Die fietsryergids vir raamstyfheid

INHOUDSOPGAWE:

Die fietsryergids vir raamstyfheid
Die fietsryergids vir raamstyfheid

Video: Die fietsryergids vir raamstyfheid

Video: Die fietsryergids vir raamstyfheid
Video: Ride 4 vs MotoGP 21: Which is better? 2024, Maart
Anonim

Styfheid in 'n padfiets is noodsaaklik, maar dit moet ook gebalanseer word teen gerief, gewig en koste. Ons ondersoek hoe

Soek op die internet deur die term 'styfheid' te gebruik en jy sal nie ver kom voordat jy advertensies sien wat farmaseutiese oplossings vir hereprobleme verkoop nie. Fietse en slaapkamers, blyk dit, deel 'n onwrikbare paranoia oor slap werkverrigting, wat verduidelik waarom die bemarkingsbuik wat elke nuwe fiets vergesel, altyd gepeper is met aansprake oor hoe die raam nou superstyf is, sowel as ligter en gemakliker. Maar ten minste in teorie is die drie eienskappe in konflik, en fietsontwerpers probeer voortdurend om die sweetspot tussen hulle te vind deur te peuter met buisafmetings en materiaalwetenskap.

Pedaal na die koolstof

Wanneer ingenieurs oor raamstyfheid praat, spreek hulle regtig twee verskillende areas van 'n fiets se prestasie aan. Die eerste hou verband met voldoende laterale styfheid om 'n ruiter se trap-insette so doeltreffend moontlik na die pad oor te dra. Die tweede handel oor die voorspelbaarheid en stabiliteit van 'n fiets se hantering.

Beeld
Beeld

In terme van laterale styfheid, elke keer as jou voet op die pedaal trap, skep jy aansienlike laterale (kant-tot-kant) spanninge saam met torsie- (draai) kragte, wat kombineer om die onderste gedeelte van die raam uit te hef van belyning. Elke millimeter raambeweging absorbeer kosbare energie wat na die pad gekanaliseer kan word, so die minimalisering van hierdie buiging maksimeer effektief trapdoeltreffendheid, vandaar die meedoënlose fokus op die styfheid van rame.

'Hoe jy die energie kry wat jy deur die krukke na die agterwiel sit, gaan eintlik oor die onderbeugel, kettingstawe, uitval en wielstyfheid,' sê Gerard Vroomen, medestigter van Open bicycles en voorheen mede- eienaar van Cervélo. Hierdie uitdaging word bemoeilik deur 'n fiets se enkelsydige dryfstelsel, wat 'n ongelyke vrag op die agterkant van die fiets skep. Die behoefte om die groter kragte aan die regterkant van die raam te weerstaan, is die rede waarom baie fietse kies vir 'n asimmetriese ontwerp van kettingstawe en sitplekbuise.

Maar soos Ben Coates, Trek se padprodukdirekteur, ons herinner, wat jy aan een area van 'n fiets doen, beïnvloed 'n ander direk: 'Jy kan die styfheid by die onderste hakie verhoog, byvoorbeeld deur laminaat by die onderkant van die kopbuis, maar elke stuk laminaat beïnvloed die hele fiets. Jy waag nadelige effekte as jy nie verstaan hoe die byvoeging of slyp van materiaal die ander dele van die fiets beïnvloed nie.

‘Ons kan fietse stywer maak as wat selfs die grootste en mees veeleisende ryers in die wêreld wil hê, maar om dit net stywer, of ligter te maak vir die saak, is nie noodwendig 'n resep vir 'n beter fiets nie. Die gesprek moet begin met hoe jy wil hê die fiets moet ry, nie waar jy wil hê dit moet styf wees nie.'

Ingenieursstyfheid

Hoe maak ontwerpers 'n raam op net die regte plekke styf? Die antwoord lê in die deursnee van die deursnee van buise, sowel as hul lengte en, in die geval van koolstoffietse, die veelvuldige lae koolstofvesel

gebruik in hul konstruksie.

‘Hoe groter 'n buis se deursnee, hoe stywer gaan dit wees,' sê Adam Wais, HUB en stigter van die handgemaakte koolstoffietsvervaardiger Rolo. 'En dit is nog voordat jy eers na materiaal begin kyk.'

Dit verduidelik die neiging in fietsontwerp na oormaat afbuise, onderbeugel-aansluitings en kettingstawe. Vooruitgang in koolstofvesel het vervaardigers in staat gestel om die dikte van buismure te verminder, wat hulle die vryheid gee om reusagtige buise te skep sonder om gewig by te voeg.

So as groot afbuise en onderbeugels gebruik word om elke watt van die ruiter se krag na die pad te kanaliseer, waarom nie dieselfde filosofie by die boonste buis en kopbuis volg om draaikragte te weerstaan en presisiestuur te verseker nie?

Terwyl jy 'n fiets in 'n hoek leun, kom drie groot kragte saam: swaartekrag, wat vertikaal afwaarts trek; kinetiese energie, wat jou vorentoe laat beweeg, en sentripetale krag, wat jou uitwaarts stoot – na links wanneer jy regs draai en omgekeerd. As die raam te buigsaam is, kan hierdie kragte die wiele en kopbuis uit belyning druk, wat lei tot onakkurate stuur.

Beeld
Beeld

‘Jy het die wiele nodig om te spoor, en hoe beter hulle van voor tot agter spoor, hoe meer voorspelbaar is hulle deur 'n hoek,' sê Thomas McDaniel, produkbestuurder by BMC. 'Sê jy gaan deur 'n hoek wat jy duisend keer gery het, sodat jy selfversekerd is en baie spoed dra, maar eendag vind jy 'n massiewe rots reg in die middel van die lyn wat jy altyd neem. Hoe goed kan die fiets jou behoefte aanvaar om 'n verandering in die middel van 'n hoek te maak? Dit is waar die styfheid van die voorkant ter sprake kom.'

Dit blyk dat as 'n fiets te styf aan die voorkant is, dit moeilik word om te leun, wat 'n ander tipe hanteringsprobleem skep. Chris D’Aluisio, kreatiewe direkteur by Specialized, neem die storie op deur die oomblik te herroep toe die maatskappy se Tarmac SL4 die SL3 vervang het. Voorheen, toe Specialized 'n nuwe fiets ontwikkel het, sou dit die 56cm-raamgrootte gebruik as die maatstaf vir 'n nuwe stel teikens, insluitend styfheid. Sodra die teikens getref is, sou die raam afgeskaal word, met effens kleiner buise vir die kleiner rame en groter buise vir die groter rame.

‘Met die SL4 het ons die 56 stywer en ligter gemaak, en langer ryers – grootte 56 en hoër – het gesê: “Sjoe! Dit is soveel beter.” Maar op my grootte, 52, het dit slegter gery,” sê D’Aluisio met verfrissende openhartigheid. 'Dit was te hard, nie net vertikaal nie, maar ook toe jy in 'n hoek geleun het. Dit het te veel styfheid aan die voorkant gehad, en dit het nie toegelaat dat die fiets in kleiner groottes oor die middel van die pad aanpas nie, so dit sou die voorkant laat babbel, veral oor 'n hobbelrige padoppervlak, wat ontsenuend kan wees.'

Dit het geblyk dat die aanpassings wat gemaak is met die skaal van die fiets nie naastenby ver genoeg gegaan het nie, en dat kleiner rame, met buise van 'n soortgelyke deursnee en koolstofoplegging as die 56cm, ongelooflik styf was, want die buise was korter.

‘Die klein fietse was proporsioneel baie stywer as die groter fietse, wat heeltemal teenoorgesteld is van wat die ruiter nodig het,’ sê D’Aluisio. 'Die langer ruiter, met 'n langer sitplekpaal en hoër swaartepunt, vereis dat die fiets baie meer werk doen. Wanneer jy die fiets vra om van regs na links te beweeg in 'n maneuver, doen daardie fiets al die werk om daardie ruiter se gewig van die een kant na die ander te beweeg en te vang dat daardie ruiter val. Ons moet weer traksie kry soos die ruiter draai.’

Gevolglik het Specialized besluit dat dit nodig is om elke verskillende raamgrootte doeltreffend te behandel asof dit sy eie aparte pasgemaakte projek is, 'n proses wat dit Rider First Engineering noem.

Dit help om te verduidelik hoekom ingenieurs nie net die hele fiets so styf as moontlik maak nie, maar daar is ook nog 'n rede: gemak, ook bekend as voldoening, wat die vermoë van die raam is om teen onvolmaakthede in die pad die hoof te bied. oppervlak en absorbeer vibrasies van die teerpad.

Nadat Vroomen die Cervélo R3 geskep het, 'n fiets wat sewe agtereenvolgende jare podiumposisies oor die wrede klippies van Parys-Roubaix geniet het, weet Vroomen wat dit verg vir 'n fiets wat krag aan die agterwiel kan lewer terwyl hy die ryer beskerm van die ergste oppervlaktes.

‘Ideaal gesproke wil jy so min vertikale styfheid as moontlik hê sodat jy’n mate van gemak en inskiklikheid kry,’ sê hy. 'Maar die buis wat jy vergroot om styfheid in torsie te kry, word ook vertikaal groter en stywer, en dit is nie maklik om daardie twee faktore te ontkoppel nie. In daardie sin sal dit altyd 'n kompromie wees - die mees gemaklike fiets sal onrybaar wees omdat dit so buigsaam in alle rigtings is, en die styfste moontlike fiets sal ook onrybaar wees omdat dit been-styf is, wat nie net ongemaklik is nie, maar ook stadiger. Jy het 'n soort nakoming nodig om die ruheid van die pad uit te haal.’

Bande doen baie van hierdie werk, maar ontwerpers stel ook 'n mate van buiging in die raam in, veral in die sitplekbuis en deur baie dun of afgeplatte sitplekke, as 'n manier om die padskokke wat deur die agterkant beweeg, te verdryf van die fiets na die ruiter.

Waarskynlik die beste voorbeeld van hoe vertikale voldoening van onderbeugel en kopbuisstyfheid geskei kan word, is die Trek Domane, die ren-gestemde fiets wat Fabian Cancellara na die boonste trap van die podium by die Toer van Vlaandere en Parys-Roubaix. Die Domane se sitplekbuis is 'ontkoppel' van die boonste buis, sodat die sitplekbuis amper onafhanklik van die raam kan buig sonder om styfheid in te boet. Die nuwe IsoSpeed-ontkoppelaar in die nuutste Domane SLR het selfs 'tuneable compliance', sodat die ryer die vlak van styfheid kan verpersoonlik.

‘Die Domane-instelreeks begin by ongeveer dieselfde vlak van vertikale voldoening as die Madone [Trek se aero-rentuig] en gaan tot 35% meer voldoen aan sonder om trapstyfheid te beïnvloed,’ sê Coates.

Beeld
Beeld

Rame van die toekoms

Die meedoënlose strewe na stywer, ligter, gemakliker rame toon geen tekens van afname nie, met vervaardigers op 'n voortdurende soeke om nuwe materiale en tegnologie te verken. Die Britse fietshandelsmerk Dassi ondersoek byvoorbeeld die moontlikhede van grafeen, die wonderstof wat buitengewone potensiaal inhou as vervaardigers maniere kan vind om sy vermoëns te benut.

‘Graphene vertoon eienskappe wat tradisionele koolstofstowwe ver oortref wat in 'n fietsraam gelê word,' sê Stuart Abbott, 'n voormalige lugvaartontwerpingenieur wat Dassi ses jaar gelede op die been gebring het. 'Daar is 'n mistieke geleentheid om 'n raam te skep wat so min as 300g kan weeg, want grafeen is soveel ligter en soveel sterker dat jy die geleentheid het om areas van koolstof te vervang wat 2mm of 3mm dik kan wees op sekere plekke op die raam – veral om die onderbeugel – met iets wat 100 keer ligter en eenduisendste van die dikte is.'

Vir nou is 'n vinnige realiteitsondersoek egter in orde vir enigiemand wat op die punt staan om 'n nuwe fiets te koop. Fietsry is nie soos Formule Een nie, waar die beste motor altyd wen, alles behalwe ongeag die bestuurder. Baie van vanjaar se groot wedrenne - insluitend Parys-Roubaix, die Tour of Flanders, Milaan-San Remo, Paris-Nice en die Tour of Romandie - is deur ryers op verskillende fietse gewen. Met ander woorde, uiteindelike prestasie gaan oor die ryer, nie die fiets nie, en daar is geen objektiewe 'regte' vlak van styfheid in 'n raam nie, net die vlak wat reg is vir jou.

Top 10 styfste fietse

Hoe meet jy 'n fiets se styfheid? Ongelukkig het ons nie 'n laboratorium om die buigtoetse te doen nie, maar ons ken 'n plek wat dit doen. Ons vriende by die Duitse fietsrytydskrif Tour is bekend vir hul wetenskaplike benadering tot fietstoetsing, wat die onderwerping van elke kaal raam aan 'n streng reeks banktoetse insluit om styfheidswaardes vas te stel.

'n Vergelyking gebaseer op die styfheidtelling wat raam by die kopbuis behaal (gemeet in Nm/°), gedeel deur die raam se algehele massa (in kg), verskaf 'n styfheid-tot-gewig-indeks wat Tour sy ranglys vir die styfste rame…

Bike Date Styfheid-tot-gewig
1. Cervelo Rca Jan 2015 142Nm/°/kg
2. Gespesialiseerde Tarmac SL4 Des 2011 141.2Nm/°/kg
3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate Sep 2011 139.2Nm/°/kg
4. Canyon Ultimate CF SLX Jan 2016 131.5Nm/°/kg
5. Trek Emonda Des 2014 131.3Nm/°/kg
6. Fokus Izalco Max Jul 2013 127.1Nm/°/kg
7. Gevoel F1 Des 2011 125.3Nm/°/kg
8. AX Lightness Vial Evo Jan 2015 125.1Nm/°/kg
9. Storck Aernario Okt. 2015 123.9Nm/°/kg
10. Rose X-Lite-span 8000 Des 2014 123.7Nm/°/kg

Koolstof-jargon: wat beteken dit alles?

Aanbeveel: