Geometria rámu môže ovplyvniť spôsob ovládania bicykla, ale dokážete skutočne predpovedať, ako dobre bude bicykel jazdiť len s uhlami trubice?
Upozornenie: V nasledujúcich niekoľkých odsekoch môžete zaznamenať kolísanie, prepadávanie a trhanie. Nezľaknite sa – sú to pojmy, ktoré vám pomôžu lepšie porozumieť zložitej problematike manipulácie s bicyklom. Zjednodušene povedané, manipulácia je vstup potrebný na ovládanie smeru bicykla a najväčším faktorom je geometria bicykla.
Priblížiť sa k úplnému pochopeniu dynamiky trvalo celé storočie, ale odborný asistent Arend Schwab z Technickej univerzity v Delfte v Holandsku je jedným z tímu fyzikov, ktorý tvrdí, že v roku 2011 tento problém nakoniec rozlúskol.
„V našej rovnici je 27 parametrov,“hovorí Cyclistovi. Patria sem uhly rúr, rozmery, sklon vidlice, výška stredovej konzoly a ťažisko. Zmeňte iba jeden prvok a manipulácia sa zmení.
Desaťročia kumulatívnych skúseností priviedli výrobcov rámov k všeobecnej geometrii cestných bicyklov, ktorá predstavuje prijateľnú rovnováhu medzi hmotnosťou, pohodlím, efektivitou a ovládateľnosťou.
To znamená, že dnes sa väčšina úprav pre manipuláciu vykonáva s uhlom hlavovej trubky a odsadením vidlice, niekedy nazývaným aj sklon, pretože určujú „trail“.
Ak chcete získať predstavu o stope, predstavte si lúč svetla, ktorý žiari dole cez stred hlavovej trubky. Dotkne sa zeme pred bodom, kde sa predná pneumatika dotýka zeme.
Vzdialenosť medzi týmito dvoma bodmi je trasa a je to jeden z hlavných faktorov pri ovládaní bicykla.
„Trail ovplyvňuje stabilitu bicykla,“hovorí staviteľ rámov Richard Craddock z Craddock Cycles v Bromsgrove.
„Všetky bicykle sú tým stabilnejšie, čím rýchlejšie sa pohybujú, ale vďaka väčšiemu počtu chodníkov je ľahšie zostať vo vzpriamenej polohe. Na druhej strane, viac stopy znamená viac kolísania, keď vyjdete zo sedla, a riadenie v zákrutách vyžaduje od jazdca viac úsilia.‘
Je to posledný bod, ktorý dodáva energiu Andersovi Annerstedtovi z luxemburskej značky bicyklov Rolo.
‘Bicykel s dlhšou stopou je ťažšie udržať na ideálnej trajektórii za rohom. Takže na vlásenke budete musieť prejsť zákrutu možno dvoma alebo tromi rôznymi vstupmi.
„Musíte byť rázni, pretože geometria chce udržať bicykel v jeho existujúcej trajektórii,“hovorí.
S menšou stopou nemusí jazdec vynaložiť toľko energie na vykonanie týchto opráv a môže to urobiť rýchlejšie, dodáva Annerstedt.
Vylaďuje svoju geometriu tak, aby eliminoval nadmerné „prepadávanie kolies“– nestabilitu pri nízkych rýchlostiach – a všetci výrobcovia rámov sa snažia upraviť trasu tak, aby poskytovali druh ovládania, ktorý najviac vyhovuje zamýšľanému použitiu bicykla.
Cestovný bicykel teda môže mať veľa stôp, ktoré poskytujú stabilnú a predvídateľnú jazdu, zatiaľ čo pretekársky bicykel môže mať malé množstvo trás, ktoré ponúkajú rýchle a ostré prejazdy zákrut.
Existujú dva hlavné spôsoby, ako môže výrobca rámu upraviť trail: zmenou uhla hlavovej trubky alebo nastavením sklonu (offsetu) vidlice. Ak chcete znížiť stopu, môžete urobiť hlavovú trubku strmšou, zvýšiť sklon vidlice alebo oboje.
Cestní cyklisti vo všeobecnosti uprednostňujú manipuláciu s bicyklami, kde je chodník 50-60 mm. Hlavový uhol v oblasti 73° s odsadením vidlice približne 45 mm má tendenciu to dosiahnuť.
Mnoho výrobcov rámov si dáva pozor na presné čísla, ale ak poznáte dve z troch premenných, tretiu si môžete vypočítať na stránke bikecad.ca.
S malými rozmermi rámu vzniká ďalšia komplikácia, pretože predné koleso je bližšie k stredovej konzole, čo prináša riziko, že ho jazdcovi odtrhnú prsty na nohách.
Ak chcete zväčšiť vôľu, buď musí byť uhol hlavy plytší, alebo zväčšiť odsadenie vidlice, čo ovplyvní ovládateľnosť, pokiaľ nebudú vykonané iné konštrukčné zmeny.
Hmotnosti a miery
Bohužiaľ, kontrola geometrickej mapy na posúdenie stopy vám nepovie všetko, čo potrebujete vedieť o ovládaní, pretože sú tu zahrnuté ďalšie faktory.
Výrobcovia rámov uvádzajú výšku stredovej konzoly a rázvor ako ďalšie dva najvplyvnejšie geometrické prvky pre manipuláciu.
Ďalšie zmeny v ovládaní je možné vykonať zmenou dĺžky predstavca, šírky riadidiel a typu kolies a pneumatík.
Napríklad ťažšie kolesá a pneumatiky majú väčšiu zotrvačnosť a vyžadujú viac úsilia na otočenie tyčí.
Spôsob, akým sa bicykel ovláda, závisí aj od tuhosti rámu a vidlíc, čo znamená, že svoju úlohu zohrávajú materiály a tvary trubiek.
„Výber a použitie materiálu umožňujú výrobcovi bicyklov dosiahnuť špecifickejšie vlastnosti ovládania bicykla v rámci definovanej geometrie,“hovorí Tim Hartung, dizajnér v spoločnosti Trek Bicycles.
‘V tomto majú kompozitné materiály veľkú výhodu oproti izotropným materiálom, ako je oceľ a hliník.‘
Páči sa mu, ako mu uhlík umožňuje presne ovládať a vylaďovať tuhosť pomocou vzorov usporiadania, hrúbok rúrok a tvarov prierezov.
Moderný vývoj, ako napríklad kotúčové brzdy na cestných bicykloch, mal podľa Hartunga tiež vplyv na spôsob ovládania bicykla: „Typické osky sú zvyčajne oveľa hrubšie [ako štandardné rýchloupínadlá], bežne 12 mm alebo 15 mm.
'Hrubšia náprava je silnejšia a tuhšia a tiež vytvára tuhšie systémové spojenie medzi rámom a kolesom. Môže vytvoriť scenár, v ktorom predné a zadné kolesá nie sú navzájom synchronizované.
'Zadné koleso a rám budú mať tendenciu zostať viac v rovnakej rovine navzájom, čo môže byť zlé, keď sa snažíte udržať konštantnú čiaru vo vysokej rýchlosti v zákrutách.
'Môžete skončiť s bicyklom, ktorý nemá v systéme dostatok „dať“alebo ohybu na to, aby udržal dobrú líniu v zákrute alebo vám neumožnil podľa toho úspešne protismerovať.
„Môže to znamenať, že kontaktná plocha vašej pneumatiky so zemou v zadnej časti môže byť narušená. Alebo skončíte tak, že stlačíte brzdy, aby ste upravili líniu vo vysokej rýchlosti zákruty na ceste, “dodáva Hartung.
„Ani jedno z toho nie je žiaduce v situáciách pretekov. Majte na pamäti, že túto úroveň detailov si všimnú naozaj len elitní cyklisti a niektoré z tohto efektu možno zmierniť zmenou parametrov tuhosti rámu.’
Organický prvok
Bez ohľadu na to, aká geometria a úroveň tuhosti bola nastavená na bicykli, vždy bude existovať jedna premenná, ktorú výrobca rámu nedokáže presne predpovedať: jazdec.
Tvary tela a jazdné štýly ovplyvnia dynamiku ovládania a Arend Schwab z Technickej univerzity v Delfte má jasné názory na to, ako pozícia jazdca súvisí s ovládaním.
„Pozícia alebo pozícia jazdca nie je taká dôležitá, pokiaľ ide o ovládanie, ale spôsob, akým držíte riadidlá, je veľmi dôležitý,“hovorí.
‘Konštrukcia riadenia je veľmi ľahká a ak k tomu pridáte veľkú masu rúk a hornej časti tela, môže to ovplyvniť systém a jeho odozvu.‘
Schwab navrhuje, že teoreticky držanie tyčí rovnými ramenami v rovnakom uhle ako hlavová trubka by bolo najlepšie pre stabilitu, pretože potom má vaša ruka a horná časť tela minimálny vplyv na systém riadenia.
Londýnsky staviteľ rámov Tom Donhou dodáva: „Naozaj chcete udržať ťažisko na správnom mieste, najmä keď jazdíte vysokou rýchlosťou. Kolísanie rýchlosti je spôsobené umiestnením hmotnosti, takže musíte dosiahnuť správne rozloženie hmotnosti medzi kolesá.‘
Pre staviteľa rámov môže byť snaha o vyváženie všetkých geometrických prvkov s fyziológiou jazdca skľučujúcou úlohou, najmä keď zákazníci môžu byť mimoriadne nároční a zároveň im nie je jasné, aký druh ovládania chcú.
„Ľudia používajú slová ako citlivý, reaktívny, agilný, obratný, agresívny,“hovorí Tom Rodi z amerického staviteľa Parlee Cycles na mieru.
„Existuje 20 alebo 30 prídavných mien, ktoré budete počuť. Niekedy niekto hovorí o tom, že sa bicykel cíti „nervózne“. Môže byť príliš strmá na hlavovej trubke alebo príliš tuhá vidlica.
'Je tu veľa kúskov, na ktoré sa treba pozrieť. Je tu torzná tuhosť hlavy, horných a spodných trubiek, torzná odozva celej zostavy vidlice a vertikálna poddajnosť – schopnosť týchto vecí ohnúť sa v reakcii na abnormality vozovky.‘
Je zrejmé, že neexistuje jednoduché riešenie na predpovedanie ovládateľnosti bicykla. Je to niečo, v čom sa budú tvorcovia rámov naďalej vŕtať a zdokonaľovať tak prostredníctvom pokusov a omylov, ako aj prostredníctvom vedy.
Akonáhle budete mať svoj rám, časti, ktoré k nemu pripevníte, budú mať tiež vplyv, ale spôsob, akým vyrezáte ten ohyb vlásenky, bude hlavne na vás.
Spôsob, akým sa bicykel ovláda, závisí do veľkej miery od osoby, ktorá s ním manipuluje.