Lagre er kjernen i hver roterende del på sykkelen din, men vil bytte av stål med keramikk utgjøre en forskjell for turen din?
Helt siden de gamle egypterne brukte en plattform med trestammer for å flytte gigantiske steinblokker på plass mens de bygde pyramidene, har kulelager hjulpet menneskeheten til å fortsette å rulle.
Interessant nok var det første offisielle patentet for et kulelager for en sykkel. Den franske mekanikeren Jules Suriray monterte dem på en sykkel som fortsatte med å vinne verdens første by-til-by sykkelritt, Paris-Rouen, i november 1869. I disse dager er kulelager bedre kjent for alle syklister som de tingene som faller fra hverandre under demontering og krever timer på hender og knær som leter under arbeidsbenker eller kjøleskap for å hente.
Bortsett fra historietimen spiller lagrene en stor rolle i hvordan sykler kan bevege seg så fritt. Pedaler, sveiver, hjul, hodesett, jockeyhjul … hvis den roterer, er lagrene i midten av den, og uten dem ville vi slitt med å sykle fort hvor som helst. Det finnes mange forskjellige typer lager, så det er verdt å gjøre noen definisjoner klare på dette stadiet for å fjerne forvirring.
Når vi refererer til et ‘lager’, mener vi en komponent som består av fem grunnleggende deler: kuler, tetninger, kulebur, raser og fett. Konseptet er enkelt - flere baller er klemt mellom to konkave overflater (raser), slik at de kan rotere mot hverandre (en er vanligvis fast) med minimal friksjon. Burene og tetningene holder alt på plass og holder smuss ute, mens fettet smører og beskytter det bevegelige systemet.
De fleste moderne sykkelapplikasjoner favoriserer nå "patronlager". Disse forseglede enhetene har flere fordeler i forhold til gamle 'løse lager'-systemer, som stort sett er begrenset til billigere komponenter av lav kvalitet (selv om noen få utvalgte toppnivådeler fortsatt velger å holde seg til det løse kule-, kopp- og kjeglesystemet pga. til dens finere justerbarhet). Patronlagre krever generelt mye mindre vedlikehold, og når de til slutt slites ut, vil det vanligvis ikke forårsake terminal skade på delene rundt dem. Dessuten kan de enkelt skiftes ut.
‘Kulelager’ refererer til selve kulene. Kulelagre kan lages av forskjellige materialer, inkludert kromstål, rustfritt stål og – den nyere ankomst til sykkelverdenen (hvorav mer senere) – keramikk, vanligvis silisiumnitrid (Si3N4). Et "hybrid" lager er et med keramiske kuler og metallringer.
Alle lagre er ikke skapt like, uavhengig av hva de er laget av. Jeg så en gang en toppsykkelmekaniker ta ut forstørrelsesglasset til en gullsmed, undersøke et tilsynelatende rent, skinnende kulelager og sa: «Jeg legger dem ikke i navene mine. De er som kakepynt.’ Som med de fleste ting eksisterer et hierarki i lagrene og du får det du betaler for.
Det som går rundt… er ikke nødvendigvis rundt
De billigste kulelagrene er kanskje ikke engang helt runde. Lagre er generelt gradert i henhold til en rundhetsskala, målt til milliondeler av en tomme. En stålkule av klasse 200 betyr at den er rund til en toleranse på 200 milliondeler av en tomme. Derfor er et lavere tall – for eksempel grad 25 – en mye mer presist produsert ball. For størrelsene som brukes i sykler, varierer karakterene fra 2000 til 3, med alt under 100 som generelt anses som en "presisjonskule". Dette graderingssystemet brukes for både stål- og keramiske kuler, i tillegg til en ytterligere gradering for overflateruhet, der keramikk vanligvis oppnår et mye jevnere resultat – bare en av dets iboende fordeler.
Gjør disse små forskjellene i rundhet og overflate noen reell forskjell for den gjennomsnittlige syklisten? Alan Weatherill fra den britiske komponentprodusenten Hope Technology sier: Til syvende og sist, hvis kulene er av dårlig kvalitet og ikke er helt runde eller glatte, vil de forårsake økt friksjon og for tidlig slitasje på alle komponentene i lageret. Det vil uunngåelig mislykkes. Kvaliteten på ballen, uavhengig av materiale, er den viktigste faktoren.’
Betydningen av kulelager er langt større enn størrelsen kan tilsi, og det er grunnen til at sykkelindustrien lager så mye oppstyr over keramiske kuler. Her er avtalen: Keramiske kuler er generelt rundere, jevnere, hardere og lettere enn stålkuler, så de burde teoretisk sett gi mindre friksjon og lengre levetid. De er også betydelig dyrere, så det er verdt å ta en ordentlig titt på de potensielle fordelene med keramiske kuler før du tar avskjed med pengene dine…
Jacob Csizmadia, grunnlegger av CeramicSpeed, var den første personen som introduserte keramiske hybridlager for profesjonell sykling tilbake i 2000. CeramicSpeeds testdata hevder, noe dristig, en strømbesparelse på seks til ni watt i forhold til stållagre. Hvis det er sant, er det en anstendig mengde energi og potensielt spart tid ved å bare bytte ut lagrene dine, men ikke alle tror at keramiske lager er et mirakel som noen vil ha oss til å tro.
Weatherill forklarer hvorfor Hope følte behov for å tilby et keramisk lager alternativ for navene og bunnbrakettene: «Vi gjorde det fordi det ble spurt av oss [av markedet]. Vi gjorde det ikke fra et teknisk synspunkt. Mye av det er hype. Keramiske lagre brukes i industrielle maskiner fordi de spinner med 25 000 rpm og det er betydelige fordeler, men et sykkelhjul spinner bare med for eksempel 300 rpm, så forskjellene sammenlignet med de svært høykvalitets stålkulene vi allerede brukte er veldig liten.'
CeramicSpeed-direktør Martin Banke er opptatt av å bestride Weatherills syn, og forsvarer testdataene hans med å si: «Keramiske lagre er ikke en markedsføringshype. Keramiske kuler er overlegne stålkuler under enhver belastning som oppleves på en sykkel – forutsatt en passende høykvalitets keramisk kvalitet.’
Det er dette spørsmålet om kvalitet, foreslår Banke, som kan være grunnen til at noen fortsatt ikke er overbevist om keramiske lagre: «Kvaliteten til [andre produsenter»] keramiske lagre varierer. Dette betyr at noen svært dårlige, vanligvis billige lagre med høyere friksjon, høyere sprøhet og kort levetid er på markedet, og det er derfor noen, med god grunn, fortsatt stiller spørsmål ved keramiske lagre.’
Når han blir bedt om å kommentere Weatherills uttalelse om nødvendigheten av keramiske kuler ved lavere rotasjonshastigheter på sykkelen, sier Banke: «Hvis du ser på første side i den store boken om hybridlager, vil du si svaret er nei [å trenge dem på en sykkel]. Faktisk er dette langt fra sant. Det er riktig at keramiske lagre opprinnelig ble oppfunnet for høyhastighetsapplikasjoner der den lavere vekten og høye stivheten til kulene og lave friksjon av lagrene gjorde at maskinene kunne spinne raskere uten å ødelegge lageret. Men, som med mange andre teknologier, viste keramiske lagre seg å ha ekstremt gode egenskaper for sykler også. Et materiale som karbonfiber ble ikke opprinnelig oppfunnet for sykler heller, men brukes nå av alle.’
Som for å støtte Bankes poeng, er Chris King, det amerikanske merket med kanskje det mest prestisjefylte navnet innen kulelager for sykler, en ny inngang til keramikkmarkedet etter en innledende periode med usikkerhet. I de tidlige dagene av den keramiske "boomen" var ikke Chris King opptatt av å hoppe inn, og fortsatte å kjempe mot stålets hjørne en stund. Likevel tilbyr den nå også keramiske oppgraderinger for alle komponentene, med unntak av hodesett.
'Det har vært en stor mengde hype rundt keramikk siden introduksjonen, og en rekke produkter introdusert på markedet har ikke hatt den generelle designen til å bringe dette materialet til sin beste ytelse, og dermed i noen tilfeller det er et dårlig navn, sier King, eier av det navngitte selskapet. «Beslutningen om å tilby et keramisk alternativ var et bevisst valg, ikke et markedsføringsdrevet valg,» understreker han, og han rettferdiggjør selskapets sene inntreden i keramikkkampen med å si: «Stålkuler og smøremidler av høy kvalitet presterer veldig bra, og vi har års erfaring som beviser dette. For å lære om egenskapene til keramiske kuler tester vi dem gjennom omfattende testing. Beslutningen om å tilby et keramisk alternativ kom først etter at vi beviste for oss selv at det var ekte fordeler.’
En av disse fordelene, hevder King, er at "keramiske kuler har en eksepsjonell evne til å beholde sin "sanne" kuleform under belastning. Dette skaper forutsetningene for at våre keramikkutstyrte komponenter kan ha en usedvanlig lang og jevn levetid.’
Men King innrømmer at ytelsesfordelene ikke er store: ‘Vår forskning har vist at våre hybride keramiske lagre tilbyr subtile fordeler for den kresne forbrukeren.’ Fordelene ligger mest i muligheten til å bruke lettere smøremidler. King sier: I et King hybrid keramisk lager reduserer bruken av en keramisk kule smørebehovet, slik at lettere fett og mindre av det kan brukes enn på et sammenlignbart stållager. Mindre smøremiddel betyr mindre drag på lagrene.’
Dette føles som «marginale gevinster»-territorium. Kanskje mer ytelse kunne presset ut av lagrene hvis alle delene var keramiske i stedet for bare kulene? Chris King, Hope og CeramicSpeed gir alle "hybrid" keramiske lagre (keramiske kuler i stålløp), så ville keramikk på keramikk vært enda bedre?
King sier at han «ennå ikke har vært i stand til å bevise at det er behov for helkeramiske lagre» og oppgir også kostnadene som den største årsaken til å ikke gå helt keramiske. Banke foreslår at keramiske raser kan være sprøere med større potensiale for å mislykkes, så også han holder fast ved hybrid.
På spørsmål om hva de tror fremtiden bringer, er både Banke og King enige om at keramiske lagre er kommet for å bli. Banke spår til og med «en enorm økning i antall ettermarkedsoppgraderinger – mange som kjøper et dyrt hjulsett ett år, vil sannsynligvis kjøpe et lageroppgraderingssett det neste».
Hvordan ikke se en god peiling
Hendene opp hvis du har gjort dette … sett en sykkel i et arbeidsbord eller snu den opp ned, få hjulene eller bunnbraketten til å rotere raskt og se hvor lenge de snurrer. Jo lenger de snurrer, jo bedre lager, ikke sant?
Det er et triks som brukes av produsenter på sykkelbutikker og messer, der tippere inviteres til å snurre et hjul eller BB og forundre seg mens den svinger uanstrengt i en evighet. En enkel måte å oppnå dette på er å ta fettet ut av lagrene og bruke en lett olje for å redusere friksjonen og gjøre det lettere å spinne. Det er noe som landeveiskjørere, spesielt tidsøkere, pleide å prøve å få en fordel.
Selvfølgelig, det dette ikke tar med i betraktningen er de store kreftene på en peiling som pedalhandlingen og rytterens vekt gir. Så snart du setter deg på sykkelen, enn si sprinter den oppover veien, vil ballene presses hardt inn i løpene, og med mindre smøremiddelet kan takle den kraften, vil det ganske enkelt presses ut av kontaktlappen, noe som resulterer i ball som løper rett mot overflaten av løpet usmurt.
Banke forklarer: 'Et stållager uten tetninger, helt rent og tørt, kan snurre veldig godt i stativet. Men så snart du legger til vekt, berører stålkulene stålbanene og friksjonen øker dramatisk.» Den samme effekten kan også oppnås «ved å legge til for mye klaring i lageret. Ute på veien vil du oppleve lek og økt slitasjerate, og lageret vil sannsynligvis svikte raskt.’
Moralen er: don’t believe the spin – letterly. Den eneste måten å sikre lang levetid og ekte, om enn marginale, ytelsesgevinster er å være sikker på kvaliteten på ballene dine.
Betydningen av kabler, og hvordan de skal monteres
