휠 시스템의 핵심 부분은 도로 자전거 스포크. 라이딩 성능에 미치는 영향은 다소 미묘하지만, 때때로 스포크의 존재가 무시됩니다. 스포크는 바퀴의 구조적 지지대일 뿐만 아니라, 스포크의 소재, 무게, 편안함, 내구성은 장력, 형태, 무게 및 기타 기술적 기준을 포함한 기계적 특성에 크게 좌우됩니다. 올바른 스포크를 선택하는 것은 이러한 기술적 요소에 대한 인식에 달려 있으며, 특히 고성능을 추구하는 사람들에게 그렇습니다.

스포크 소재 및 강도

로드 바이크 스포크의 강도, 강성, 무게는 재료에 따라 직접적으로 달라집니다. 일반적인 스포크 재료는 탄소 섬유, 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸입니다. 각 재료의 선택은 실제 라이딩 요구 사항에 따라 균형을 이루어야 합니다.

가장 자주 사용되는 스포크 소재인 스테인리스 스틸은 뛰어난 강도와 내구성을 제공합니다. 일반적으로 304 스테인리스 스틸 또는 고급 17-4PH 스테인리스 스틸로 구성된 표준 스테인리스 스틸 스포크는 뛰어난 내식성과 인장 강도(일반적으로 600-1000MPa)를 제공합니다. 이 물질로 구성된 스포크는 대부분의 일상 및 장거리 라이더에게 충분합니다.

일반적으로 무게가 가벼운 알루미늄 합금 스포크는 가벼운 레이싱 로드 바이크에 적합합니다. 일반적인 알루미늄 합금 스포크 소재에는 밀도가 7075g/cm³에 불과한 2.8 알루미늄 합금이 포함됩니다., 스테인리스 스틸의 7.9 g/cm³보다 훨씬 낮습니다. 알루미늄 합금의 인장 강도는 500~700 Mpa이지만, 인성과 피로 저항성은 스테인리스 강철보다 낮습니다. 따라서 알루미늄 합금 스포크는 매우 까다로운 조건에서도 파손될 가능성이 더 큽니다.

최대 성능을 목표로 하는 프로 라이더라면 탄소 섬유 스포크가 적합하다고 생각할 것입니다. 탄소 섬유 스포크는 무게가 상당히 가볍고 강성이 좋기 때문입니다. 충격 저항성과 피로 저항성은 약하지만 탄소 섬유의 인장 강도는 3000MPa를 넘을 수 있습니다. 일반적인 라이딩이나 도전적인 도로 조건에서는 탄소 섬유 스포크가 적합하지 않습니다. 오히려 고속 도로 경주와 프로 이벤트에 사용됩니다.

스포크 수량 및 휠 강성

휠의 강성과 안정성은 스포크의 수에 직접적으로 달려 있습니다. 일반적으로 휠의 강성과 안정성은 스포크의 수가 증가함에 따라 증가합니다. 그러나 추가 중량을 희생합니다.

경주용 로드 바이크에서 흔히 볼 수 있는 스포크의 수는 20~28개입니다. 스포크의 수가 적을수록 휠이 가벼워져 가속과 등반 성능이 향상됩니다. 그러나 스포크가 적으면 휠의 하중 지지 성능이 낮아지고 상당한 충격에 취약할 때 변형이 커질 수 있습니다. 많은 고성능 로드 바이크에는 24개의 스포크가 포함되어 있어 무게를 너무 많이 추가하지 않고도 충분한 휠 강도를 제공하여 무게 감소와 강성의 균형을 맞춥니다.

휠의 강성은 스포크가 배열된 방식에 따라 크게 달라집니다. 일반적인 레이싱 패턴은 방사형, 2-크로스, 3-크로스입니다. 일반적으로 큰 하중을 견뎌내는 경주용 자전거에 사용되는 3-크로스 레이싱은 압력을 효율적으로 분산하고 휠의 하중 지지 능력을 향상시킵니다. 일반적으로 일반적인 도로 자전거에서 볼 수 있는 2-크로스 레이싱은 무게와 강성 사이에서 타협합니다. 가장 가볍지만 방사형 레이싱은 가볍고 고성능 경주용 자전거에 가장 적합합니다.

스포크 텐션 및 휠 성능

휠 성능을 제어하는 ​​기본적인 기술적 측면 중 하나는 스포크 텐션입니다. 텐션이 너무 높으면 스포크가 부러지거나 휠이 변형되어 편안함과 충격 저항성이 떨어질 수 있지만, 텐션이 낮으면 휠이 변형되거나 느슨해져 안정성과 내구성이 떨어질 수 있습니다.

일반적으로 100~130kg인 프로페셔널 로드 바이크의 스포크 텐션은 계획된 휠 사용에 따라 다릅니다. 강성을 높이고 가속 및 등반 효율성을 개선하지만, 하이텐션 스포크는 승차감을 낮추고 주행 중 진동을 증가시킵니다. 힘든 경로에서 장거리 주행은 편안함과 충격 흡수를 개선하기 때문에 로우텐션 스포크에 더 적합합니다.

일부 고급 휠셋은 편안함과 내구성을 혼합하기 위해 "비대칭 텐션" 구조를 사용합니다. 이 디자인은 앞바퀴와 뒷바퀴의 여러 스포크 위치에 다양한 텐션을 적용하여 강성과 편안함을 극대화합니다. 예를 들어 더 많은 무게를 처리하기 위해 뒷바퀴 스포크의 텐션은 일반적으로 앞바퀴의 텐션을 초과합니다.

스포크 모양과 공기역학적 성능

로드 바이크 기술은 발전했고, 스포크의 형태는 더욱 다양해졌습니다. 전통적인 둥근 스포크의 높은 공기 저항은 휠 효율성에 영향을 미칩니다. 특히 경쟁적인 로드 레이싱에서 현대의 고성능 로드 바이크는 공기 저항을 낮추고 속도를 향상시키기 위해 플랫 스포크를 점점 더 많이 사용합니다.

특히 고속에서 플랫 스포크는 휠의 공기 역학적 성능을 크게 높여 바람 저항을 낮추고 전반적인 라이딩 경제성을 높입니다. 일부 고급 휠셋에는 타원형 스포크가 포함되어 공기 저항을 낮출 뿐만 아니라 스포크의 강도 대 중량 비율을 극대화합니다.

예를 들어, ICAN Cycling 36mm Carbon Spokes Rim Brake Wheelset의 양면 플랫 디자인은 스포크 강도를 유지하면서도 바람 저항을 크게 낮추는 데 도움이 됩니다. 올바른 공기 역학적 스포크 형태를 선택하면 고성능 라이더가 경주 중에 많은 에너지를 절약하는 데 도움이 됩니다.

스포크 무게와 전반적인 성능

휠의 회전 관성에 직접 영향을 미치는 스포크의 무게는 가속과 등반 능력을 결정합니다. 휠의 총 중량을 줄임으로써 가벼운 스포크는 라이더가 출발과 가속 중에 더 쉽게 속도를 높일 수 있도록 합니다. 그러나 스포크 무게를 줄이는 것은 질량에 대한 것만은 아닙니다. 지나치게 가벼운 소재는 강도와 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.

로드 바이크 스포크의 무게는 보통 30g에서 60g 사이입니다. 레이싱 등급 스포크는 가끔 20g에 불과합니다. 이러한 가벼운 스포크는 휠 회전 관성을 크게 낮추고 라이딩 효율성을 높입니다. 그러나 이상적인 전체 휠 성능을 얻으려면 스포크 무게 감소가 림 및 프레임 디자인과 일치해야 합니다.

결론

로드 바이크 스포크를 선택하는 것은 맛과 무게에만 집중하는 것이 아니라 성능, 편안함, 내구성의 균형을 맞추는 것을 포함합니다. 휠의 라이딩 성능에 대한 직접적인 영향은 재료, 양, 텐션, 모양, 무게와 같은 여러 가지 기술적 요인에 의해 제공됩니다. 이러한 한계를 알고 라이딩 요구 사항에 따라 스포크를 선택하면 로드 바이크의 전체적인 라이딩 경험과 성능이 향상됩니다. 올바른 스포크를 선택하는 것은 라이딩 성능, 안전 보장, 편안함 향상 측면에서 일상 라이더와 엘리트 레이서 모두에게 필수적입니다.

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