Odpor pneumatiky při jízdě je v podstatě síla, které působí proti směru síly. Je to tedy síla, kterou musíme překonat šlapáním. Kromě ní působí proti cyklistovi další síly, například odpor vzduchu nebo stoupání do kopce. My se ale nyní budeme zabývat pouze odporem odvalujícího se kola nebo chcete-li pneumatiky.

Odpor odvalujícího se kola lze rozdělit na dvě části. Jedním je valivý odpor a druhým je statický odpor.

Valivý odpor kola

Valivý odpor vzniká tak, že při zatížení kola a pneumatiky, ať už jen jejich vlastní vahou nebo i vahou jezdce, dojde ke zmáčknutí materiálu (gumy a vzduchu uvnitř pneumatiky) a při jízdě musíme opět zmáčknout pneumatiku, ale vždy o kus dále. Síla, kterou na tuto činnost vykonáme přichází nazmar.

Tato síla, označme ji F, je úměrná zatížení kola a míry stlačení/zmáčknutí pneumatiky, viz obrázek. Síla tak při pohybu nepůsobí kolmo dolů, jak by to bylo při dokonale nezmáčknutém kole jako síla Fk, ale působí ve směru prvního dotyku kola s podložkou jako síla Fn.

Naše nepříjemná síla F je právě část síly Fn, kterou rozložíme proti směru pohybu, vypočteme ji pomocí úhlu ß:

F = Fn . tg ß

tg ß je pro malé hodnoty úhlu téměř stejný jako sin ß, pro který platí

sin ß = d/R

kde d je délka stlačeného povrchu ve směru pohybu , R je poloměr kola, rovněž Fn lze přibližně položit stejné jako Fk, tedy síla tlačící kolo do podložky, pak dosazením dostaneme

F = d/R * Fk

Je zřejmé, že poloměr kola sílu Fk moc ovlivnit nemůžeme, je daná hmotností kola a hmotností jezdce, tedy

Fk = m . g

poloměr kola je také daný, ze vzorce je ale jasné, že větší poloměr kola bude snižovat valivý odpor, takže takový 29-palcový bike na tom bude lépe než klasický 26-palcový.

d je dané mírou stlačení pneumatiky, čím více ji stlačíme, tím větší d bude a tím větší bude i valivý odpor. Rovněž tak platí, že čím větší tlak bude pneumatika mít, tím méně se stlačí a tím menší valivý odpor bude mít.

Jaký vliv ale bude mít tloušťka pneumatiky? Míra stlačení pneumatiky je závislá od tlaku, to již víme, ale přesně je to tak, že při zatížení se musí vyrovnat tlak v pneumatice a tlak vzniklý působící vahou kola a jezdce. Víme, že síla je tlak na jednotku plochy, tedy

P = F/S

kde F je síla F = m . g a S je plocha, kterou se dotýká pneumatika povrchu. Nafoukáme-li slabší a silnější pneumatiku na stejný tlak, tak při zatížení budou mít styčnou plochu obě pneumatiky stejnou, ale tlustší pneumatika bude mít širší a kratší, tedy d bude menší a bude i menší odpor.

Valivý odpor závisí jen právě na této délce d, z čehož plyne, že silnější pneumatika bude mít menší valivý odpor než slabší. Ovšem pouze za předpokladu, že budou nafoukány na stejný tlak a se stejným vzorkem. Nelze tedy říci, že by horské kolo mělo menší valivý odpor než silniční, protože silniční se foukají na tlak až 8 atmosfér, kdežto horské jen na 2-4 atmosféry.

Svůj význam bude mít i vzorek, protože horské kolo s hrubým vzorkem na tom bude o dost hůře, protože styčná plocha je právě jen na vzorku a tedy celková plocha bude o to větší a o to větší bude i parametr d.

Platí tedy, že na silničním kole s pneumatikami bez vzorku (tzv. slicky), je lepší spíše mít silnější pneumatiky například 22mm než slabší 18mm. Alespoň na zadním kole, protože na předním bude hrát roli větší odpor vzduchu pneumatiky, troufám si ale tvrdit, že to nebude mít velký vliv, když si vezmeme odpor vzduchu jezdce. Zadní kolo je schováno za rámem, tak to nemá vliv vůbec.

Valivý odpor povrchu

Stejně jako vzniká valivý odpor kola, tedy stlačením pneumatiky, vzniká valivý odpor povrchu, tedy cesty. Při jízdě se boříme a tím pádem vzniká stejný efekt jako u stlačení pneumatiky. Výpočet je také stejný. Zatímco tento valivý odpor můžeme třeba na silnici zanedbat, tak například na měkké trávě nebo písku půjde o poměrně značnou odporovou sílu.

Celkový valivý odpor je tedy dán součtem valivého odporu pneumatiky a povrchu, přibližné údaje odporu jízdního kola na různém povrchu jsou tyto (již nevím, kde jsem je vzal):

Statický odpor

Nevím, jak přesně tento odpor nazvat, proto jsem ho nazval statickým, jinak to lze i jako lepivý nebo si vymyslete co chcete. Označuje v podstatě sílu, nutnou na jakoby odtržení pneumatiky od povrchu. Tato síla je již také zakomponovaná v tabulce výše. Určitě jste si všimli, že na mokrém asfaltu se Vám jede lépe než na suchém (pokud nejsou přímo louže). Tato síla je v podstatě jakousi obdobou smykového tření, kterou využíváme v zatáčkách, abychom vůbec zatočili, nebo při brzdění.

Vyjádřit tuto sílu nějakým vzorečkem nelze, protože to závisí jen na materiálech, ani se většinou neuvádí, protože má jen malý vliv. Udává se pouze smykový odpor neboli adheze, který udává sílu působící při brzdění nebo rozjezdu. Tyto síly budou spolu určitě svázány.

Ekonomika a ekologie

V poslední době se často diskutuje ekonomická a ekologická stránka dopravy, přičemž automobilky prodávají i speciální ekologické edice svých aut. Spočívá to většinou v úpravách na snížení aerodynamického odporu, úpravách řídící jednotky a také - snížení valivého odporu použitím jiných pneumatik.

Jak již víme, snížit valivý odpor jde ale jen tím, že zvýšíme tlak pneumatiky, tedy snížíme komfort, nebo zvýšíme tvrdost pneumatiky, čímž snížíme statický odpor a pravděpodobně i adhezi, tedy bezpečnost.

Toto se ale cyklisty netýká, protože jestli je něco ekonomické a ekologické, tak je to právě kolo.