Vsekakor gre za temo, ki dviguje prah v forumskih razpravah, gostilniških debatah: katera velikost je najboljša, katera je prava? V članku se bomo zatekli k znanosti in upamo, da vam bo to olajšalo odločitev, katera velikost koles je najbolj primerna za vaše električno gorsko kolo.

Že od vsega začetka človeštva so v družbi prisotne dileme, ki ljudi največkrat delijo na dva tabora. Ali naj bo meso kosmatega mamuta srednje ali močno zapečeno? Evolucija proti kreativnosti? Naravno proti umetnemu gojenju? Nenazadnje tudi klasično vprašanje, kaj je bilo prej, kura ali jajce? Tudi kolesarska industrija ima podobne dileme: katera je optimalna velikost kolesa?

Pred petimi leti je bila izbira velikosti koles sorazmerno preprosta. 26 colska kolesa so se počasi poslavljala, medtem ko so 27,5 colska kolesa doživljala svoj preporod. Takrat so že ostajala tudi 29 colska kolesa, a so bila redka in rezervirana za vaške posebneže ter bradate tipe iz Kalifornije. In v nekaj letih se je vse spremenilo. Analogni kolesarski svet je velikost koles 27,5 postavil na obrobje, 29 colska različica pa je prevzela primat.

Vsekakor je nastopil čas, da stvari postavimo na pravo mesto. Katere so prednosti in slabosti 29 colskih koles napram 27,5 colskim kolesom ali je morebiti mešana postavitev najboljša za eMTB?

 

Katere velikosti koles so na voljo?

Na trgu obstajajo trije različni konfiguracije koles, ki so pomembne za uporabnike električnih gorskih koles (eMTB). Klasičnega kolesa premerom 26 palcev praktično ni več na trgu, nadomestilo ga je 27,5 palčno kolo. Sprva so v svetu eMTB-jev prevladovala kolesa premera 27,5 palcev, saj so (pri enakem materialu in kvaliteti izdelave) močnejša od 29-palčnih koles. Kljub temu je danes vse več eMTB-jev opremljeno z večjimi kolesi, saj večja kolesa zagotavljajo bolj gladko kotaljenje. Nekateri proizvajalci pa uporabljajo mešane velikosti koles (podobno kot pri motokrosu), kjer spredaj večje 29 palčno kolo omogoča stabilnejše krmiljenje in bolj gladko kotaljenje, zadaj pa manjše 27,5 palčno kolo zagotavlja večje pospeševanje ter krajše verižnike. Kako različne konfiguracije vplivajo na obvladovanje eMTB-ja?

 

Premer vašega kolesa ni enak zapisu na stranskem delu pnevmatike

Pripravite se na presenečenje. Če izmerite obroče vašega 27,5 ali 29 palčnega kolesa, boste ugotovili, da niso veliki 27,5 ali 29 palcev. Ta zmeda sega še v čas 26 palčnih koles, kjer je dimenzija 26 palcev dejansko pomenila približno merjenje kolesa z nameščeno 2 palčno pnevmatiko, ne zgolj velikost obroča. Ko so se na trgu pojavila 29 palčnih kolesa, se nihče več ni vozil z 2 palčnimi pnevmatikami, zato je bila v velikost že vključena večja 2,25 palčna pnevmatika. Premer obroča vašega kolesa, naj bi se tako ujemal z uradnimi smernicami ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organisation), ki določajo notranje merjenje premera obroča pnevmatike. 27,5 palčni obroči tako dejansko merijo 584 mm (23 palcev), 29 palčni obroči pa 622 mm (24,5 palca). Dejanski zunanji premer kolesa je tako odvisen od višine nameščene pnevmatike, zato nameščene širše in visokozmogljivejše pnevmatike pomenijo »večje kolo«. Na primer, 27,5 palčno kolo z visokozmogljivo pnevmatiko širine 2,8 palca ima skoraj enak zunanji premer kot 29 palčno kolo z pnevmatiko širine 2,4 palca.

Katera velikost koles je torej najboljša?

Zaradi številnih spremenljivk, kot so višina voznika, teža voznika, slog vožnje, teren in geometrija kolesa, odgovor na to vprašanje ni enostavno. Lahko pa vam predstavimo prednosti posamezne velikosti in sami pa boste potem ob upoštevanju vseh dejstev sprejeli ustrezno odločitev o tem, katera velikost koles vam bo najbolj ustrezala.

Sile so zaradi daljših špic 29 palčnega kolesa med obračanjem, zaviranjem in drugimi obremenitvami vsekakor večje zato večja kolesa predstavljajo večje zahteve po strukturni trdnosti. Ob identičnem materialu, debelini in obliki špic ter pesta, nam preprosta fizika pove, da manjše sile pri manjših kolesih pomenijo njihovo večjo trdnost. Zaradi zmanjšanega razmerja moči in mase pri večjih kolesih, morajo biti le-ta zaradi kompenzacije bodisi težja ali izdelana iz dražjega materiala (ogljikova vlakna)

ODGOVOR: Medtem ko se kolesarji na zgornji meji dovoljene teže še vedno zaradi dodatne varnosti poslužujejo manjših in močnejših 27,5 palčnih koles, pa v zadnjem času kolesarji pri spustih uporabljajo tudi 29-palčna kolesa. Zato se smatra sta obe velikosti koles dovolj močni za vožnjo s električnimi gorskimi kolesi.

 

Ali širša pnevmatika ponuja več oprijema?

Ob stiku vaše pnevmatike s podlago nastane odtis, imenovan kontaktna površina. Velikost in oblika kontaktne površine določajo številni dejavniki, kot so tlak v pnevmatiki, konstrukcija pnevmatike ter dimenzije pnevmatike in obroča. Nižji tlak v kolesih omogoča, da se pnevmatika bolj deformira in se svobodno »ovije« okoli terena, po katerem vozite, kar vsekakor poveča velikost kontaktne površine. Oprijem in trenje sta povezana, zato večja kot je kontaktna površina pnevmatike, večji je oprijem, vendar tudi večje trenje, ki lahko vpliva na hitrost kotaljenja pnevmatike.

Če upoštevamo nekatere splošne poenostavitve, velikost kolesa nima bistvenega vpliva na obliko in velikost kontaktnega odtisa. Glavna dejavnika, ki vplivata na velikost kontaktnega odtisa, sta zračni tlak v pnevmatiki in obremenitev pnevmatike (teža, ki pritiska navzdol na pnevmatiko). Razlike pri izračunu velikosti kontaktnega odtisa 29 in 27,5 palčnega kolesa praktično ni in če predpostavimo enako širino pnevmatike, razlike ne boste občutili niti na terenu.

Kaj se zgodi, če namestite širšo pnevmatiko?

Prednost uporabe manjšega, 27,5 palčnega kolesa na zadnjem delu električnega gorskega kolesa je več fizičnega prostora za namestitev širše pnevmatike, pogosto tudi do širine 2,8 palca. Nasprotno pa je večina 29-palčnih eMTB-jev omejena na pnevmatike širine 2,5 palca. Kot smo že omenili, sta glavna dejavnika, ki vplivata na velikost kontaktnega odtisa, zračni tlak v pnevmatiki in obremenitev pnevmatike, ne pa širina. Če podvojite širino pnevmatike, a ohranite enak zračni tlak in obremenitev, se bo dolžina kontaktnega odtisa sicer prepolovila, podvojila pa se bo njegova širina – zato bo celotna površina kontaktnega odtisa ostala skoraj enaka. Če pa zmanjšate tlak v širši pnevmatiki, se bo velikost kontaktnega odtisa povečala. Povečan volumen širše pnevmatike vam omogoča, da zmanjšate tlak zraka, kar bistveno poveča velikost kontaktnega odtisa in s tem oprijem zadnje pnevmatike.

A v zgornji vrsticah govorimo zgolj o teoretičnih modelih, ki pa le delno povzemajo stanje v realnem svetu. Na velikost kontaktnega odtisa močno vpliva tudi profil pnevmatike in seveda profil terena, po katerem se vozimo. Vzorec profila in vrsta gumene zmesi (trda/mehka) pnevmatike imajo dejansko največji vpliv na dejanski kontaktni odtis in s tem povečanje ali zmanjšanje oprijema, oziroma na hitrosti kotaljenja. Pri preučevanju oprijema je zato namesto razmišljanja o velikosti pnevmatik bolj na mestu osredotočenost na izbiro najbolj primernega vzorca profila pnevmatike za določeno vrsto vožnje.

ODGOVOR: Kolo z večjim premerom ima skoraj enak kontaktni odtis kot kolo z manjšim premerom pri enaki širini in tlaku pnevmatik. Večjo vlogo pri določanju oprijema imata tlak in vzorec profila pnevmatike. Širša pnevmatika nam bo ob istem profilu in zmesi pri nižjem tlaku zagotavljala več oprijema.

Ali manjše kolo hitreje pospeši?

Vsak, ki je kadarkoli že stal na rolki, in se tudi hitro znašel na tleh, se je lahko prepričal, da majhna kolesa hitro pospešijo. Za razumevanje spodnjega teksta se morate pripraviti na nekaj srednješolske fizike. Da se poljubna masa prosto zavrti okoli svoje osi (v našem primeru pnevmatika, obroč in špice), je potreben navor –  s tem ji spremenimo vrtilno količino (rotacijski ekvivalent linearni gibalni količini). Tako je za pospešitev kolesa potreben navor, ki preseže vztrajnostni moment (vrtilno količino) kolesa. Večje kolo ima večji vztrajnostni moment in se zato bolj upira spremembam rotacijske hitrosti, torej pospeševanju in zaviranju.

Vztrajnostni moment točkovne mase je definiran kot MASA x POLMER². Iz formule lahko hitro ugotovimo, da bo ob enaki masi manjši polmer kolesa zmanjšal vztrajnostni moment in s tem posledično potreben navor za pospešitev in zaviranje kolesa. Ob identičnih sestavi koles (pesto, špice, obroč, pnevmatika) ima manjše 27,5 palčno kolo manjšo tako maso, kot tudi polmer in s tem posledično tudi vztrajnostni moment. V našem zgornjem scenariju, pri identičnih zgradbah koles (špiklji, obroči, pesti, pnevmatike) bodo krajši špiklji in manjši premer obroča 27,5-palčnega kolesa prinesli manjšo maso in seveda manjši polmer, zmanjševali moment vztrajnosti. Večje kolo ima tako večji vztrajnostni moment in bo ob enakem navoru pospeševalo počasneje. Podoben efekt pa se pojavi tudi pri zaviranju, saj bo večje kolo z večjim vztrajnostnim momentom na vsak način težje ustaviti. Tako pravi teorija o razlikah med kolesi velikosti 27,5 palca in 29 palcev.

Če naredimo hiter teoretičen izračun: vzamemo 27,5 palčno kolo s skupno težo 1430g (teža obroča in pnevmatike pri proizvajalcu) in 29 palčno kolo s skupno težo 1530 g (zaradi poenostavitve izračuna izključimo težo špic, ventila in pesta), kar pomeni da je 29 palčno kolo približno 7 % težje od 27,5 palčnega kolesa. Če zgornji formuli dodamo še večji polmer večjega kolesa, nam izračun pokaže, da je vztrajnostni moment 29 palčnega kolesa približno 20 % višji od 27,5 palčnega kolesa. To pomeni, da je 29 palčno kolo težje pospeševati in zavirati in zahteva več navora za dosego enake hitrosti. A hkrati višji vztrajnostni moment pomeni, da 29 palčno kolo bolje ohranja svoje gibanje, kar prinaša bolj gladko in stabilno vožnjo.

V primeru vprašanja, katero kolo ohranja več hitrosti, gre vsekakor za kompleksnejši problem, saj je vztrajnostni moment le del širše enačbe. V praksi na vztrajnost kolesa vpliva tudi vztrajnost celotnega kolesa (skupaj s kolesarjem). Vrtenje kolesa je namreč povezano s premočrtnim gibanjem kolesa vzporedno s tlemi. Kinetična energija celotnega kolesa, ki se odseva v premočrtnem gibanju, je določena z maso in hitrostjo (pri čemer velikost posameznega kolesa ne igra nobene vloge). Skupna energija kolesa je tako vsota kinetične (kolesa in kolesarja, ki je določena z maso in hitrostjo) in rotacijske energije (vztrajnostni moment kolesa). V vsakem primeru pa je 29 palčno kolo težje, ima večji vztrajnostni moment in bolj učinkovito ohranja svojo vztrajnost.

ODGOVOR: Manjše 27,5 palčno kolo je primernejše za terene, ki zahtevajo hitro spreminjanje hitrosti (pospeševanje in zaviranje), saj bodo kolesarji pri tem porabili manj energije. Če pa se večino časa vozite po poteh, ki so speljane tekoče in ohranjajo inercijo kolesarja, potem priporočamo uporabo večjega 29 palčnega kolesa.

 

Ali je vožnja z 29 palčnim kolesom bolj gladka?

Eden najmočnejših argumentov, ki govori v prid 29 palčnim kolesom, je njihovo bolj gladko vrtenje. Kolo večjega premera se enostavno zapelje čez manjše neravnine, dlje ostane v stiku z ovirami in posledično daje občutek bolj gladke vožnje. V nadaljnjem bomo zanemarili vpliv vzmetenja in deformacije pnevmatik in se osredotočili zgolj na velikost kolesa. V trenutku, ko kolo naleti na oviro, se ustvari nekakšna virtualna skakalnica – črta ki povezuje vrh ovire in dotik pnevmatike s terenom [glej sliko]. Omenjena skakalnica je smer oziroma kot, po katerem se premika kolo, da se prekotali čez oviro. Večji kot je kot, težje kolo premaga oviro. Pri večjem kolesu je dotik kolesa s podlago dlje oddaljeno od ovire, kar zmanjša kot smeri in posledično silo, ki je potrebna za premagovanje ovire. Vse to pa olajša kolesu, da premaga oviro. Za primerjavo si predstavljate nakupovalni voziček, ki ga ustavi že manjši robnik.

Večja kot je ovira, bolj pride do izraza učinek večjega kolesa. 29 palčno kolo v primerjavi z 27,5 palčnim kolesom lahko zmanjša kot smeri čez ovire tudi do 5%. Ta številka se morebiti ne sliši tako velika, a med vožnjo in tisočerimi tresljaji, se manjši kotalni upor odraža kot manjša utrujenost kolesarja. Stabilno lego 29 palčnega kolesa povečuje še nižje težišče (v primerjavi z osema obeh koles) – saj je položaj gonilke je v primerjavi z osema nižje. A v zadnjem delu kolesa lahko velikost 29 palčnega kolesa povzroči tudi nekaj težav – razdalja med kolesarjem in zadnjo pnevmatiko je manjša in pri strmih spustih lahko pride do kontakta.

ODGOVOR: Ob predpostavki enake širine in tlaka pnevmatike, bo vožnja po neravnem terenu z 29 palčnim kolesom bolj gladka in učinkovita kot pri 27,5 palčnem.

 

Katera velikost kolesa je torej zmagovalna?

Sedaj, ko razumemo, na kakšen način fizične karakteristike kolesa vplivajo na način vožnje, pospeševanja in odzive na udarce, se bomo lažjo odločili, katera velikost kolesa bo najbolje ustrezala našemu stilu vožnje.

 

Zakaj izbrati 27,5 palčna kolesa?

Karakteristike 27,5 palčnih koles bodo verjetno bolj privlačne kolesarjem, ki uživajo na poteh, kjer je potrebna agilnost, dinamičnost in pogoste spremembe hitrosti. Omenjena velikost je primerna tudi za težje kolesarje, saj je pri enakih obročih, špicah in pestih 27,5 palčno kolo močnejše od 29-palčnega kolesa. Na zadnjem delu kolesa 27,5 palčna kolesa omogočajo več prostora za namestitev širših pnevmatik, kar pri uporabi nižjih tlakov pomeni njihov boljši oprijem. Manjši kolesarji bodo lažje manevrirali s kolesom, ki ima nameščena 27,5 palčna kolesa.

Prednosti 27,5 palčnih koles:

  • lažje pospeševanje
  • lažje zaviranje
  • več prostora za širše pnevmatike >> nižji tlak >> večja stična površina >> boljši oprijem

 

Zakaj izbrati 29 palčna kolesa?

Za vse kolesarje, ki uživajo v gladkem drsenju čez razgiban teren in njihov stil kolesarjenja narekuje ohranjanje hitrosti, bodo najbolj zadovoljni z 29 palčnimi kolesi. Večja, 29 palčna kolesa se bolj gladko in učinkoviteje premikajo čez ovire kot 27,5 palčna in pri tem ohranjajo več vztrajnosti. Višji kolesarji bodo na večjem kolesu našli boljši ravnotežni položaj.

Prednosti 29-palčnih koles

  • učinkoviteje ohranjajo vztrajnost gibanja
  • boljša sposobnost premagovanja ovir
  • bolj gladka vožnja

 

Zakaj izbrati mešano velikost MX koles?

Mešana (spredaj 29 palčno kolo in zadaj 27,5 palčno kolo) velikost koles električnega gorskega kolesa ponuja združene najboljše lastnosti obeh velikosti. Za kolesarje povprečne višine gre za dober kompromis med zmogljivostjo pri vzponih in spustih. 29-palčno sprednje kolo dobro absorbira ovire na poti, medtem ko širša zadnja pnevmatika omogoča dober oprijem pri tehničnih vzponih. Za vse, ki iščejo večjo agilnost in boljši ravnotežni položaj pri strmih spustih, pa zadnje 27,5 palčna pnevmatika ponuja več prostora za izvajanje vseh mogočih figur.

Prednosti mešane MX velikosti koles

  • Veliko, 29 palčno prednje kolo omogoča boljše premagovanje ovir
  • Manjša in širša 27,5 palčna pnevmatika omogoča boljši oprijem
  • Manjša zadnje kolo ponuja več prostora za kolesarja (predvsem pri strmih spustih)

 

Ali je pri izbiri ustreznega kolesa potrebno upoštevati zgolj velikost koles?

Pri izbiri ustreznega kolesa se ne smemo nikoli odločati le na podlagi enega samega parametra (kot je velikost koles). Ni idealne velikosti za vse potrebe; gre zgolj za enega izmed parametrov, ki naj bi ustrezal vašemu načinu kolesarjenja. Poleg tega je potrebno upoštevati tudi višino kolesarja, vrsto najljubšega terena, vrsto vzmetenja, geometrijokolesa in druge. A razprava o primerni velikosti kolesa se bo tako nadaljevala, kot tudi vprašanje o kokoši in jajcu.