Geometrija okvira može utjecati na upravljanje biciklom, ali možete li stvarno predvidjeti koliko će se bicikl dobro voziti samo s kutovima cijevi?
Upozorenje: u sljedećih nekoliko odlomaka možete osjetiti kolebanje, klonuće i trzanje. Nemojte se uznemiriti - to su izrazi koji će vam pomoći da bolje razumijete složenu temu upravljanja biciklom. Jednostavno rečeno, upravljanje je input potreban za kontrolu smjera bicikla, a najveći faktor je geometrija bicikla.
Trebalo je stoljeće da se približimo potpunom razumijevanju dinamike, ali docent Arend Schwab s Tehničkog sveučilišta u Delftu, Nizozemska, jedan je od tima fizičara koji tvrdi da je na kraju riješio problem 2011.
'U našoj jednadžbi postoji 27 parametara,' kaže on za Cyclist. To uključuje kutove cijevi, dimenzije, nagib vilice, visinu donjeg nosača i težište. Promijenite samo jedan element i rukovanje se mijenja.
Desetljeća kumulativnog iskustva dovela su graditelje okvira do opće geometrije za cestovne bicikle koja predstavlja prihvatljivu ravnotežu između težine, udobnosti, učinkovitosti i rukovanja.
To znači da se danas većina podešavanja za rukovanje vrši pomoću kuta cijevi glave i pomaka vilice, koji se ponekad nazivaju rake, jer određuju 'trag'.
Da biste dobili predodžbu o stazi, zamislite snop svjetlosti koji sija kroz središte cijevi glave. Dotaknut će tlo ispred točke u kojoj prednja guma dodiruje tlo.
Udaljenost između ove dvije točke je staza i jedan je od glavnih čimbenika u ponašanju bicikla.
'Staza utječe na stabilnost bicikla,' kaže graditelj okvira Richard Craddock iz tvrtke Craddock Cycles u Bromsgroveu.
‘Svi bicikli su stabilniji što se brže kreću, ali više tragova olakšava ostanak uspravan. S druge strane, više traga znači više kolebanja kada ste izvan sedla i od vozača je potrebno više napora za upravljanje kada je riječ o skretanju.’
Ova zadnja točka daje energiju Andersu Annerstedtu iz luksemburške marke bicikala Rolo.
‘Bicikl s dužom stazom teže je zadržati na idealnoj putanji iza zavoja. Dakle, na ukosnici ćete morati upravljati kroz zavoj s možda dva ili tri različita ulaza.
'Morate biti snažni jer geometrija želi zadržati motocikl na njegovoj postojećoj putanji,' kaže on.
S manje staze vozač ne mora trošiti toliko energije da izvrši te ispravke i može to učiniti brže, dodaje Annerstedt.
On podešava svoju geometriju kako bi eliminirao pretjerano 'klizanje kotača' – nestabilnost pri malim brzinama – a svi proizvođači okvira imaju za cilj prilagoditi stazu kako bi pružili vrstu upravljanja koja je najprikladnija za namjeravanu upotrebu bicikla.
Dakle, touring bicikl može imati puno staze kako bi pružio stabilnu, predvidljivu vožnju, dok trkaći bicikl može imati malu količinu staze kako bi ponudio brze, oštre zavoje.
Postoje dva glavna načina na koje proizvođač okvira može prilagoditi trag: promjenom kuta cijevi glave ili podešavanjem nagiba (pomaka) vilice. Kako biste smanjili trag, cijev glave možete učiniti strmijom, povećati nagib vilice ili oboje.
Cestovni biciklisti općenito preferiraju upravljanje biciklima na kojima je staza 50-60 mm. Čeoni kut u području od 73° s pomakom vilice od oko 45 mm obično to postiže.
Mnogi proizvođači okvira su oprezni oko svojih preciznih brojki, ali ako znate dvije od tri varijable, možete izračunati treću na web stranici bikecad.ca.
Postoji dodatna komplikacija s malim veličinama okvira jer je prednji kotač bliži donjem nosaču, što donosi rizik da će biti priklješten nožnim prstima vozača.
Da bi se povećao razmak, ili se mora smanjiti kut glave ili povećati pomak vilice, što će utjecati na rukovanje osim ako se ne naprave druge promjene dizajna.
Težine i mjere
Nažalost, provjera geometrijskog grafikona za procjenu staze neće vam reći sve što trebate znati o rukovanju, jer postoje i drugi čimbenici uključeni.
Graditelji okvira navode visinu donjeg nosača i međuosovinski razmak kao sljedeća dva najutjecajnija geometrijska elementa za rukovanje.
Daljnje promjene u rukovanju mogu se izvršiti mijenjanjem duljine nosača, širine upravljača i vrste kotača i guma.
Teži kotači i gume, na primjer, imaju veću inerciju i zahtijevaju više napora za okretanje poluga.
Način na koji se bicikl nosi svodi se i na krutost okvira i vilica, što znači da materijali i oblici cijevi igraju svoju ulogu.
'Odabir i upotreba materijala proizvođaču bicikla omogućuje postizanje specifičnijih karakteristika upravljanja biciklom unutar definirane geometrije,' kaže Tim Hartung, inženjer dizajna u tvrtki Trek Bicycles.
'Ovdje kompozitni materijali imaju veliku prednost pred izotropnim materijalima kao što su čelik i aluminij.'
Sviđa mu se kako mu ugljik omogućuje precizno kontroliranje i podešavanje krutosti pomoću uzoraka slaganja, debljine cijevi i oblika poprečnog presjeka.
Moderni razvoj poput disk kočnica na cestovnim biciklima također je utjecao na način na koji se biciklom upravlja, prema Hartungu: 'Tipično su prolazne osovine mnogo deblje [od standardnih brzih otpuštanja], obično 12 mm ili 15 mm.
'Deblja osovina je jača i tvrđa te također stvara čvršću vezu sustava između okvira i kotača. Može stvoriti scenarij u kojem prednji i stražnji kotači nisu međusobno usklađeni.
'Stražnji kotač i okvir nastojat će ostati više u istoj ravnini jedan s drugim, što može biti loše kada pokušavate zadržati konstantnu liniju pri velikoj brzini u zavojima.
'Možete završiti s biciklom koji nema dovoljno "popuštanja" ili savijanja u sustavu da bi dobro držao liniju u zavoju ili vam omogućio da u skladu s tim uspješno protuupravljate.
‘To bi moglo značiti da bi kontakt vaše gume s tlom straga mogao biti ugrožen. Ili završite tako što ćete stisnuti kočnicu kako biste prilagodili svoju liniju u zavoju za velike brzine na cesti,’ dodaje Hartung.
‘Niti jedno od ovoga nije poželjno u situacijama utrke. Imajte na umu da ovu razinu detalja zapravo primjećuju samo elitni biciklisti i dio ovog učinka može se ublažiti promjenom parametara krutosti okvira.’
Organski element
Bez obzira koja je geometrija i razina krutosti odabrana u biciklu, uvijek će postojati jedna varijabla koju je proizvođač okvira nemoguće točno predvidjeti: vozač.
Oblici tijela i stilovi vožnje utjecat će na dinamiku upravljanja, a Arend Schwab s Tehničkog sveučilišta u Delftu ima jasna stajališta o tome kako se položaj vozača odnosi na upravljanje.
'Poza ili položaj vozača nije toliko važan kada je riječ o rukovanju, ali način na koji držite upravljač je vrlo važan,' kaže on.
‘Upravljačka struktura je vrlo lagana i ako dodate veliku masu ruku i gornjeg dijela tijela, to može utjecati na sustav i njegovu reakciju.’
Schwab sugerira da bi, teoretski, držanje šipki ravnim rukama pod istim kutom kao i glava glave bilo najbolje za stabilnost jer tada vaša ruka i masa gornjeg dijela tijela imaju minimalan utjecaj na sustav upravljanja.
Londonski graditelj okvira Tom Donhou dodaje: 'Stvarno želite zadržati težište na pravom mjestu, osobito kada vozite velikom brzinom. Pomicanje brzine svodi se na položaj težine, tako da morate dobiti pravu raspodjelu težine između kotača.’
Za graditelja okvira, pokušaj balansiranja svih geometrijskih elemenata u odnosu na fiziologiju vozača može biti zastrašujući zadatak, pogotovo kada klijenti mogu biti izuzetno zahtjevni, a istovremeno nejasni, u vezi s vrstom rukovanja koju žele.
'Ljudi koriste riječi kao što su responzivan, reaktivan, agilan, okretan, agresivan,' kaže Tom Rodi iz američkog graditelja po narudžbi Parlee Cycles.
‘Postoji 20 ili 30 pridjeva koje ćete čuti. Ponekad će netko reći da se bicikl osjeća "nervozno". Moglo bi biti prestrmo na glavnoj cijevi ili je vilica previše kruta.
'Ima puno komada za pogledati. Tu je torzijska krutost glave, gornje i donje cijevi, torzijska osjetljivost cijelog sklopa vilice i tu je okomita usklađenost – sposobnost tih stvari da se savijaju kao reakcija na nepravilnosti na cesti.’
Očito je da ne postoji jednostavno rješenje za predviđanje upravljanja biciklom. To je nešto s čime će se graditelji okvira nastaviti petljati i usavršavati kroz pokušaje i pogreške koliko i kroz znanost.
A kada dobijete svoj okvir, dijelovi koje pričvrstite na njega također će imati učinka, ali uglavnom će način na koji ćete rezbariti kroz tu ukosnicu ovisiti o vama.
Način na koji se bicikl nosi uvelike ovisi o osobi koja njime rukuje.
