A resistência ao rolamento é uma das forças mais importantes entre uma série de forças que precisam ser superadas ao andar de bicicleta.
Ao subir uma ladeira, você precisa superar a gravidade, mas, como resultado, adquire energia potencial gravitacional. Você utilizará essa energia ao máximo ao descer. Em um artigo sobre aerodinâmica de bicicleta publicado por Malizia e Blocken no Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics em 2020, foi apontado que, ao pedalar a uma velocidade superior a 40 quilômetros por hora em uma estrada plana, aproximadamente 90% da resistência superada é a resistência do ar. Portanto, os ciclistas de estrada são fascinados por tudo relacionado ao ar. Além disso, o atrito entre os pneus e a estrada (ou resistência ao rolamento) é a principal força que você precisa superar. Somente superando-a você pode começar a pedalar e pedalar mais rápido.
A seguir, explicaremos o que é resistência ao rolamento, como medi-la e os fatores que a afetam. Embora a resistência ao rolamento seja geralmente considerada uma preocupação para bicicletas de estrada, a mídia estrangeira também explicará por que ela é importante para mountain bikes e ciclistas de gravel. A mídia estrangeira também apresentará os três melhores pneus para bicicletas de estrada descobertos em seus próprios testes, que apresentam resistência ao rolamento relativamente baixa.
O que é resistência ao rolamento?
Segundo a fabricante de pneus Schwalbe, a resistência ao rolamento é a energia perdida quando um pneu rola. Esse tipo de perda de energia tem múltiplas fontes, sendo a mais significativa a energia perdida devido à deformação do pneu. Há também atrito entre os pneus e a superfície da estrada, o que torna muito mais fácil rodar em estradas de asfalto mais lisas do que em estradas de cascalho ou off-road.
A deformação ou deslocamento relativo dos pneus pode levar à geração de calor e ruído, bem como à perda de energia do sistema. No setor de bicicletas, a largura, o diâmetro e a pressão dos pneus afetam sua deformação. Outros fatores, como a flexibilidade do pneu e a proporção de borracha utilizada na banda de rodagem, também desempenham um papel importante.
A substituição de parte do negro de fumo no composto do pneu por dióxido de silício pode reduzir a perda de energia causada pelo deslocamento relativo, reduzindo assim a resistência ao rolamento. É por isso que pneus de alto desempenho geralmente contêm dióxido de silício. Alega-se que o grafeno tem um efeito semelhante. A Vittoria adicionou grafeno aos seus pneus de alto desempenho.
Se você participa de um contra-relógio ou de uma corrida, pode estar disposto a sacrificar a vida útil do pneu e a proteção contra furos para aumentar sua velocidade. A banda de rodagem e a lateral dos pneus de competição são geralmente finas e podem nem mesmo conter uma camada de proteção contra furos. Por outro lado, se você anda em estradas irregulares ou simplesmente detesta ter um pneu furado consertado no meio do caminho, pode estar disposto a aceitar aumentar a resistência ao rolamento para obter uma camada adicional de proteção contra furos, o que pode proporcionar melhor proteção antiexplosão, aderência e prolongar a vida útil do pneu.
Por que a resistência ao rolamento é importante?
A resistência ao rolamento é uma das forças mais óbvias que reduzem a velocidade do seu ciclismo e também uma das mais fáceis de resolver. Além da resistência do ar, a resistência ao rolamento é responsável por grande parte da resistência que você encontra ao pedalar, superando até mesmo a resistência do ar em velocidades mais baixas.
Quase todo ciclista almeja pedalar mais rápido, por mais tempo ou com menos esforço. Reduzir a resistência ao rolamento é uma das maneiras mais simples e de menor custo de atingir esse objetivo. Como Schwalbe apontou: " Os ciclistas têm força física muito limitada e esperam usá-la da forma mais eficiente possível."
Optar por substituir seus pneus com baixa resistência ao rolamento é relativamente mais barato, mas também pode otimizar suas condições de pilotagem e rotas existentes, o que é gratuito para você.
Como testar a resistência ao rolamento?
O pneu a ser testado é instalado na roda de teste e inflado até a pressão predeterminada. O pneu entra em contato com o rolo de teste e aplica pressão na roda de cima para baixo, simulando o peso do motorista e causando a deformação do pneu.
O sistema determina a resistência ao rolamento do pneu medindo o excesso de potência ou torque necessário para manter a rotação na velocidade especificada. Normalmente, múltiplas medições repetidas são realizadas para garantir precisão e repetibilidade. Além disso, normalmente há um período de pré-aquecimento antes da medição para manter o equilíbrio entre o sistema e os pneus. A resistência ao rolamento dos pneus de bicicleta é geralmente expressa em watts (W), uma unidade bem conhecida por ciclistas e entusiastas. É claro que também existem outras unidades para representar os valores medidos. Como o coeficiente de resistência ao rolamento ou Crr, que é a força necessária para superar a resistência ao rolamento dividida pela carga da roda, geralmente expressa em N/kg.
Comparação da resistência ao rolamento entre pneus clincher, pneus sem câmara e pneus tubulares.
Um fator que afeta a resistência ao rolamento dos pneus de bicicleta é o atrito entre a câmara de ar e a câmara de ar externa, que ocorre quando o pneu se deforma sob carga. Uma avaliação foi projetada especificamente para testar o impacto da resistência ao rolamento do pneu e outros fatores. Eles testaram as diferenças na resistência ao rolamento quando 10 câmaras de ar diferentes de TPU, látex e butil foram usadas em combinação com câmaras de ar Continental GP5000 STR de 25 mm, bem como as diferenças em comparações adicionais com pneus sem câmara.
A conclusão é que a resistência ao rolamento aumenta de 0,2 a 3,8 W com o uso de câmaras de ar em comparação com pneus sem câmara. Câmaras de ar de látex têm o menor impacto na resistência ao rolamento, e o desempenho da maioria das câmaras de ar de TPU é superior ao das câmaras de ar de butil. A conclusão final é que o pneu sem câmara apresenta a maior eficiência de condução. Se você quiser usar câmara de ar, use a versão sem vácuo do pneu clincher GP5000. Esta versão é mais rápida, mais leve e mais barata.
Pneus tubulares são, na verdade, os mesmos que pneus clincher, mas são mais caros e sua resistência ao rolamento pode ser comparável à dos pneus clincher que usam câmaras de ar de látex.
Pneus de algodão também ajudam a reduzir a resistência ao rolamento. O tipo e a quantidade de cola utilizada, bem como o tempo de secagem da cola, afetam os resultados. Portanto, nenhuma conclusão definitiva pode ser tirada de testes comparativos.
Em termos gerais, a diferença na resistência ao rolamento entre câmaras de ar sem câmara e câmaras de látex ou TPU é muito pequena. Você pode escolher de acordo com suas preferências. Além disso, o pneu sem câmara oferece proteção extra contra furos. A presença de fluido de autorreidratação permite que você pedale para casa mesmo com o pneu furado, na maioria dos casos.
Como a resistência ao rolamento varia com a largura do pneu?
A imprensa estrangeira realizou um teste comparativo entre duas versões do Pirelli P Zero Race TLR (26 mm e 30 mm) com larguras diferentes para avaliar se pneus mais largos são mais rápidos. O resultado é: depende.
Em patins indoor, quando dois pneus funcionam com a mesma pressão, o pneu de 30 mm requer menos potência para manter a mesma velocidade. Isso ocorre porque, sob a mesma pressão, pneus mais largos apresentam relativamente menos deformação devido às suas superfícies de contato mais largas e curtas. Quando a pressão real do pneu é ajustada para o mesmo nível necessário, o pneu mais estreito é mais eficiente. Teoricamente, se você puder ajustar perfeitamente a pressão do pneu para cada largura para manter a mesma área de contato, a resistência ao rolamento deve ser a mesma.
No entanto, na prática, em melhores condições de estrada, pneus largos não são mais lentos do que pneus estreitos, e em estradas irregulares que exigem aderência e flexibilidade, pneus largos são mais rápidos. Nessas condições, eles podem proporcionar maior amortecimento, flexibilidade e uma superfície de curva maior. É por isso que muitos ciclistas de gravel de elite escolhem pneus ultralargos para participar de corridas off-road de alta dificuldade, como a Unbound.
Portanto, você deve escolher o tamanho do pneu com base no terreno do seu passeio e no seu objetivo.
A resistência ao rolamento é importante para mountain bikes e gravel bikes?
A resposta curta é: importante, mas não tão importante quanto um carro de rua. Para muitos ciclistas de montanha e cascalho, a resistência ao rolamento pode não ser a principal prioridade. Pneus com menor resistência ao rolamento, ou seja, mais leves ou finos, podem ser mais propensos a estouros, o que não vale a pena comprometer em corridas de resistência ou pistas desafiadoras.
A área onde os ciclistas de montanha podem estar dispostos a sacrificar um pouco de aderência em troca de menor resistência ao rolamento é a corrida de cross-country (XC). Nessas corridas, a vantagem é ultrapassar rapidamente. É claro que o percurso não pode ser muito difícil, e o mesmo vale para o cascalho.
Portanto, para a maioria das pedaladas em montanhas e cascalho, a aderência e a resistência a furos são mais importantes do que a baixa resistência ao rolamento.
No setor de veículos automotores, a norma IOS estabeleceu um método unificado para medir a resistência ao rolamento. O padrão para testes de resistência ao rolamento de bicicletas é determinado pelos testadores. É claro que testadores experientes também fornecem os métodos de teste mais abrangentes e consistentes.
A conclusão final é que há compensações entre a resistência ao rolamento e outros fatores, como resistência do ar, durabilidade e aderência. Ao decidir qual tipo de pneu usar, em quais circunstâncias e com qual pressão, você precisa fazer compensações.
