Krutost cestovnog bicikla je bitna, ali također mora biti uravnotežena s udobnošću, težinom i cijenom. Istražujemo kako
Pretražite internet koristeći pojam 'ukočenost' i nećete daleko stići prije nego što vidite oglase koji prodaju farmaceutska rješenja za probleme gospode. Bicikli i spavaće sobe, čini se, dijele nepokolebljivu paranoju o slabim performansama, što objašnjava zašto je marketinški problem koji prati svaki novi bicikl uvijek začinjen tvrdnjama o tome kako je okvir sada super-tvrd, kao i da je lakši i udobniji. Ali, barem u teoriji, te tri kvalitete su u sukobu, a dizajneri bicikala neprestano pokušavaju pronaći najbolju točku između njih petljajući s dimenzijama cijevi i znanošću o materijalima.
Pedaliraj karbon
Kada inženjeri govore o krutosti okvira, oni se zapravo bave dvama različitim područjima performansi bicikla. Prvi se odnosi na dovoljnu bočnu krutost kako bi se omogućilo vozačevo pedaliranje što je moguće učinkovitije prenijelo na cestu. Drugi se odnosi na predvidljivost i stabilnost upravljanja biciklom.
Što se tiče bočne krutosti, svaki put kad vaša noga zgazi pedalu, stvarate značajna bočna naprezanja (sa jedne strane na drugu) zajedno s torzijskim (uvijajućim) silama, koje zajedno izvlače donji dio okvira usklađivanja. Svaki milimetar pomicanja okvira apsorbira dragocjenu energiju koja bi se mogla usmjeriti na cestu, tako da minimiziranje ove fleksibilnosti učinkovito povećava učinkovitost pedaliranja, stoga neumorni fokus na krutost okvira.
'Način na koji dovodite energiju koju puštate kroz poluge do stražnjeg kotača zapravo se odnosi na donji nosač, lančane nosače, ispadanje i krutost kotača,' kaže Gerard Vroomen, suosnivač Open bicycles i prethodno su- vlasnik Cervéla. Ovaj izazov komplicira jednostrani pogon bicikla, koji stvara neravnomjerno opterećenje na stražnjem kraju bicikla. Potreba da se odupre većim silama na desnoj strani okvira razlog je zašto se mnogi bicikli odlučuju za asimetrični dizajn lanaca i cijevi sjedala.
Ali kao što nas podsjeća Ben Coates, Trekov direktor cestovnih proizvoda, ono što radite na jednom dijelu bicikla izravno utječe na drugo: 'Možete povećati krutost na donjem nosaču, na primjer, dodavanjem laminata na bicikl donju stranu cijevi glave, ali svaki komad laminata utječe na cijeli bicikl. Riskirate negativne učinke ako ne razumijete kako dodavanje ili brušenje materijala utječe na ostale dijelove bicikla.
‘Motocikle možemo napraviti tvrđima nego što to žele čak i najveći i najzahtjevniji vozači na svijetu, ali učiniti ih tvrđima, ili lakšima što se toga tiče, nije nužno recept za bolji motocikl. Razgovor mora započeti time 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 duljini te, u slučaju karbonskih bicikala, višestrukim slojevima karbonskih vlakana
korišten u njihovoj konstrukciji.
‘Što je zračnica veća, to će biti čvršća,’ kaže Adam Wais, izvršni direktor i osnivač proizvođača ručno rađenih karbonskih bicikala Rolo. 'I to prije nego što uopće počnete gledati materijale.'
Ovo objašnjava tendenciju u dizajnu bicikala prema prevelikim donjim cijevima, spojevima donjih nosača i nosačima lanaca. Napredak karbonskih vlakana omogućio je proizvođačima da smanje debljinu stijenki cijevi, dajući im slobodu da stvaraju cijevi golemog izgleda bez povećanja težine.
Dakle, ako se ogromne donje cijevi i donji nosači koriste za usmjeravanje svakog vat snage vozača na cestu, zašto ne slijediti istu filozofiju na gornjoj i glavnoj cijevi kako bi se oduprli silama u zavojima i osigurali precizno upravljanje?
Dok naginješ bicikl u zavoju, tri velike sile konvergiraju: gravitacija, koja vuče okomito prema dolje; kinetička energija, koja vas tjera naprijed, i centripetalna sila, koja vas gura prema van – lijevo kada skrećete desno i obrnuto. Ako je okvir previše fleksibilan, te sile mogu izbaciti kotače i prednju cijev iz poravnanja, što dovodi do nepreciznog upravljanja.
‘Kotači su vam potrebni za praćenje, a što bolje prate naprijed-natrag, to su predvidljiviji u zavoju,’ kaže Thomas McDaniel, voditelj proizvoda u BMC-u. 'Recimo da prolazite kroz zavoj koji ste vozili tisuću puta, tako da ste samouvjereni i nosite veliku brzinu, ali jednog dana nađete masivni kamen točno u sredini linije kojom uvijek idete. Koliko dobro motocikl može prihvatiti vašu potrebu za promjenom usred zavoja? Tu dolazi do izražaja krutost prednjeg kraja.'
Ispostavilo se da ako je bicikl previše krut na prednjem kraju, postaje ga teško nagnuti, što stvara drugačiji problem upravljanja. Chris D’Aluisio, kreativni direktor u Specializedu, nastavlja priču prisjećajući se trenutka kada je Tarmac SL4 tvrtke zamijenio SL3. Prethodno, kada je Specialized razvijao novi bicikl, koristio bi veličinu okvira od 56 cm kao mjerilo za novi skup ciljeva, uključujući krutost. Nakon što su mete pogođene, okvir bi se zatim smanjio, s nešto manjim cijevima za manje okvire i većim cijevima za veće okvire.
‘S modelom SL4 napravili smo 56 tvrđim i lakšim, a viši vozači – veličina 56 i više – rekli su: “Vau! Mnogo je bolje.” Ali s mojom veličinom, 52, vozio se lošije,’ kaže D’Aluisio s osvježavajućom iskrenošću. 'Bilo je prestrogo, ne samo okomito nego i dok ste se nagnuli u kut. Imao je preveliku krutost prednjeg kraja i nije dopuštao biciklu manjih dimenzija da bude kompatibilan preko sredine zavoja ceste, tako da bi uzrokovao tresenje prednjeg dijela, posebno na neravnoj površini ceste, što bi moglo biti uznemirujuće.'
Ispostavilo se da prilagodbe napravljene pri dimenzioniranju bicikla nisu otišle ni približno dovoljno te da su manji okviri, s cijevima sličnog presjeka i karbonskim slojem do 56 cm, bili nevjerojatno kruti jer su cijevi su bile kraće.
‘Mali bicikli bili su proporcionalno puno tvrđi od većih bicikala, što je potpuno suprotno od onoga što je vozaču potrebno,’ kaže D’Aluisio. 'Viši vozač, s dužim stupom sjedala i višim težištem, zahtijeva od bicikla puno više posla. Kada tražite od bicikla da se pomakne s desna na lijevo u manevru, taj bicikl radi sav posao kako bi premjestio vozačevu težinu s jedne strane na drugu i spriječio vozača da padne. Moramo povratiti trakciju dok vozač skreće.’
Kao rezultat toga, Specialized je odlučio da treba učinkovito tretirati svaku različitu veličinu okvira kao da se radi o vlastitom zasebnom prilagođenom projektu, proces koji naziva Rider First Engineering.
Ovo pomaže objasniti zašto inženjeri jednostavno ne čine cijeli bicikl što je moguće tvrđim, ali postoji i drugi razlog: udobnost, također poznata kao usklađenost, što je sposobnost okvira da se nosi s nesavršenostima na cesti površine i apsorbiraju vibracije od asf alta.
Nakon što je stvorio Cervélo R3, bicikl koji je sedam uzastopnih godina uživao na pobjedničkom postolju na brutalnoj kaldrmi Paris-Roubaixa, Vroomen zna što je potrebno za bicikl koji može prenijeti snagu na stražnji kotač i pritom zaštititi vozača od najgorih površina.
‘U idealnom slučaju želite što je moguće manje okomite krutosti kako biste dobili malo udobnosti i usklađenosti,’ kaže. 'Ali cijev koju povećate da biste dobili krutost u torziji također postaje veća okomito i kruća okomito, a nije lako razdvojiti ta dva faktora. U tom smislu uvijek će biti kompromis - najudobniji bicikl neće se moći voziti jer je toliko fleksibilan u svim smjerovima, a najoštriji mogući bicikl također neće biti moguće voziti jer je nevjerojatno krut, što nije samo neudobno, već je i sporije. Potrebna vam je neka vrsta usklađenosti kako biste uklonili neravnine na cesti.’
Gume obavljaju veliki dio ovog posla, ali dizajneri također uvode određeni stupanj savitljivosti u okvir, posebno u cijev sjedala i preko vrlo tankih ili spljoštenih nosača sjedala, kao sredstvo za raspršivanje udaraca s ceste koji putuju prema gore kroz stražnji dio od bicikla do vozača.
Uvjerljivo najbolji primjer kako se okomita usklađenost može odvojiti od donjeg nosača i krutosti cijevi glave je Trek Domane, motocikl za utrke koji je odnio Fabiana Cancellaru na najvišu stepenicu postolja na Tour of Flanders i Pariz-Roubaix. Domaneova cijev sjedala je 'odvojena' od gornje cijevi, što omogućuje savijanje cijevi sjedala gotovo neovisno o okviru bez žrtvovanja krutosti. Novi IsoSpeed decoupler u najnovijem Domane SLR-u ima čak i 'podesivu usklađenost', tako da vozač može personalizirati razinu krutosti.
‘Raspon ugađanja Domane počinje na otprilike istoj razini vertikalne usklađenosti kao Madone [Trek-ova oprema za zrakoplovne utrke] i ide do 35% više usklađenosti bez utjecaja na krutost pedaliranja,’ kaže Coates.
Okviri budućnosti
Neumoljiva potraga za čvršćim, lakšim i 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 tvari koja ima izniman potencijal ako proizvođači pronađu načine da iskoriste njezine sposobnosti.
'Grafen pokazuje svojstva koja daleko nadmašuju tradicionalne ugljike koji se postavljaju u okvir bicikla,' kaže Stuart Abbott, bivši inženjer zrakoplovnog dizajna koji je osnovao 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 dijelove ugljika koji mogu biti 2 mm ili 3 mm debeli na određenim mjestima na okvir – posebno oko donjeg držača – s nečim što je 100 puta lakše i tisućinku debljine.'
Međutim, za sada je potrebna brza provjera stvarnosti za svakoga tko je na rubu kupnje novog bicikla. Biciklizam nije poput Formule 1, gdje uvijek pobjeđuje najbolji bolid, bez obzira na vozača. Na mnogim ovogodišnjim velikim utrkama – uključujući Pariz-Roubaix, Tour of Flanders, Milano-San Remo, Pariz-Nice i Tour of Romandie – pobijedili su vozači na različitim motociklima. Drugim riječima, vrhunska izvedba ovisi o vozaču, a ne o biciklu, i ne postoji objektivna 'prava' razina krutosti okvira, samo ona razina koja je prava za vas.
10 najtvrđih bicikala
Kako mjerite krutost bicikla? Nažalost, nemamo laboratorij za testiranje savijanja, ali znamo mjesto koje ima. Naši prijatelji iz njemačkog biciklističkog časopisa Tour poznati su po svom znanstvenom pristupu testiranju bicikla, koji uključuje podvrgavanje svakog golog okvira rigoroznim testovima na stolu kako bi se utvrdile vrijednosti krutosti.
Jednadžba temeljena na ocjeni krutosti koju okvir postiže na glavnoj cijevi (mjereno u Nm/°), podijeljenoj s ukupnom masom okvira (u kg), daje indeks krutosti prema težini koji Touru daje ljestvica za najtvrđe okvire…
| Bicikl | Datum | Krutost prema težini |
| 1. Cervelo Rca | siječanj 2015. | 142Nm/°/kg |
| 2. Specialized Tarmac SL4 | prosi 2011 | 141.2Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | rujan 2011. | 139.2Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | siječanj 2016. | 131,5Nm/°/kg |
| 5. Trek Emonda | prosi 2014 | 131.3Nm/°/kg |
| 6. Focus Izalco Max | srpanj 2013 | 127.1Nm/°/kg |
| 7. Filc F1 | prosi 2011 | 125.3Nm/°/kg |
| 8. AX Lightness Vial Evo | siječanj 2015. | 125.1Nm/°/kg |
| 9. Storck Aernario | listopad 2015 | 123,9Nm/°/kg |
| 10. Rose X-Lite Team 8000 | prosi 2014 | 123.7Nm/°/kg |
Carbon žargon: što sve to znači?
