Hvordan påvirker rammegeometri en sykkel?

Innholdsfortegnelse:

Hvordan påvirker rammegeometri en sykkel?
Hvordan påvirker rammegeometri en sykkel?

Video: Hvordan påvirker rammegeometri en sykkel?

Video: Hvordan påvirker rammegeometri en sykkel?
Video: How Does Your Bike Geometry Affect The Handling 2024, Mars
Anonim

En rammes geometri kan påvirke måten en sykkel håndterer på, men kan du virkelig forutsi hvor godt en sykkel vil kjøre bare med rørvinklene?

Advarsel: i de neste avsnittene kan du oppleve vingling, flopp og rykk. Ikke bli skremt – de er begreper som vil hjelpe deg å bedre forstå det komplekse emnet sykkelhåndtering. Enkelt sagt er håndtering innspillet som kreves for å kontrollere retningen til en sykkel, og den største faktoren er sykkelens geometri.

Det har tatt et århundre å komme i nærheten av å forstå dynamikken fullt ut, men assisterende professor Arend Schwab ved Technical University of Delft, Nederland, er en av et team av fysikere som hevder å ha løst problemet i 2011.

‘I ligningen vår er det 27 parametere, sier han til Cyclist. Disse inkluderer rørvinkler, dimensjoner, gaffelrive, bunnbraketthøyde og tyngdepunkt. Endre bare ett element og håndteringen endres.

Tiår med kumulativ erfaring har ført rammebyggere til en generell geometri for landeveissykler som er en akseptabel balanse mellom vekt, komfort, effektivitet og kjøreegenskaper.

Dette betyr at i dag er de fleste justeringene for håndtering laget med hoderørsvinkelen og gaffelforskyvningen, noen ganger k alt rake, fordi de bestemmer "sti".

For å få en ide om spor, se for deg en lysstråle som skinner ned gjennom midten av hoderøret. Det vil berøre bakken foran punktet der fordekket berører bakken.

Avstanden mellom disse to punktene er stien, og det er en av hovedfaktorene for hvordan en sykkel håndterer.

‘Trail påvirker stabiliteten til sykkelen,’ sier rammebygger Richard Craddock fra Craddock Cycles i Bromsgrove.

‘Alle sykler er mer stabile jo raskere de beveger seg, men mer sti gjør det lettere å holde seg oppreist. På minussiden betyr mer sti mer vingling når du er ute av salen, og det krever mer innsats fra rytteren å styre når det kommer til svinger.’

Bilde
Bilde

Det er dette siste punktet som gir energi til Anders Annerstedt fra det luxembourgske sykkelmerket Rolo.

‘En sykkel med lengre løype er vanskeligere å holde på den ideelle banen rundt et hjørne. Så på en hårnål må du styre gjennom svingen med kanskje to eller tre forskjellige innganger.

'Du må være kraftfull fordi geometrien ønsker å holde sykkelen i sin eksisterende bane, sier han.

Med mindre løype trenger ikke rytteren bruke så mye energi for å gjøre disse korreksjonene, og kan gjøre det raskere, legger Annerstedt til.

Han justerer geometrien sin for å eliminere overdreven "wheel-flopp" – lavhastighets ustabilitet – og alle rammebyggere har som mål å justere stien for å gi den typen håndtering som passer best til den tiltenkte bruken av sykkelen.

Så en tursykkel kan ha mye sti for å gi en stabil, forutsigbar tur, mens en racersykkel kan ha en liten mengde sti for å tilby raske, skarpe svinger.

Det er to hovedmåter en rammebygger kan justere spor: ved å endre vinkelen på hoderøret eller ved å justere raken (forskyvningen) til gaffelen. For å redusere sporet kan du gjøre topprøret brattere, øke gaffelrivet eller begge deler.

Veisyklister har generelt sett favorisert håndtering av sykler der løypa er 50-60 mm. En hodevinkel i området 73° med en gaffelforskyvning på rundt 45 mm har en tendens til å oppnå dette.

Mange rammebyggere er opptatt av sine nøyaktige tall, men hvis du kjenner to av de tre variablene kan du beregne den tredje på bikecad.ca-nettstedet.

Nedstigningsferdigheter for landeveissykkel
Nedstigningsferdigheter for landeveissykkel

Det er en ekstra komplikasjon med små rammestørrelser fordi forhjulet er nærmere bunnbraketten, noe som medfører en risiko for at det blir klippet av rytterens tær.

For å øke klaringen må enten hodevinkelen gjøres grunnere eller gaffelforskyvningen økes, begge deler vil påvirke håndteringen med mindre andre designendringer gjøres.

Vekter og mål

Dessverre vil det ikke fortelle deg alt du trenger å vite om håndtering ved å sjekke geometridiagrammet for å vurdere stien, fordi det er andre faktorer involvert.

Rammebyggere nevner bunnbraketthøyde og akselavstand som de neste to mest innflytelsesrike geometriske elementene for håndtering.

Ytterligere endringer i håndteringen kan gjøres ved å endre lengden på stammen, bredden på styret og typen hjul og dekk.

Tyngre hjul og dekk, for eksempel, har mer treghet og krever mer innsats for å snu stengene.

Måten en sykkel håndterer er også ned til stivheten til rammen og gaflene, noe som betyr at materialer og rørformer spiller sin rolle.

‘Valget og bruken av materiale gjør det mulig for en sykkelprodusent å oppnå mer spesifikke sykkelhåndteringsegenskaper innenfor en definert geometri, sier Tim Hartung, designingeniør hos Trek Bicycles.

‘Det er her komposittmaterialer har en stor fordel fremfor isotropiske materialer som stål og aluminium.’

Han liker hvordan karbon lar ham kontrollere og justere stivheten nøyaktig gjennom oppleggsmønstre, rørtykkelser og tverrsnittsformer.

Kreta synkende
Kreta synkende

Moderne utviklinger som skivebremser på landeveissykler har også hatt en effekt på måten en sykkel håndterer på, ifølge Hartung: «Typisk er gjennomakslene mye tykkere [enn standard hurtigutløser], vanligvis 12 mm eller 15 mm.

'Den tykkere akselen er sterkere og stivere og skaper også en stivere systemforbindelse mellom ramme og hjul. Det kan skape et scenario der for- og bakhjulene ikke er synkroniserte med hverandre.

'Bakhjulet og rammen vil ha en tendens til å holde seg mer i samme plan med hverandre, noe som kan være dårlig når du prøver å holde en konstant linje i svinger med høy hastighet.

'Du kan ende opp med en sykkel som ikke har nok "gi" eller flex i systemet til å holde en god linje i et hjørne eller tillate deg å motstyre deretter.

‘Dette kan bety at dekkenes kontaktflate med bakken bak kan bli kompromittert. Eller du ender opp med å trykke på bremsen for å justere linjen i et høyhastighetshjørne på veien, legger Hartung til.

‘Ingen av disse er ønskelig i løpssituasjoner. Husk at dette detaljnivået egentlig bare legges merke til av elitesyklister, og noe av denne effekten kan dempes ved å endre parametrene for rammestivhet.’

Det organiske elementet

Uansett hvilken geometri og stivhetsnivå som har blitt slått inn i en sykkel, vil det alltid være én variabel som er umulig for rammebyggeren å forutsi nøyaktig: syklisten.

Kroppsformer og kjørestiler kommer til å påvirke dynamikken i håndteringen, og Arend Schwab ved Technical University of Delft har klare synspunkter på hvordan rytterens posisjon er relatert til håndteringen.

‘Poseringen eller posisjonen til rytteren er ikke så viktig når det kommer til håndtering, men måten du holder styret på er veldig viktig, sier han.

‘Styrestrukturen er veldig lett, og hvis du legger til den store massen av armer og overkropp, kan det påvirke systemet og dets respons.’

Schwab foreslår at det teoretisk sett vil være best for stabiliteten å holde stengene med strake armer i samme vinkel som hoderøret, for da har armen og overkroppen minimal innflytelse på styresystemet.

Den London-baserte rammebyggeren Tom Donhou legger til: «Du ønsker virkelig å holde tyngdepunktet på rett sted, spesielt når du sykler i fart. Speed wobble er ned til vektplassering, så du må få riktig fordeling av vekt mellom hjulene.’

Bilde
Bilde

For en rammebygger kan det være en skremmende oppgave å prøve å balansere alle de geometriske elementene mot rytterens fysiologi, spesielt når kunder kan være bemerkelsesverdig krevende, samtidig som de er uklare, om hva slags håndtering de ønsker.

‘Folk bruker ord som responsiv, reaktiv, smidig, kvikk, aggressiv, sier Tom Rodi fra den amerikanske spesialbyggeren Parlee Cycles.

‘Det er 20 eller 30 adjektiver du vil høre. Noen ganger vil noen snakke om at en sykkel er "nervøs". Det kan være for bratt ved hoderøret eller at gaffelen er for stiv.

'Det er mange stykker å se på. Det er torsjonsstivheten til hodet, topp- og nedrørene, torsjonsresponsen til hele gaffelenheten og det er den vertikale ettergivenheten – evnen til disse tingene til å bøye seg som reaksjon på veiavvik.’

Det som er åpenbart er at det ikke er noen enkel løsning for å forutsi en sykkels håndtering. Det er noe som rammebyggere vil fortsette å tukle med og foredle like mye gjennom prøving og feiling som gjennom vitenskap.

Og når du først har fått rammen, vil delene du fester til den også ha en effekt, men mesteparten av måten du skjærer gjennom den hårnålssvingen vil være opp til deg.

Måten en sykkel håndterer er i stor grad opp til personen som håndterer den.

Anbefalt: