיש מי שמרגיש יותר מהיר על צמיג צר ולחץ אוויר גבוה?

שאלה מצוינת!

התחושה המתקבלת בגוף ובמוח מצמיג צר בלחץ גבוה היא ויברציה בתדר גבוה שעולה עם המהירות. ויברציה זו מעצימה את תחושת המהירות.

לעומת זאת, צמיג רחב בלחץ נמוך מעלים את הוויברציה ונותן תחושה איטית יותר אבל זו רק תחושה ואין בה אמת.

התחושה הזו של מתאם בין ויברציה למהירות היא כל כך אינטואיטיבית עד כי לאורך השנים אף אחד לא חשב לאתגר את המסקנה הזו אך כאשר לבסוף הגיעו תוצאות המחקר המדעי, התגלתה האמת שחייבה את כל עולם האופניים לבצע חישוב מסלול מחדש…

למי שעדיין מתקשה לקבל את המציאות החדשה נציע להשוות את נוחות הנסיעה של רכב שטח על כביש לנסיעה במכונית פאר: מכונית פאר תמיד תרגיש נינוחה ואיטית ממה שכתוב בספידומטר לעומת רכב השטח שתמיד ירגיש מהיר ממהירותו האמיתית בגלל הקופצניות שלו.

עדיין לא משוכנעים? נסו לרכב בשטח עם אופני הרים ללא בולמי זעזועים ולאחר מכן עם בולמי זעזועים.

האופניים הקשיחים ירגישו הרבה יותר מהירים ואילו האופניים עם המתלים ירגישו יותר בשליטה ולכן גם יותר איטיים למרות שמהירותם האמיתית תהיה גבוהה בהרבה בכל מצב.

עדיין לא משוכנעים? אז אין לי איך לעזור לכם… ????

או קי, אז מעכשיו החישוקים הרחבים (מאוד) והצמיגים השמנמנים, בלחץ אוויר נמוך ככל שניתן הם כבר עובדה מוגמרת, מעצורי הדיסק לאופני כביש כאן בשביל להישאר והשיקול האירודינמי יוביל את כל תהליך העיצוב של כל אופניים מעתה ועד עולם.

המהפכה הושלמה.

מהיכן תבוא המהפכה הבאה?

אולי מהמנוע החשמלי?… ????

תמיר אשל הוא מחלוצי ענף האופניים הישראלי.

תושב רמת גן, יליד 1965, רוכב על אופניים מגיל 13, בונה גלגלים מגיל 14, מאמן עבר של נבחרת ישראל באופניים.

מראשוני יזמי ה"מגה-חנויות" בארץ (קנונדייל ישראל, D.A.A.), ומחלוצי המכירה הישירה מהיצרן לצרכן בישראל באמצעות מותג הגלגלים ולודרום.

תמיר הוא גם מכוון אופניים מקצועי עם וותק של עשרות שנים, יועץ עסקי ואחד שיודע להמציא את עצמו מחדש לפי הצורך…