Geometrija rama može uticati na način na koji bicikl upravlja, ali možete li zaista predvidjeti koliko će se bicikl dobro voziti samo s uglovima cijevi?
Upozorenje: u sljedećih nekoliko pasusa možete osjetiti kolebanje, propast i trzanje. Nemojte se uznemiravati – to su termini koji će vam pomoći da bolje razumijete složenu temu rukovanja biciklom. Jednostavno rečeno, rukovanje je ulaz potreban za kontrolu smjera bicikla, a najveći faktor je geometrija bicikla.
Trebalo je stoljeće da se približimo potpunom razumijevanju dinamike, ali docent Arend Schwab sa Tehničkog univerziteta u Delftu, Nizozemska, je jedan od tima fizičara koji tvrdi da je na kraju riješio problem 2011.
‘U našoj jednadžbi postoji 27 parametara’, kaže on za Cyclist. To uključuje uglove cijevi, dimenzije, nagib viljuške, visinu donjeg nosača i centar gravitacije. Promijenite samo jedan element i rukovanje se mijenja.
Decenije kumulativnog iskustva dovele su graditelje okvira do opšte geometrije za cestovne bicikle koja predstavlja prihvatljivu ravnotežu između težine, udobnosti, efikasnosti i rukovanja.
To znači da je danas većina podešavanja za rukovanje napravljena sa uglom prednje cijevi i pomakom vilice, koji se ponekad naziva i grabe, jer određuju 'trag'.
Da biste stekli predstavu o tragu, zamislite snop svjetlosti koji sije kroz sredinu glavne cijevi. Dotaknut će tlo ispred tačke gdje prednja guma dodiruje tlo.
Razdaljina između ove dvije tačke je staza i to je jedan od glavnih faktora u upravljanju biciklom.
'Staza utiče na stabilnost bicikla,' kaže graditelj okvira Richard Craddock iz Craddock Cycles u Bromsgroveu.
‘Svi bicikli su stabilniji što se brže kreću, ali više traga olakšava uspravan položaj. S druge strane, više traga znači više njihanja kada ste izvan sedla i zahtijeva više napora od vozača da upravlja kada je u pitanju skretanje.’
To je posljednja točka koja daje energiju Andersu Annerstedtu iz luksemburške marke motocikala Rolo.
‘Bicikl sa dužim tragom teže je zadržati na idealnoj putanji iza ugla. Dakle, na ukosnici ćete morati proći kroz skretanje sa možda dva ili tri različita unosa.
'Morate biti snažni jer geometrija želi zadržati bicikl u postojećoj putanji, ' kaže on.
Sa manje staze, jahač ne mora trošiti toliko energije da izvrši te ispravke i može to učiniti brže, dodaje Annerstedt.
Podešava svoju geometriju da eliminiše prekomerno 'propadanje točkova' – nestabilnost pri malim brzinama – i svi graditelji okvira imaju za cilj da prilagode stazu kako bi obezbedili vrstu upravljanja koja najviše odgovara nameravanoj upotrebi bicikla.
Dakle, turistički bicikl može imati mnogo traga kako bi osigurao stabilnu, predvidljivu vožnju, dok bi trkaći bicikl mogao imati malu količinu staze da ponudi brzo, oštro skretanje.
Postoje dva glavna načina na koje izrađivač okvira može podesiti stazu: promjenom ugla prednje cijevi ili podešavanjem nagiba (offset) viljuške. Da biste smanjili stazu, možete učiniti cev glave strmijom, povećati nagib viljuške ili oboje.
Drumski biciklisti su uglavnom favorizovali upravljanje biciklima gdje je staza 50-60 mm. Ugao glave u regionu od 73° sa pomakom viljuške od oko 45 mm teži da postigne ovo.
Mnogi izrađivači okvira su oprezni oko svojih preciznih cifra, ali ako znate dvije od tri varijable, možete izračunati treću na web stranici bikecad.ca.
Postoji dodatna komplikacija sa malim veličinama okvira jer je prednji točak bliže donjem nosaču, što nosi rizik da će ga jahačevi nožni prsti zarezati.
Da bi se povećao razmak, ugao glave mora biti manji ili se pomak viljuške mora povećati, što će uticati na rukovanje osim ako se ne izvrše druge promjene dizajna.
Težine i mjere
Nažalost, provjera geometrijske karte za procjenu staze vam neće reći sve što trebate znati o rukovanju, jer su tu uključeni i drugi faktori.
Izrađivači okvira navode visinu donjeg nosača i međuosovinsko rastojanje kao sljedeća dva najutjecajnija geometrijska elementa za rukovanje.
Dalje promjene u rukovanju mogu se napraviti promjenom dužine vretena, širine upravljača i tipa kotača i guma.
Teži kotači i gume, na primjer, imaju veću inerciju i zahtijevaju više napora da se okreću šipke.
Način na koji bicikl rukuje takođe zavisi od krutosti okvira i vilica, što znači da materijali i oblici cevi igraju svoju ulogu.
‘Izbor i upotreba materijala omogućavaju proizvođaču bicikala da postigne specifičnije karakteristike upravljanja biciklom unutar definirane geometrije,’ kaže Tim Hartung, dizajnerski inženjer u Trek Bicycles.
‘Ovdje kompozitni materijali imaju veliku prednost u odnosu na izotropne materijale kao što su čelik i aluminij.’
Sviđa mu se kako mu ugljenik omogućava da kontroliše i precizno podešava krutost kroz obrasce polaganja, debljine cijevi i oblike poprečnog presjeka.
Moderni razvoj kao što su disk kočnice na cestovnim biciklima također je utjecao na način na koji bicikl upravlja, prema Hartungu: 'Uobičajeno, prolazne osovine su mnogo deblje [od standardnih brzih otpuštanja], obično 12 mm ili 15 mm.
'Deblja osovina je jača i čvršća i takođe stvara čvršću sistemsku vezu između okvira i točka. Može stvoriti scenario u kojem prednji i stražnji kotači nisu u sinhronizaciji jedan s drugim.
'Zadnji točak i okvir će težiti da ostanu više u istoj ravni jedan s drugim, što može biti loše kada pokušavate zadržati stalnu liniju u zavojima velikom brzinom.
'Možete završiti sa biciklom koji nema dovoljno "davanja" ili savijanja u sistemu da zadržite dobru liniju u zavoju ili vam omogući da uspješno kontra-upravljate u skladu s tim.
‘Ovo bi moglo značiti da bi vaša kontaktna mrlja sa podlogom pozadi mogla biti ugrožena. Ili na kraju pritisnete kočnice da prilagodite svoju liniju u zavoju velike brzine na cesti,’ dodaje Hartung.
‘Nijedno od ovoga nije poželjno u trkačkim situacijama. Imajte na umu da ovaj nivo detalja primjećuju samo elitni biciklisti i da se neki od ovih efekata mogu ublažiti promjenom parametara krutosti okvira.’
organski element
Bez obzira na to koji su nivoi geometrije i krutosti odabrani u biciklu, uvijek će postojati jedna varijabla koju je nemoguće precizno predvidjeti graditelju okvira: vozač.
Oblici karoserije i stilovi vožnje će uticati na dinamiku upravljanja, a Arend Schwab sa Tehničkog univerziteta u Delftu ima definitivne stavove o tome kako je pozicija vozača povezana sa upravljanjem.
'Poza ili položaj jahača nije toliko važan kada je u pitanju rukovanje, ali način na koji držite upravljač je veoma važan, ' kaže on.
‘Upravljačka struktura je veoma lagana i ako se tome doda velika masa ruku i gornjeg dela tela, može uticati na sistem i njegovu reakciju.’
Schwab sugerira da bi, teoretski, držanje šipki s ravnim rukama pod istim uglom kao i cijev za glavu bilo najbolje za stabilnost jer tada vaša ruka i masa gornjeg dijela tijela imaju minimalan utjecaj na sistem upravljanja.
Tom Donhou sa sjedištem u Londonu dodaje: 'Zaista želite zadržati centar gravitacije na pravom mjestu, posebno kada se vozite velikom brzinom. Brzina se svodi na postavljanje težine, tako da morate postići ispravnu raspodjelu težine između kotača.’
Za graditelja okvira, pokušaj balansiranja svih geometrijskih elemenata u odnosu na fiziologiju jahača može biti zastrašujući zadatak, posebno kada kupci mogu biti izuzetno zahtjevni, a istovremeno nejasni, o vrsti rukovanja koju žele.
‘Ljudi koriste riječi kao što su osjetljiv, reaktivan, okretan, okretan, agresivan,’ kaže Tom Rodi iz američkog građevinara Parlee Cycles.
‘Postoji 20 ili 30 prideva koje ćete čuti. Ponekad će neko pričati da se bicikl osjeća “nervozno”. Moglo bi biti previše strmo na čeonoj cijevi ili je vilica previše kruta.
'Postoji mnogo komada za pogledati. Tu je torziona krutost glave, gornje i donje cijevi, torzioni odziv cijelog sklopa viljuške i tu je vertikalna usklađenost – sposobnost tih stvari da se savijaju kao reakcija na abnormalnosti na putu.’.
Ono što je očigledno je da ne postoji jednostavno rješenje za predviđanje upravljanja biciklom. To je nešto što će graditelji okvira nastaviti da petljaju i usavršavaju, kako putem pokušaja i grešaka, tako i kroz nauku.
A kada dobijete svoj okvir, dijelovi koje pričvrstite na njega će također imati efekta, ali uglavnom će način na koji prođete kroz tu krivinu za ukosnicu zavisiti od vas.
Način na koji se bicikl upravlja uglavnom zavisi od osobe koja njime rukuje.
