הצמיגים הרגילים שאנחנו מוצאים על 99% מהאופניים נקראים צמיגי Clincher. צורת חתך הרוחב שלהם היא כמו האות U , ובתוכם בד”כ תהיה פנימית נפרדת. שפת הצמיג נתפסת על ידי החישוק, ולחץ האוויר שומר שהוא לא יזוז.
זוהי טעות נפוצה לחשוב שהצמיג עשוי מגומי, מאחר וזהו המרכיב הגלוי לעין. בעצם, הגומי הוא החלק הפחות חשוב משלושת החלקים המרכיבים את הצמיג.
טבעת הצמיג (הנוגעת בחישוק).
ברוב הצמיגים, טבעת הצמיג תהיה עשויה מלולאות של חוטי פלדה. טבעת הצמיג היא זו שמחזיקה את הצמיג על החישוק ומהווה את עמוד השידרה של הצמיג. בעוד שברוב הצמיגים הטבעת עשויה מפלדה, יש צמיגים המשתמשים בחוטי קבלר. שימוש בקבלר למטרה זו חוסך כ 50 גרם ממישקלו של הצמיג.
מאחר וחוטי הקבלר גמישים מאוד יחסית לפלדה, צמיגי קבלר ניתנים לקיפול, זהו יתרון חשוב לרכיבה שדורשת נשיאת צמיג רזרבי.
הבד.
הבד מחבר בין שתי טבעות הצמיג ויוצר את גוף הצמיג. זהו החלק שקובע את צורתו של הצמיג. הרוב המכריע של הצמיגים בנוי מבד העשוי מסיבי ניילון. (ניתן למצוא גם סיבי פוליאמיד). עד לשנות השישים הבד הנפוץ היה כותנה או קנבס.
בניגוד לבדים רגילים שאנחנו מכירים, סיבי הבד בצמיג לא שזורים שתי וערב אחד בשני, אלא מסודרים בשכבות, כאשר הסיבים בכול שכבה מקבילים אחד לשני. השכבות מונחות בהצלבה כך שהסיבים בכל שיכבה מונחים בניצב לסיבים בשיכבה הצמודה. בצמיגי אופניים השכבות מונחות כך שהסיבים רצים באלכסון בין טבעת אחת לשניה. סידור זה מקנה קשיחות ויציבות למבנה הצמיג.
בצמיגי רכב מודרניים השכבות מונחות בקו ישר מטבעת לטבעת לרוחב הצמיג, כאשר יש שכבות נוספות אשר מונחות לאורך היקף הצמיג בניצב להם. צמיג בסידורכזה נקרא צמיג רדיאלי. צמיגים רדיאלים עבור אופניים נבדקו ונמצאו כגמישים מדי, ונותנים הרגשה של צמיג לא מנופח מספיק. בחלק מהצמיגים יש רצועת קבלר בהיקף הצמיג בעיקר כהגנה ולמניעת תקרים.
צמיג לא רדיאלי.
שימו לב איך הסיבים בשכבות השונות הולכים באלכסון וניצבים זה לזה.
צמיג רדיאלי.
שימו לב לשכבות הרוחביות וכיצד הסיבים הולכים לרוחב ומקבילים זה לזה.
הגומי.
לאחר שהצמיג קיבל את צורתו כתוצאה מחיבור שכבות הבד, הוא מצופה בגומי. הגומי נועד בעיקר להגן על הבד מפני נזקים, ואין לו חשיבות מבנית. אזור הגומי שבא במגע עם הקרקע נקרא Thread או בעברית סוליית הצמיג. הגומי באזור זה בדרך כלל יותר עבה מהגומי בדפנות הצמיג, בעיקר לטובת עמידות בשחיקה. לרוב הצמיגים יש דוגמה תלת מימדית אשר יכולה להגביר את אחיזת הצמיג.
יצרנים מערבבים תוספים שונים בגומי לקבלת אופייני אחיזה \ שחיקה שונים. בדרך כלל, תרכובת גומי רכה תתן אחיזה טובה יותר, אך זאת באה על חשבון שחיקה מהירה של הצמיג. גומי הוא חום מטבעו, אך רוב הצמיגים הם שחורים. הצבע השחור הוא תוצאה של הוספה של Carbon Black – תערובת של תחמוצות פחמן אשר משפרת בצורה משמעותית את העמידות והאחיזה של הגומי באזור סוליית הצמיג. יש יצרנים המחליפים את ה Carbon Black בתרכובות סיליקון. צמיגים אלו בדרך כלל יהיו בעלי סוליה בגוונים של אפור. צמיגי תרכובת כפולה – Dual Compound הם בעלי רצועה של תרכובת גומי קשה יותר במרכז הסוליה נגד שחיקה, ותרכובת גומי רכה יותר לאחיזה טובה בצדדים של הסוליה. המטרה היא ליצור עמידות לשחיקה כאשר שומרים על האחיזה בסיבובים. ישנם צמיגים שאין להם Carbon Black בדפנות (הדפנות בצבע חום) על מנת לשפר את גמישות הדפנות ולהקטין את התנגדות הגלגול של הצמיג.
צמיגים צינוריים: TUBULAR
לצמיגים אלו אין טבעת צמיג. דפנות הצמיג תפורות אחת לשניה סביב הפנימית. צמיגים צינוריים מותקנים על חישוקים מיוחדים ומחוברים בהדבקה!
פנימיות.
פנימיות הן בעצם בלונים בצורת חישוק, עם שסתום למילוי אוויר. הדרישה היחידה מפנימית היא אטימות לאוויר. מאחר והיא עשויה מגומי, אין לה מבנה קשיח, ומחוץ לצמיג היא יכולה להתנפח עד כדי 2-3 פעמים מגודלה המקורי, אם לא תתפוצץ קודם לכן. ללא הצמיג , אין הפנימית מסוגלת לעמוד בלחץ משמעותי.
סוגי שסתומים (ונטילים)
בוטיל או לטקס?
לפני מלחמת העולם השנייה צמיגים ופנימיות היו עשויים מלטקס טבעי המופק מעצים טרופיים. כאשר היו קשיים באספקת הלטקס הטבעי בזמן המלחמה, הומצא לו תחליף, ה- “בוטיל”. הבוטיל היה תחליף מוצלח מאוד, ואפילו יותר טוב מהלטקס לשימוש הספציפי הזה. כיום כל הצמיגים ורוב הפנימיות עשויות מבוטיל. יש רוכבים המעדיפים פנימיות לטקס מאחר והן יכולות להיות קלות במעט מפנימיות בוטיל. יש המאמינים כי לפנימיות לטקס יש התנגדות גילגול קטנה יותר מפנימיות בוטיל. פנימיות לטקס בדרך כלל פורוזיביות יותר, ודורשות ניפוח להשלמת האויר בתכיפות גבוהה יותר.
אחיזה.
אחיזה מתיחסת להתנגדות הצמיג להחלקה. בשלושה מצבים אחיזה הופכת גורם מכריע – בלימה, טיפוס וסיבוב. תכנון שונה של הצמיג, בעיקר באזור הסוליה יכול לשפר או לגרוע מאחיזת הצמיג בכל אחד מהמקרים. אחיזת הצמיג תלויה בעיקר בגורמים הבאים – לחץ ניפוח, סוג הגומי ודוגמת הסוליה. אחיזה מושפעת גם מקיום או חוסר בשיכוך, תנוחת הרוכב וטכניקת הרכיבה.
דוגמת הסוליה.
צמיג שטח.
הסוליה יכולה לשפר את אחיזת השטח בשני אופנים:
בשטח קשה ומשובש, הבליטות בצמיג יאחזו בבליטות שעל פני הדרך ויפחיתו את הנטיה להחלקה.שטח רך, הבליטות בצמיג ננעצות בפני השטח ומספקות אחיזה משופרת.
בשנות השמונים קרה מהפך בתיכנון סוליות צמיגים, שהחל ב- Specialized Ground Control צמיג זה כמו הרבה צמיגים אחריו, היה בעל בליטות גבוהות בשני צידי הסוליה, עם חיזוק נוסף למניעת התקפלות הבליטות לכיוון חוץ הצמיג. צמיגים אלו שיפרו משמעותית את הביצועים בחול ובוץ, מאחר ותוך כדי גלגול הצמיג לקראת מגע עם הקרקע, פחיסת הצמיג גורמת לבליטות אלו להתקפל פנימה לכיוון מרכז הצמיג כך שהן תופסות את האדמה כמו זוג צבתות.
שימו לב לשורות הקוביות הבולטות בצדדים
צמיג כביש.
צמיגי כביש אינם נזקקים לשום דוגמת סוליה. צמיגי הכביש הטובים ביותר הינם חלקים לגמרי. למרות זאת, רוב האנשים מניחים שצמיג ללא דוגמת סוליה יהיה חלקלק, כך שקשה למכור צמיג כזה לחלק מהרוכבים. כדי להתמודד עם קושי זה, רוב יצרני הצמיגים מוסיפים דוגמה מאוד עדינה על סוליית הצמיג, בעיקר כאפקט קוסמטי שיווקי. אם תבחנו היטב מקטע כביש מאספלט או בטון, תראו שפני השטח של הכביש עצמו מחוספסים יותר מהדוגמה שעל צמיג כביש איכותי שכזה. מאחר והצמיג גמיש, הוא מתעוות כאשר הוא בא במגע עם הכביש ומקבל את צורת פני השטח של הכביש. במקרים של כביש רטוב וחלקלק, או גרוע מזה, מתכת רטובה כמו מחברי התפשטות של גשרים, מסילות רכבת וסימוני כביש, כל צמיג יהיה בעל אחיזה נמוכה ומוגבלת ביותר, גם דוגמת הסוליה לא ממש תעזור.
הבהרה בנושא Hydroplaning – (ריחוף על מים)
צמיגים למכוניות, משאיות וגם אופנועים מסוגלים להגיע למצב מסוכן שנקרא Hydroplaning מצב זה נגרם מנסיעה מהירה על משטח רטוב מאוד, אשר יכולה לגרום לכך שהכוח העילוי של המים גורם לצמיג לרחף על שכבת המים שעל הקרקע. במקרה כזה יש איבוד מוחלט ומיידי של האחיזה! בניגוד לצמיג רכב שבו שטח המגע של הצמיג עם הכביש מרובע ויכול גרום לאיסוף מים תחתיו, שטח המגע של צמיג אופניים הוא קמור כדי לאפשר הטיה בסיבובים, ולכן דוחף את המים לצדדים. צמיג האופניים צר משמעותי ולכן לא מפתח כוח עילוי כמו צמיג רכב.
פרכוס.
צמיגי “קוביות” הינם בעלי אחיזה נמוכה יחסית על משטחים קשים, מאחר והקוביות מתעוותות ומתעקמות תחת מאמץ בניגוד לדוגמה של צמיג רגיל. התופעה הנ”ל גורמת לאי רציפויות בניהוג. הצמיג בעל אחיזה סבירה בסיבובים קלים אך כאשר הכוחות מתגברים בסיבובים חדים, הקוביות מתעקמות והאחיזה כמעט נעלמת וגורמת להחלקה.
צמיגים משולבים.
יצרנים רבים משווקים צמיגים משולבים בטענה שהם עובדים היטב על מדרכה\כביש וגם בשטח. התכנון הנפוץ של צמיג כזה הוא משטח חלק במרכז סוליית הצמיג ובליטות בצדדים. התאוריה היא שכאשר הצמיג מנופח היטב, השטח החלק יהווה משטח נסיעה טוב למדרכה, והבליטות יתנו אחיזה כאשר הצמיג שוקע בשטח או בסיבובים בשטח. לעומת זאת, בעת סיבובים אגרסיביים בכביש, המעבר מהמרכז החלק לצד עם הבליטות יכול לגרום לאיבוד אחיזה מהיר וקטלני. גם האחיזה בשטח אינה טובה מאחר ורוב שטח הצמיג חלק.
דוגמה לצמיג משולב.
התנגדות גלגול.
התנגדות גלגול הינה תוצאה של החיכוך המכני הנוצר בעת גלגול הצמיג. כאשר קטע של הצמיג מתגלגל לקראת מגע עם הקרקע, הוא מתעוות מצורתו הקמורה לצורה שטוחה כנגד הקרקע, והוא חוזר לצורתו המקורית כאשר הוא מתנתק מהקרקע. עיוות הגומי בתהליך המתואר לעיל הינו הגורם העיקרי לחיכוך. מהעיקרון הנ”ל נגזרות שתי אופציות להקטנת התנגדות הגלגול: – ככל שהבד והגומי דקים יותר, הם גמישים יותר. החיסרון הוא שהצמיג רגיש יותר לשחיקה ופגיעה. – ככל שלחץ האויר גבוה יותר, הצמיג יתעוות פחות. החיסרונות פה רבים. איבוד הרבה מהגמישות המאפיינת צמיג פנאומטי, הרכיבה לא נוחה והאחיזה קטנה. לחץ גבוה דורש צמיגים וחישוקים חזקים יותר ולכן כבדים יותר.
לחצי ניפוח.
על רוב הצמיגים מסומן הלחץ המקסימלי או טווח הלחצים המותר עבור הצמיג. הלחצים נקבעים על ידי היצרן לאחר התחשבות במספר גורמים: לחץ הפריצה (פיצוץ) של הצמיג. יכולת העמידה של החישוק בלחץ (עבור מקרים של חישוקים פגומים) התפיסה הרווחת בקרב הרוכבים, שככל שהערך המקסימלי גבוה יותר הצמיג איכותי יותר. הערך הנפוץ הוא בקירוב חצי מערך הפריצה של הצמיג.
רוכבים מתחילים לעיתים קרובות מתיחסים אל הערכים האלה כאל הערכים המתאימים להם. למרות שלא תתקלו בבעיות גדולות עם הגישה הזאת, בדרך כלל לא תקבלו את הביצועים האופטימליים. רוכבים ותיקים מנסים לחצים שונים ולרוב משנים את הלחץ לפי תנאי השטח. הלחץ האופטימלי של צמיג נקבע על פי העומס שהוא נושא ותנאי השטח. עבור רוכב כבד הלחץ יהיה יותר גבוה מאשר עבור רוכב קל על אותו צמיג.
מאחר ורוב האופניים נושאים יותר עומס על הגלגל האחורי מאשר על הגלגל הקידמי, בדרך כלל הלחץ בצמיג האחורי יהיה במעט יותר גבוה מהלחץ בצמיג הקידמי. לרוב כ 10% יותר. שטח משובש דורש לרוב לחץ יותר נמוך לשיפור האחיזה ונוחות הנסיעה, אך לחץ נמוך מדי מעלה את הסיכון ל”תקר צביטה” – Snakebite מיומנות הרוכב משחקת תפקיד לא מבוטל בעניין. רוכבים מנוסים נוטים להטות את המשקל מהגלגל הפוגע במהמורה לשבריר שניה כדי להוריד מעוצמת המכה, כאשר רוכבים מתחילים יושבים על האופניים וסופגים את מלוא המכה ומסתכנים ב Snakebite.
שלובים והתאמת צמיגים.
רוב האופניים מגיעים עם צמיגים זהים מאחור ומלפנים. עבור שימוש כללי זוהי ברירת המחדל. כדי לשפר את התנהגות האופניים עבור הרכיבה האופיינית לרוכב מסוים, יש לשקול בחירת צמיגים אחורי וקידמי שונים שיתאימו למטרה מסויימת.
קידמי צר – אחורי רחב.
אם משקל הוא בעדיפות עליונה, משקל ורוחב הצמיג מוגבלים על ידי הסיכון ל Snakebite . מאחר ויש יותר עומס על הצמיג האחורי, אפשר להסתפק בצמיג צר יותר מקדימה.
קידמי רחב – אחורי צר.
ככלל, לצמיג קידמי רחב יש יתרונות בהרבה מקרים. כאשר ניהוג ונוחות הם המטרה העיקרית, צמיג רחב יספק אחיזה טובה יותר גם בסיבובים (בלחץ מתאים) צמיג רחב יותר משכך מהמורות טוב יותר מצמיג צר. לרכיבה באדמה רכה, חול ובוץ, צמיג קידמי רחב עם דוגמת בליטות אגרסיבית יתן את האחיזה שכל כך חשובה לנו.
אם יחליק לנו צמיג אחורי כמעט תמיד נוכל להתיישר ולהמשיך ברכיבה. בניגוד לצמיג אחורי אם הצמיג הקידמי יחליק, זה כמעט תמיד יגמר בנפילה. אם הצמיג הקידמי ישקע לנו בחול או בבוץ, נתקענו. אם הקידמי עבר, רוב הסיכויים שנוכל לדווש את הגלגל האחורי דרכו גם כן. לגלגל אחורי צר וחלק יותר יש פחות התנגדות גלגול. מאחר ורוב המשקל נישא על ידי הגלגל האחורי, התנגדות הגלגול שלו משפיעה יותר.
בברכת רכיבה בטוחה צוות פור בייקס!
