Krutost cestovnog bicikla je od suštinskog značaja, ali također mora biti uravnotežena sa udobnošću, težinom i cijenom. Istražujemo kako
Pretražite internet koristeći izraz 'ukočenost' i nećete stići daleko prije nego vidite reklame koje prodaju farmaceutska rješenja za pitanja gospode. Bicikli i spavaće sobe, čini se, dijele nepokolebljivu paranoju u pogledu mlohavih performansi, što objašnjava zašto je marketinška ludnica koja prati svaki novi bicikl uvijek začinjena tvrdnjama o tome kako je okvir sada super čvrst, kao i da je lakši i udobniji. Ali, barem u teoriji, ova tri kvaliteta su u sukobu, a dizajneri bicikala neprestano pokušavaju pronaći najbolju tačku između njih petljajući u dimenzije cijevi i nauku o materijalima.
Pedalom do ugljika
Kada inženjeri govore o krutosti okvira, oni se zapravo bave dvije različite oblasti performansi bicikla. Prvi se odnosi na dovoljnu bočnu krutost kako bi se omogućilo da se vozačev unos pedaliranja prenese što je moguće efikasnije na cestu. Drugi se tiče predvidljivosti i stabilnosti upravljanja biciklom.
Što se tiče bočne krutosti, svaki put kada vaša noga udari pedalu stvarate značajna bočna (s bočne strane) naprezanja zajedno sa torzionim (uvrtajućim) silama, koje se kombinuju da izvlače donji dio okvira. poravnanja. Svaki milimetar pokreta okvira apsorbira dragocjenu energiju koja se može usmjeriti na cestu, tako da minimiziranje ovog savijanja efektivno maksimizira efikasnost pedaliranja, otuda nemilosrdni fokus na krutost okvira.
'Način na koji dobijate energiju koju ubacujete kroz poluge na stražnji kotač je zapravo o donjem nosaču, lancima, ispadanju i krutosti kotača,' kaže Gerard Vroomen, suosnivač Open bicikala i prethodno su- vlasnik Cervéla. Ovaj izazov je kompliciran jednostranim pogonom bicikla, koji stvara neravnomjerno opterećenje na stražnjem dijelu bicikla. Potreba da se odupre većim silama na desnoj strani okvira je razlog zašto se mnogi bicikli odlučuju za asimetričan dizajn lančanika i cijevi sjedišta.
Ali kako nas Ben Coates, Trek-ov direktor cestovnih proizvoda, podsjeća, ono što radite na jednom dijelu bicikla direktno utiče na drugo: 'Možete povećati krutost na donjem nosaču, na primjer, dodavanjem laminata na donja strana cijevi glave, ali svaki komad laminata utječe na cijeli bicikl. Rizikujete štetne efekte ako ne razumijete kako dodavanje ili brušenje materijala utiče na ostale dijelove bicikla.
‘Možemo učiniti bicikle tvrđim nego što žele čak i najveći i najzahtjevniji vozači na svijetu, ali samo da ga učinimo tvrđim, ili lakšim, nije nužno recept za bolji bicikl. Razgovor mora početi o tome kako želite da se bicikl vozi, a ne gdje želite da bude krut.’
inženjerska krutost
Kako dizajneri učvršćuju okvir na pravim mjestima? Odgovor leži u promjeru poprečnog presjeka cijevi, kao i njihovoj dužini i, u slučaju karbonskih bicikala, višestrukim slojevima karbonskih vlakana
koristi se u njihovoj konstrukciji.
‘Što je promjer cijevi veći, to će biti čvršća’, kaže Adam Wais, izvršni direktor i osnivač ručno rađenih karbonskih bicikala Rolo. 'I to je prije nego što uopće počnete gledati materijale.'
Ovo objašnjava tendenciju dizajna bicikala prema prevelikim donjim cijevima, spojevima donjih nosača i lancima. Napredak u karbonskim vlaknima omogućio je proizvođačima da smanje debljinu stijenki cijevi, dajući im slobodu da kreiraju cijevi ogromnog izgleda bez dodavanja težine.
Dakle, ako se ogromne donje cijevi i donji nosači koriste za usmjeravanje svakog vata snage vozača na cestu, zašto ne slijedite istu filozofiju na gornjoj i prednjoj cijevi kako biste se oduprli silama u krivinama i osigurali precizno upravljanje?
Dok nagnete bicikl u ugao, tri velike sile konvergiraju: gravitacija, koja vuče vertikalno prema dolje; kinetička energija, koja vas tjera da se krećete naprijed, i centripetalna sila koja vas gura prema van – ulijevo kada skrećete udesno i obrnuto. Ako je okvir previše fleksibilan, ove sile mogu gurnuti kotače i prednju cijev izvan poravnanja, što dovodi do nepreciznog upravljanja.
„Potrebni su vam točkovi za praćenje, i što bolje idu od naprijed-nazad, to su predvidljiviji kroz krivine,” kaže Thomas McDaniel, menadžer proizvoda u BMC-u. 'Recite da prolazite kroz krivinu koju ste vozili hiljadu puta, tako da budete sigurni i nosite veliku brzinu, ali jednog dana nađete masivnu stijenu tačno na sredini linije kojom uvijek idete. Koliko dobro bicikl može prihvatiti vašu potrebu da napravite promjenu u sredini krivine? Tu dolazi do izražaja krutost prednjeg dijela.’
Ispostavilo se da ako je bicikl previše krut na prednjem kraju, postaje teško nagnuti, što stvara drugačiji tip problema u upravljanju. Chris D’Aluisio, kreativni direktor u Specialized-u, preuzima priču prisjećajući se trenutka kada je Tarmac SL4 kompanije zamijenio SL3. Ranije, kada je Specialized razvio novi bicikl, koristio bi veličinu okvira od 56 cm kao mjerilo za novi skup ciljeva, uključujući krutost. Jednom kada su mete pogođene, okvir bi se onda povećao, sa nešto manjim cijevima za manje okvire i većim cijevima za veće okvire.
‘Sa SL4 smo učinili 56 čvršćim i lakšim, a viši vozači – veličine 56 i više – rekli su: „Vau! Mnogo je bolje.” Ali s mojom veličinom, 52 godine, jahao je lošije“, kaže D’Aluisio s osvježavajućom iskrenošću. 'Bilo je previše grubo, ne samo okomito nego i dok ste se naginjali u ugao. Imao je preveliku krutost prednjeg kraja i nije dopuštao da se bicikl manjih dimenzija povuče preko srednjeg ugla ceste, tako da bi uzrokovao da prednji dio klepeta, posebno preko neravne površine puta, što bi moglo biti uznemirujuće.’
Ispostavilo se da prilagodbe napravljene u skaliranju bicikla nisu otišle ni približno dovoljno daleko, te da su manji okviri, s cijevima sličnog poprečnog presjeka i karbonskim slojem do 56 cm, bili nevjerovatno kruti jer su cijevi su bile kraće.
„Mali bicikli bili su proporcionalno mnogo tvrđi od većih motocikala, što je potpuno suprotno od onoga što je vozaču potrebno“, kaže D’Aluisio. 'Viši vozač, s dužom sjedalom i višim centrom gravitacije, zahtijeva od bicikla mnogo više posla. Kada tražite od bicikla da se kreće s desna na lijevo u manevru, taj bicikl radi sav posao da pomjeri težinu tog vozača s jedne strane na drugu i uhvati tog vozača da ne padne. Moramo povratiti trakciju dok se jahač okreće.’
Kao rezultat toga, Specialized je odlučio da treba efikasno tretirati svaku različitu veličinu okvira kao da je to svoj poseban prilagođeni projekat, proces koji naziva Rider First Engineering.
Ovo pomaže da se objasni zašto inženjeri ne čine jednostavno cijeli bicikl što je moguće čvršćim, ali postoji i drugi razlog: udobnost, također poznata kao usklađenost, a to je sposobnost okvira da se bori s nesavršenostima na cesti površine i apsorbuju vibracije sa asf alta.
Nakon što je stvorio Cervélo R3, bicikl koji je sedam uzastopnih godina uživao na podijumu na brutalnim kaldrmama Paris-Roubaixa, Vroomen zna šta je potrebno za bicikl koji može isporučiti snagu na stražnji kotač dok štiti vozača sa najgorih površina.
‘U idealnom slučaju želite što je moguće manje vertikalne krutosti kako biste dobili malo udobnosti i usklađenosti’, kaže on. 'Ali cijev koju povećavate da biste dobili krutost u torziji također postaje veća vertikalno i čvršća vertikalno, i nije lako odvojiti ta dva faktora. U tom smislu to će uvijek biti kompromis – najudobniji bicikl će biti nemoguć za vožnju jer je tako fleksibilan u svim smjerovima, a najtvrđi mogući bicikl će također biti nemoguć za vožnju jer je jako tvrd, što je ne samo neugodno, već je i sporije. Potrebna vam je neka vrsta usklađenosti da uklonite neravnine na putu.’
Gume obavljaju veliki dio ovog posla, ali dizajneri također uvode određeni stepen savijanja u okvir, posebno u cijevi sjedala i preko vrlo tankih ili spljoštenih nosača sedišta, kao sredstvo za raspršivanje udaraca na putu koji putuju kroz stražnji dio bicikla vozaču.
Možda najbolji primjer kako se vertikalna usklađenost može razdvojiti od donjeg nosača i krutosti cijevi glave je Trek Domane, trkački podešeni bicikl koji je doveo Fabiana Cancellara do najviše stepenice postolja na Tour of Flanders i Pariz-Roubaix. Domaneova cijev sjedala je 'oddvojena' od gornje cijevi, omogućavajući cijevi sjedišta da se savija gotovo neovisno od okvira bez žrtvovanja krutosti. Novi IsoSpeed decoupler u najnovijem Domane SLR-u čak ima i "podesivu usklađenost", tako da vozač može personalizirati nivo krutosti.
‘Raspon podešavanja Domanea počinje na otprilike istom nivou vertikalne usklađenosti kao i Madone [Trek-ova aero trkačka oprema] i ide do 35% više usklađenosti bez utjecaja na krutost pedaliranja,’ kaže Coates.
Okviri budućnosti
Neumorna težnja za čvršćim, lakšim, udobnijim okvirima ne pokazuje znakove jenjavanja, a proizvođači su u stalnoj potrazi za istraživanjem novih materijala i tehnologije. Britanski brend bicikala Dassi, na primjer, istražuje mogućnosti grafena, čudesne supstance koja ima izuzetan potencijal ako proizvođači pronađu načine da iskoriste njegove mogućnosti.
‘Grafen pokazuje svojstva koja daleko nadmašuju tradicionalne karbonske elemente koji se nalaze u okviru bicikla,’ kaže Stuart Abbott, bivši inženjer svemirskog dizajna koji je postavio Dassi prije šest godina. 'Postoji mistična prilika za stvaranje okvira koji bi mogao težiti samo 300 g, jer je grafen toliko lakši i toliko jači da imate priliku zamijeniti područja ugljika koja mogu biti debljine 2 mm ili 3 mm na određenim mjestima na okvir – posebno oko donjeg nosača – sa nečim što je 100 puta lakše i hiljaditi dio debljine.'.
Za sada je, međutim, brza provjera stvarnosti za svakoga tko je na rubu kupovine novog bicikla. Biciklizam nije poput Formule 1, gdje uvijek pobjeđuje najbolji automobil, sve osim bez obzira na vozača. Mnogo ovogodišnjih velikih trka – uključujući Pariz-Rube, Tour of Flandrija, Milano-San Remo, Pariz-Nica i Tour of Romandie – osvojili su vozači na različitim motociklima. Drugim riječima, krajnje performanse se odnose na vozača, a ne na bicikl, i ne postoji objektivni "pravi" nivo krutosti u okviru, samo nivo koji je pravi za vas.
Top 10 najtvrđih bicikala
Kako mjerite krutost bicikla? Nažalost, nemamo laboratoriju za testiranje savitljivosti, ali znamo mjesto koje ima. Naši prijatelji u njemačkom biciklističkom časopisu Tour poznati su po svom naučnom pristupu testiranju bicikla, koji uključuje podvrgavanje svakog golog okvira rigoroznoj bateriji testova na klupi kako bi se utvrdile vrijednosti krutosti.
Jednačina zasnovana na ocjeni krutosti koju okvir postiže na glavnoj cijevi (mjereno u Nm/°), podijeljenoj ukupnom masom okvira (u kg), daje indeks krutosti prema težini koji Touru daje rang lista za najtvrđe okvire…
| Bike | Datum | Ukočenost prema težini |
| 1. Cervelo Rca | jan 2015 | 142Nm/°/kg |
| 2. Specialized Tarmac SL4 | dec 2011 | 141.2Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | septembar 2011. | 139.2Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | jan 2016 | 131.5Nm/°/kg |
| 5. Trek Emonda | dec 2014 | 131.3Nm/°/kg |
| 6. Focus Izalco Max | jul 2013. | 127.1Nm/°/kg |
| 7. Filc F1 | dec 2011 | 125.3Nm/°/kg |
| 8. AX Lightness Vial Evo | jan 2015 | 125.1Nm/°/kg |
| 9. Storck Aernario | okt 2015 | 123.9Nm/°/kg |
| 10. Rose X-Lite Team 8000 | dec 2014 | 123.7Nm/°/kg |
Ugljični žargon: šta sve to znači?
