Rullmotstånd – en introduktion

Alla som har köpt ett cykeldäck någon gång vet att tillverkarna skryter om lågt rullmotstånd på i stort sett alla däck. Så vi undrade hur stor skillnad det egentligen gör… och vad det ens är för något? Här får du en första inblick.

Krafter som påverkar din cykling

När du cyklar är det många krafter som samverkar och påverkar hur fort det går. Dina benmuskler för pedalerna och tramporna runt vilket skapar en framåtdrivande kraft.

Tyngdkraften verkar neråt – om du har utförsbacke hjälper det dina egna krafter (eftersom du har lägesenergi som omvandlas till rörelseenergi). Åt andra hållet verkar luftmotstånd och rullmotstånd. Vid låga hastigheter (kanske upp till 15 km/h) har rullmotstånd och luftmotstånd ungefär lika stor påverkan. På högre farter är luftmotståndet en mycket större faktor och val av kläder spelar stor roll.

Vad är rullmotstånd?

Rullmotstånd är en kraft som motverkar den rörelse ett föremål beskriver när det rullar över en yta. Denna motkraft uppstår framförallt då föremålet (cykeldäcket) eller ytan (underlaget) deformeras i kontakten som sker. Den energin som skapas i detta deformerande återgår inte till fullo till den rullande kroppen när deformationen upphör och därför har en motkraft skapats.

Vidare kan rullmotstånd uppstå när den rullande kroppen slirar något gentemot ytan i själva rullandet. Notera att det bara är den sistnämnda som är en egentlig friktion. Enligt ovanstående resonemang – och självklart sunt förnuft – har ett hårt pumpat däck lägre rullmotstånd än ett löst pumpat däck på hårt underlag, eftersom det löst pumpade deformeras mer. Detta gäller såklart inte om underlaget är mjukt… alla som cyklat på sand vet att rullmotståndet är högre med smala däck än det är med löst pumpade ballongdäck.

Hur testar man rullmotstånd?

Det är märkligt att så många – alla – däcktillverkare pratar om lågt rullmotstånd i sina däck men i princip ingen publicerar några fakta eller konkreta siffror som bevisar exakt vad rullmotståndet är på olika ytor. Sand är ju alltid sand och betong är alltid betong.

Det finns dock en hjälte och entusiast som gör stora mängder tester och som provar alla däck efter exakt samma metod. Vi pratar om Bicyclerollingresistance.com och det är en superbra sajt att läsa mer i detalj om nya däck. Nedan kan du läsa om hur testerna går till.

Alla cykeldäck testas på en maskin med en stor rund trumma som är 77 cm och som drivs av en elektrisk motor. Trumman är täckt av ett diamantliknande mönster för att simulera en genomsnittlig vägbana. Alla mått tas med en Arduino mikrocontroller (en opensource hård- och mjukvara för extremt exakta mätresultat) som är specialutvecklad för cykeldäcktester.

Man räknar på den genomsnittliga kraft som behövs för att hålla trumman på en speciell hastighet i exakt 30 sekunder. Med de finkalibrerade mätinstrumenten kan man följa exakt hur mycket ström som går åt för uppgiften och nu har man alltså ett exakt mått på rullmotstånd som kan jämföras mellan olika cykeldäck med mycket stor noggrannhet.

Efter en uppvärmningsperiod på 30 minuter och vid en hastighet på trumman motsvarande en cykelhastighet på 28.8km/h tar man tre olika mätinstanser för varje lufttryck man vill mäta. Genomsnittet av de tre olika mätinstanserna blir däckets rullmotstånd – efter avdrag för elmotorns effektivitet och den ström som behövs för att driva trumman.

Några exempel på olika rullmotstånd

I nedanstående diagram kan man se rullmotståndet hos olika däck uppmätt enligt ovanstående metod. Man kan se att det är stora skillnader inom gruppen landsvägsdäck, och det sämsta landsvägsdäcket har ett sämre rullmotstånd än det snabbaste XC-däcket (förvisso ett bakdäck – men ändå).

Landsvägsdäcken är pumpade till 8,3 bar och MTB-däcken till 1,8 bar.

Test på landsväg visar stor skillnad

När Michelin för några år sedan lanserade ett ny cykeldäck hävdade de att däcket var 10 watt snabbare än sin föregångare. Det är dessvärre inte så sannolikt att dessa 10 watt uppmättes på samma sätt som ovan varför siffran som sådan inte går att jämföra.

För att visa vilken skillnad detta gjorde bjöd man in ett gäng journalister för att testa däcken. De fick cykla 5,5 km i lugn fart, och målet var att cykla med ett konstant kraftuttag på 180 watt. Det tog i snitt 12 minuter och 27 sekunder med det gamla däcket, och 12 minuter och 4 sekunder med det nya.

Det kanske inte låter som någon stor skillnad – men det är en tidsvinst som sker bara genom att byta däck. På vätternrundan skulle det innebära ungefär 22 minuter besparing.

Upplevelsen på XC-mountainbike

Grundaren till bicyclerollingresistance.com beskriver själv sin egen aha-upplevelse när han fick uppleva skillnaden på olika däck i sin egen cykling. Under 2013 cyklade Jarno Bierman som han heter mycket cross country på en hardtail. Han erkänner själv att han kanske inte var den snabbaste killen i skogen och han hade svårt att hänga med sin kompis som alltid var lite snabbare. Eftersom han inte kunde hitta någon bra information om vilka som var de absolut snabbaste MTB-däcken bestämde han sig för att bygga sin egen rullmotstånd-testmaskin.

I början av 2014 var maskinen klar och han började testa några lite billigare däck från Bontrager som redan satt på hans MTB. Resultatet var att rullmotståndet var ca 37,5 watt per däck. Nu började han testa andra däck och hittade ett par däck med ett rullmotstånd på endast 22,4 watt per däck. För en extra optimering monterade han sina däck tubeless och rullmotståndet sjönk till 17,4 watt per däck eller en total besparing på nära 40 watt. Med dessa däck drog han sedan ut och tävlade med sin kompis.

Den dagen fick kompisen stryk så att det visslade om det. På en 22 minuters XC runda med mycket svängar kom kompisen in hela 60 sekunder bakom Jarno. Vännen åkte genast hem och beställde samma däck eftersom han hatade att förlora. Efter det var det lika svårt att slå honom såklart, men Jarno var nu helt övertygad om vilken stor skillnad verkligt lågt rullmotstånd gör.