Tehetetlenségi nyomaték

Gyorsításkor a kerék súlya, pontosabban tömege, sokkal többet számít, mint a kerékpár (a kerékpárossal együtt számított) nem forgó, csupán haladó mozgást végző része. Ennek oka kettős.

Egyrészt a kereket fel kell gyorsítani az adott egyenes vonalú haladási sebességre, másrészt ráadásul fel is kell pörgetni egy nagyobb fordulatszámra. Az egyik mozgásnak ellene hat a kerék tehetetlen tömege, a másiknak pedig a tehetetlenségi nyomatéka, amely függ a kerék tömegétől (ezzel egyenesen arányos) és a sugarától (ezzel meg négyzetesen arányos). Ez azt jelenti, hogy (ha úgy tételezzük fel, hogy nincs kerékagy és küllő, csak a kerületi rész van, tehát a felni és a gumi), akkor egy kétszer olyan nehéz kereket kétszer olyan nehéz felpörgetni, de egy azonos súlyú, ám kétszer akkora átmérőjű kereket négyszer olyan nehéz. Egy „ökölszabály" szerint egy kilónyi súlynyereség a kerekeken annyit számít, mint három kilós könnyítés a bicikli nem forgó részein.

Ha számít a kerékpár gyorsulóképessége, akkor általában súlycsökkentésre kell törekedni, de különösen arra, hogy kis tehetetlenségi nyomatékúak legyenek a kerekek. Ennek elérésére a leghatásosabb mód kétségkívül egy drasztikus átmérő-csökkentés lenne, csakhogy arasznyi keréken nem lehet biciklizni, mert elakadna minden zökkenőben. Versenykerékpárokon ezért, bevált kompromisszumként, 700x20-as kereket használnak, amely nagyon könnyű. Rekukon, különösen a leggyorsabb lowracereken, a 20 colos vagy elöl 20, hátul 26 colos kerékméret vált be, mert a kis kerék egyrészt könnyebb, másrészt a kis átmérő miatt csekély tehetetlenségi nyomatékú.

Ha viszont nem a gyorsulóképesség az elsődleges szempont, hanem a stabilitás, akkor a nagyobb átmérőjű és nehezebb kerék az előnyösebb, mert nagyobb a pörgettyűhatása, amely ellenáll a forgás síkjából kibillenteni igyekvő erőknek. A szélesebb, masszívabb kerék strapabíróbb is a könnyű, filigrán keréknél. Figyelembe kell venni a domborzati viszonyok hatását is: emelkedőre ugyanúgy munkavégzés árán kell feljuttatni a kereket, mint a bicikli bármely egyéb alkatrészét, tehát hátrány a nehéz kerék. Lefelé árnyaltabb a kép: egy dimbes-dombos vidék kis lejtőin szerzett lendületet kihasználhatjuk az ellenemelkedőn, nagy lejtőn (alpesi hágó) viszont kénytelenek vagyunk fékezéssel elpazarolni az előzőleg keserves munkával megszerzett helyzeti energiát, tehát ott megint a könnyebb kerék előnye érvényesül jobban. A célszerű kerékméret kiválasztása tehát a gép felhasználási területétől függ.