Geometria unui cadru poate afecta modul în care se descurcă o bicicletă, dar poți să prezici cu adevărat cât de bine va merge o bicicletă doar cu unghiurile tubului?
Avertisment: în următoarele câteva paragrafe s-ar putea să întâmpinați clătinare, flop și zvâcnire. Nu vă alarmați – aceștia sunt termeni care vă vor ajuta să înțelegeți mai bine subiectul complex al manipulării bicicletelor. Mai simplu spus, manevrarea este inputul necesar pentru a controla direcția unei biciclete, iar cel mai mare factor este geometria bicicletei.
A fost nevoie de un secol pentru a ajunge aproape de a înțelege pe deplin dinamica, dar profesorul asistent Arend Schwab de la Universitatea Tehnică din Delft, Țările de Jos, face parte dintr-o echipă de fizicieni care susține că în cele din urmă a rezolvat problema în 2011.
‘În ecuația noastră există 27 de parametri’, îi spune el lui Cyclist. Acestea includ unghiurile tubului, dimensiunile, grebla furcii, înălțimea pedalierului și centrul de greutate. Schimbați doar un element și manipularea se schimbă.
Decenii de experiență cumulativă i-au condus pe constructorii de cadru la o geometrie generală pentru bicicletele de șosea, care reprezintă un echilibru acceptabil între greutate, confort, eficiență și manevrabilitate.
Aceasta înseamnă că, astăzi, majoritatea ajustărilor pentru manevrare sunt făcute cu unghiul tubului de direcție și decalajul furcii, uneori numite grebla, deoarece ele determină „trasă”.
Pentru a vă face o idee despre traseu, imaginați-vă un fascicul de lumină care strălucește în jos prin centrul tubului de direcție. Acesta va atinge solul înainte de punctul în care anvelopa din față atinge solul.
Distanța dintre aceste două puncte este traseul și este unul dintre factorii principali în modul în care se descurcă o bicicletă.
„Trail afectează stabilitatea bicicletei”, spune constructorul de cadru Richard Craddock de la Craddock Cycles din Bromsgrove.
‘Toate bicicletele sunt mai stabile cu cât se mișcă mai repede, dar mai multă cale face mai ușor să stai în poziție verticală. În defavoare, mai multă potecă înseamnă mai multă clătinare când nu ești din șa și necesită mai mult efort din partea călărețului pentru a vira când vine vorba de viraj.’
Acest ultim punct îl energizează pe Anders Annerstedt de la marca luxemburgheză de biciclete Rolo.
‘O bicicletă cu un traseu mai lung este mai dificil de păstrat pe traiectoria ideală după un colț. Deci, pe un ac de păr, va trebui să virați prin viraj cu poate două sau trei intrări diferite.
„Trebuie să fii puternic pentru că geometria vrea să mențină bicicleta în traiectoria existentă”, spune el.
Cu un traseu mai mic, ciclistul nu trebuie să cheltuiască atât de multă energie pentru a face acele corecții și poate face acest lucru mai repede, adaugă Annerstedt.
El își ajustează geometria pentru a elimina „flopsul” excesiv al roții – instabilitatea la viteză mică – și toți constructorii de cadru își propun să ajusteze traseul pentru a oferi tipul de manevrabilitate cel mai potrivit utilizării bicicletei.
Așadar, o bicicletă de turism ar putea avea o mulțime de trasee pentru a oferi o călătorie stabilă și previzibilă, în timp ce o bicicletă de curse ar putea avea o cantitate mică de traseu pentru a oferi viraje rapide și ascuțite.
Există două moduri principale prin care un constructor de cadru poate ajusta traseul: prin schimbarea unghiului tubului de direcție sau prin reglarea razei (decalajului) furcii. Pentru a reduce traseul, puteți face tubul de direcție mai abrupt, puteți crește gradul furcii sau ambele.
Bicicliștii rutieri au ajuns în general să favorizeze manevrarea bicicletelor unde traseul este de 50-60 mm. Un unghi de cap în regiunea de 73° cu o decalare a furcii de aproximativ 45 mm tinde să obțină acest lucru.
Mulți constructori de cadre sunt înțelepți în privința cifrelor lor precise, dar dacă cunoașteți două dintre cele trei variabile, o puteți calcula pe a treia pe site-ul web bikecad.ca.
Există o complicație suplimentară cu dimensiunile mici ale cadrului, deoarece roata din față este mai aproape de pedalier, ceea ce aduce riscul ca aceasta să fie tăiată de degetele de la picioare ale călărețului.
Pentru a crește spațiul liber, fie unghiul capului trebuie să fie mai mic, fie decalajul furcii mărit, oricare dintre acestea va afecta manevrarea, cu excepția cazului în care se fac alte modificări de design.
Greutăți și măsuri
Din păcate, verificarea diagramei de geometrie pentru a evalua traseul nu vă va spune tot ce trebuie să știți despre manipulare, deoarece sunt implicați și alți factori.
Constructorii de cadre citează înălțimea pedalierului și ampatamentul drept următoarele două elemente geometrice cele mai influente pentru manipulare.
Alte modificări ale manevrabilitatii pot fi efectuate prin modificarea lungimii tijei, a lățimii ghidonului și a tipului de roți și anvelope.
Roțile și anvelopele mai grele, de exemplu, au mai multă inerție și necesită mai mult efort pentru a întoarce barele.
Modul în care se descurcă o bicicletă se datorează și rigidității cadrului și furcii, ceea ce înseamnă că materialele și formele tuburilor își joacă rolul.
„Alegerea și utilizarea materialului permit unui producător de biciclete să obțină caracteristici mai specifice de manipulare a bicicletei într-o geometrie definită”, spune Tim Hartung, inginer de proiectare la Trek Bicycles.
„Aici materialele compozite au un avantaj major față de materialele izotrope, cum ar fi oțelul și aluminiul.”
Îi place modul în care carbonul îi permite să controleze și să regleze rigiditatea cu precizie prin modele de întindere, grosimi tubulare și forme de secțiune transversală.
Dezvoltările moderne, cum ar fi frânele cu disc la bicicletele de șosea, au avut, de asemenea, un efect asupra modului în care o bicicletă se comportă, conform lui Hartung: „De obicei, axele traversante sunt mult mai groase [decât eliberarea rapidă standard], de obicei 12 mm sau 15 mm.
'Osia mai groasă este mai puternică și mai rigidă și creează, de asemenea, o conexiune de sistem mai rigidă între cadru și roată. Poate crea un scenariu în care roțile din față și din spate nu sunt sincronizate între ele.
„Roata din spate și cadrul vor avea tendința de a rămâne mai mult în același plan una cu ceal altă, ceea ce poate fi rău atunci când încercați să mențineți o linie constantă în viraje de mare viteză.
„Puteți ajunge cu o bicicletă care nu are suficient „dare” sau flex în sistem pentru a menține o linie bună într-un colț sau vă permite să contravirați cu succes în consecință.
‘Acest lucru ar putea însemna că zona de contact a anvelopei cu solul din spate ar putea fi compromisă. Sau ajungi să apeși frânele pentru a-ți regla linia într-un colț de mare viteză de pe șosea”, adaugă Hartung.
‘Niciunul dintre acestea nu este de dorit în situații de cursă. Rețineți că acest nivel de detaliu este într-adevăr observat doar de bicicliștii de elită și o parte din acest efect poate fi atenuat prin modificarea parametrilor de rigiditate a cadrului.’
Elementul organic
Indiferent ce niveluri de geometrie și rigiditate au fost introduse într-o bicicletă, va exista întotdeauna o variabilă pe care constructorul de cadru nu o poate prezice cu exactitate: pilotul.
Formele corpului și stilurile de condus vor afecta dinamica manevrabilitatii, iar Arend Schwab de la Universitatea Tehnică din Delft are opinii clare asupra modului în care poziția ciclistului se leagă de manevrabilitate.
„Poza sau poziția ciclistului nu este atât de importantă când vine vorba de manevrabilitate, dar felul în care ții ghidonul este foarte important”, spune el.
‘Structura de direcție este foarte ușoară și dacă adăugați masa mare de brațe și partea superioară a corpului, poate influența sistemul și răspunsul acestuia.’
Schwab sugerează că, teoretic, ținerea barelor cu brațele drepte în același unghi cu tubul de direcție ar fi cea mai bună pentru stabilitate, deoarece atunci brațul și masa superioară a corpului au o influență minimă asupra sistemului de direcție.
Tom Donhou, constructor de cadre din Londra, adaugă: „Îți dorești cu adevărat să păstrezi centrul de greutate în locul potrivit, mai ales atunci când mergi cu viteză. Viteza de balansare se datorează plasării greutății, așa că trebuie să obțineți o distribuție corectă a greutății între roți.’
Pentru un constructor de cadru, încercarea de a echilibra toate elementele geometrice cu fiziologia motociclistului poate fi o sarcină descurajantă, mai ales atunci când clienții pot fi remarcabil de pretențioși, dar în același timp neclari, cu privire la tipul de manevrabilitate pe care îl doresc.
„Oamenii folosesc cuvinte precum receptiv, reactiv, agil, agil, agresiv”, spune Tom Rodi de la constructorul american Parlee Cycles.
‘Există 20 sau 30 de adjective pe care le vei auzi. Uneori, cineva va vorbi despre o bicicletă care se simte „nervosă”. Ar putea fi prea abrupt la tubul de direcție sau furca să fie prea rigidă.
„Sunt o mulțime de piese de văzut. Există rigiditatea la torsiune a capului, a tuburilor superioare și oblice, capacitatea de răspuns la torsiune a întregului ansamblu furcă și mai există conformitatea verticală – capacitatea acestor lucruri de a se îndoi ca reacție la anomaliile drumului.’
Ceea ce este evident este că nu există o soluție simplă pentru a prezice manevrabilitatea unei biciclete. Este ceva pe care constructorii de cadre vor continua să-l schimbe și să perfecționeze la fel de mult prin încercări și erori, precum și prin știință.
Și odată ce ai rama, părțile pe care le atașezi vor avea, de asemenea, un efect, dar mai ales modul în care tăiați prin acea curbă de păr va depinde de dvs.
Modul în care se descurcă o bicicletă depinde în mare măsură de persoana care o manipulează.
