Η γεωμετρία ενός πλαισίου μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο χειρίζεται ένα ποδήλατο, αλλά μπορείτε πραγματικά να προβλέψετε πόσο καλά θα κάνει ένα ποδήλατο μόνο με τις γωνίες του σωλήνα;
Προειδοποίηση: στις επόμενες παραγράφους μπορεί να αντιμετωπίσετε ταλάντευση, flop και σύσπαση. Μην ανησυχείτε – είναι όροι που θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε καλύτερα το περίπλοκο θέμα του χειρισμού ποδηλάτου. Με απλά λόγια, ο χειρισμός είναι η συμβολή που απαιτείται για τον έλεγχο της κατεύθυνσης ενός ποδηλάτου και ο μεγαλύτερος παράγοντας είναι η γεωμετρία του ποδηλάτου.
Χρειάστηκε ένας αιώνας για να καταλάβουμε πλήρως τη δυναμική, αλλά ο Επίκουρος Καθηγητής Arend Schwab του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Ντελφτ, Ολλανδία, είναι ένας από μια ομάδα φυσικών που ισχυρίζεται ότι τελικά έλυσε το πρόβλημα το 2011.
«Στην εξίσωσή μας υπάρχουν 27 παράμετροι», λέει στο Cyclist. Αυτά περιλαμβάνουν γωνίες σωλήνα, διαστάσεις, τσουγκράνα πιρουνιού, ύψος κάτω βραχίονα και κέντρο βάρους. Αλλάξτε μόνο ένα στοιχείο και ο χειρισμός αλλάζει.
Οι δεκαετίες σωρευτικής εμπειρίας οδήγησαν τους κατασκευαστές πλαισίων σε μια γενική γεωμετρία για ποδήλατα δρόμου που είναι μια αποδεκτή ισορροπία μεταξύ βάρους, άνεσης, απόδοσης και χειρισμού.
Αυτό σημαίνει ότι, σήμερα, οι περισσότερες προσαρμογές για το χειρισμό γίνονται με τη γωνία του σωλήνα κεφαλής και τη μετατόπιση του πιρουνιού, που μερικές φορές ονομάζεται τσουγκράνα, επειδή καθορίζουν το "ίχνος".
Για να πάρετε μια ιδέα του μονοπατιού, φανταστείτε μια δέσμη φωτός να πέφτει στο κέντρο του κεφαλικού σωλήνα. Θα αγγίξει το έδαφος μπροστά από το σημείο όπου το μπροστινό ελαστικό αγγίζει το έδαφος.
Η απόσταση μεταξύ αυτών των δύο σημείων είναι το μονοπάτι και είναι ένας από τους κύριους παράγοντες στον τρόπο χειρισμού ενός ποδηλάτου.
«Το μονοπάτι επηρεάζει τη σταθερότητα του ποδηλάτου», λέει ο κατασκευαστής πλαισίων Richard Craddock της Craddock Cycles στο Bromsgrove.
‘Όλα τα ποδήλατα είναι πιο σταθερά όσο πιο γρήγορα κινούνται, αλλά τα περισσότερα ίχνη διευκολύνουν την παραμονή όρθια. Από την άλλη πλευρά, περισσότερο ίχνος σημαίνει περισσότερη ταλάντευση όταν είστε έξω από τη σέλα και απαιτεί περισσότερη προσπάθεια από τον αναβάτη για να κατευθύνει όταν πρόκειται για στροφές.'
Είναι αυτό το τελευταίο σημείο που δίνει ενέργεια στον Anders Annerstedt της λουξεμβουργιανής μάρκας ποδηλάτων Rolo.
«Ένα ποδήλατο με μεγαλύτερο μονοπάτι είναι πιο δύσκολο να διατηρηθεί στην ιδανική τροχιά σε μια γωνία. Έτσι, σε μια φουρκέτα θα πρέπει να κατευθύνετε τη στροφή με ίσως δύο ή τρεις διαφορετικές εισόδους.
"Πρέπει να είσαι δυναμικός γιατί η γεωμετρία θέλει να κρατήσει το ποδήλατο στην υπάρχουσα τροχιά του", λέει.
Με λιγότερα μονοπάτια, ο αναβάτης δεν χρειάζεται να ξοδεύει τόση ενέργεια για να κάνει αυτές τις διορθώσεις και μπορεί να το κάνει πιο γρήγορα, προσθέτει ο Annerstedt.
Συντονίζει τη γεωμετρία του για να εξαλείψει την υπερβολική «πτώση τροχού» – αστάθεια χαμηλής ταχύτητας – και όλοι οι κατασκευαστές πλαισίων στοχεύουν να προσαρμόσουν τη διαδρομή για να παρέχουν το είδος χειρισμού που ταιριάζει περισσότερο στη χρήση για την οποία προορίζεται το ποδήλατο.
Έτσι, ένα ποδήλατο τουρισμού μπορεί να έχει πολλά μονοπάτια για να παρέχει μια σταθερή, προβλέψιμη διαδρομή, ενώ ένα ποδήλατο αγώνων μπορεί να έχει μικρό αριθμό μονοπατιών για να προσφέρει γρήγορες, ευκρινείς στροφές.
Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι με τους οποίους ένας κατασκευαστής πλαισίων μπορεί να προσαρμόσει τη διαδρομή: αλλάζοντας τη γωνία του σωλήνα κεφαλής ή ρυθμίζοντας την κλίση (απόκλιση) του πιρουνιού. Για να μειώσετε το ίχνος, μπορείτε να κάνετε τον σωλήνα κεφαλής πιο απότομο, να αυξήσετε την τσουγκράνα του πιρουνιού ή και τα δύο.
Οι ποδηλάτες δρόμου γενικά ευνοούν τον χειρισμό των ποδηλάτων όπου το μονοπάτι είναι 50-60 mm. Μια γωνία κεφαλής στην περιοχή των 73° με μετατόπιση περόνης περίπου 45 mm τείνει να το πετύχει αυτό.
Πολλοί κατασκευαστές πλαισίων ανησυχούν σχετικά με τα ακριβή τους στοιχεία, αλλά αν γνωρίζετε δύο από τις τρεις μεταβλητές, μπορείτε να υπολογίσετε την τρίτη στον ιστότοπο bikecad.ca.
Υπάρχει μια επιπλέον επιπλοκή με τα μικρά μεγέθη πλαισίου επειδή ο μπροστινός τροχός είναι πιο κοντά στο κάτω στήριγμα, γεγονός που ενέχει τον κίνδυνο να κοπεί από τα δάχτυλα των ποδιών του αναβάτη.
Για να αυξηθεί το διάκενο είτε η γωνία κεφαλής πρέπει να γίνει πιο ρηχή είτε η μετατόπιση του πιρουνιού να αυξηθεί, καθένα από τα οποία θα επηρεάσει τον χειρισμό εκτός εάν γίνουν άλλες αλλαγές σχεδιασμού.
Βάρη και μέτρα
Δυστυχώς, ο έλεγχος του διαγράμματος γεωμετρίας για την αξιολόγηση του ίχνους δεν θα σας πει όλα όσα χρειάζεται να γνωρίζετε για τον χειρισμό, επειδή εμπλέκονται και άλλοι παράγοντες.
Οι κατασκευαστές πλαισίων αναφέρουν το ύψος του κάτω βραχίονα και το μεταξόνιο ως τα επόμενα δύο γεωμετρικά στοιχεία με τη μεγαλύτερη επιρροή για το χειρισμό.
Μπορούν να γίνουν περαιτέρω αλλαγές στον χειρισμό αλλάζοντας το μήκος του στελέχους, το πλάτος του τιμονιού και τον τύπο των τροχών και των ελαστικών.
Οι βαρύτεροι τροχοί και τα ελαστικά, για παράδειγμα, έχουν περισσότερη αδράνεια και απαιτούν περισσότερη προσπάθεια για να στρίψετε τις ράβδους.
Ο τρόπος που χειρίζεται ένα ποδήλατο εξαρτάται επίσης από την ακαμψία του πλαισίου και των πιρουνιών, που σημαίνει ότι τα υλικά και τα σχήματα σωλήνων παίζουν το ρόλο τους.
«Η επιλογή και η χρήση του υλικού επιτρέπει σε έναν κατασκευαστή ποδηλάτου να επιτύχει πιο συγκεκριμένα χαρακτηριστικά χειρισμού ποδηλάτου μέσα σε μια καθορισμένη γεωμετρία», λέει ο Tim Hartung, μηχανικός σχεδιασμού στην Trek Bicycles.
«Αυτό είναι όπου τα σύνθετα υλικά έχουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των ισοτροπικών υλικών όπως ο χάλυβας και το αλουμίνιο.».
Του αρέσει ο τρόπος με τον οποίο ο άνθρακας του επιτρέπει να ελέγχει και να συντονίζει την ακαμψία με ακρίβεια μέσω μοτίβων τοποθέτησης, πάχους σωλήνων και σχημάτων διατομής.
Οι σύγχρονες εξελίξεις, όπως τα δισκόφρενα στα ποδήλατα δρόμου, είχαν επίσης επίδραση στον τρόπο με τον οποίο χειρίζεται ένα ποδήλατο, σύμφωνα με τον Hartung: «Τυπικά, οι άξονες διέλευσης είναι πολύ παχύτεροι [από τις τυπικές γρήγορες απελευθερώσεις], συνήθως 12 mm ή 15 mm.
'Ο παχύτερος άξονας είναι ισχυρότερος και πιο άκαμπτος και δημιουργεί επίσης μια πιο άκαμπτη σύνδεση συστήματος μεταξύ πλαισίου και τροχού. Μπορεί να δημιουργήσει ένα σενάριο όπου οι μπροστινοί και οι πίσω τροχοί δεν είναι συγχρονισμένοι μεταξύ τους.
'Ο πίσω τροχός και το πλαίσιο θα τείνουν να παραμένουν περισσότερο στο ίδιο επίπεδο μεταξύ τους, κάτι που μπορεί να είναι κακό όταν προσπαθείτε να κρατήσετε μια σταθερή γραμμή στις στροφές με υψηλή ταχύτητα.
'Μπορείτε να καταλήξετε με μια μοτοσυκλέτα που δεν έχει αρκετό "δώρο" ή λυγίζει στο σύστημα για να κρατά μια καλή γραμμή σε μια στροφή ή να σας επιτρέπει να αντιστέκεστε με επιτυχία ανάλογα.
Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι η επαφή του ελαστικού σας με το έδαφος στο πίσω μέρος μπορεί να διακυβευτεί. Ή καταλήγετε να πατάτε τα φρένα για να προσαρμόσετε τη γραμμή σας σε μια στροφή υψηλής ταχύτητας στο δρόμο», προσθέτει ο Hartung.
«Κανένα από αυτά δεν είναι επιθυμητό σε αγωνιστικές καταστάσεις. Λάβετε υπόψη ότι αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας γίνεται πραγματικά αντιληπτό μόνο από κορυφαίους ποδηλάτες και κάποιο από αυτό το φαινόμενο μπορεί να μετριαστεί αλλάζοντας τις παραμέτρους ακαμψίας του πλαισίου σας.'
Το οργανικό στοιχείο
Ανεξάρτητα από τα επίπεδα γεωμετρίας και ακαμψίας που έχουν επιλεγεί σε ένα ποδήλατο, θα υπάρχει πάντα μια μεταβλητή που είναι αδύνατο για τον κατασκευαστή πλαισίου να προβλέψει με ακρίβεια: τον αναβάτη.
Τα σχήματα του σώματος και το στυλ οδήγησης θα επηρεάσουν τη δυναμική του χειρισμού και ο Arend Schwab του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Ντελφτ έχει ξεκάθαρες απόψεις για το πώς η θέση του αναβάτη σχετίζεται με τον χειρισμό.
«Η στάση ή η θέση του αναβάτη δεν είναι τόσο σημαντική όσον αφορά το χειρισμό, αλλά ο τρόπος που κρατάς το τιμόνι είναι πολύ σημαντικός», λέει.
«Η δομή του τιμονιού είναι πολύ ελαφριά και αν προσθέσετε τη μεγάλη μάζα των χεριών και το πάνω μέρος του σώματος, μπορεί να επηρεάσει το σύστημα και την απόκρισή του.»
Το Ο Schwab προτείνει ότι, θεωρητικά, το να κρατάτε τις ράβδους με ίσια χέρια στην ίδια γωνία με το σωλήνα κεφαλής θα ήταν καλύτερο για σταθερότητα, επειδή έτσι η μάζα του βραχίονα και του άνω σώματος επηρεάζουν ελάχιστα το σύστημα διεύθυνσης.
Ο Ο κατασκευαστής πλαισίων Tom Donhou με έδρα το Λονδίνο προσθέτει: «Θέλετε πραγματικά να διατηρήσετε το κέντρο βάρους στη σωστή θέση, ιδιαίτερα όταν οδηγείτε με ταχύτητα. Η ταλάντευση ταχύτητας εξαρτάται από την τοποθέτηση βάρους, επομένως πρέπει να έχετε τη σωστή κατανομή βάρους μεταξύ των τροχών.'
Για έναν κατασκευαστή πλαισίων, η προσπάθεια εξισορρόπησης όλων των γεωμετρικών στοιχείων με τη φυσιολογία του αναβάτη μπορεί να είναι μια αποθαρρυντική εργασία, ειδικά όταν οι πελάτες μπορεί να είναι εξαιρετικά απαιτητικοί, ενώ ταυτόχρονα δεν είναι ξεκάθαροι, σχετικά με το είδος χειρισμού που θέλουν.
"Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν λέξεις όπως ανταποκρινόμενος, αντιδραστικός, ευκίνητος, ευκίνητος, επιθετικός", λέει ο Tom Rodi της αμερικανικής εταιρείας κατασκευής κατά παραγγελία Parlee Cycles.
«Υπάρχουν 20 ή 30 επίθετα που θα ακούσετε. Μερικές φορές κάποιος θα μιλήσει για ένα ποδήλατο νιώθοντας «νευρικός». Μπορεί να είναι πολύ απότομο στο κεφάλι ή το πιρούνι να είναι πολύ άκαμπτο.
'Υπάρχουν πολλά κομμάτια να δούμε. Υπάρχει η στρεπτική ακαμψία της κεφαλής, των άνω και κάτω σωλήνων, η στρεπτική απόκριση ολόκληρου του συγκροτήματος πιρουνιού και υπάρχει η κατακόρυφη συμμόρφωση - η ικανότητα αυτών των πραγμάτων να λυγίζουν ως αντίδραση σε ανωμαλίες του δρόμου.'.
Αυτό που είναι προφανές είναι ότι δεν υπάρχει απλή λύση για την πρόβλεψη του χειρισμού ενός ποδηλάτου. Είναι κάτι με το οποίο οι κατασκευαστές πλαισίων θα συνεχίσουν να ασχολούνται και να βελτιώνουν τόσο μέσω δοκιμής και λάθους όσο και μέσω της επιστήμης.
Και μόλις αποκτήσετε το σκελετό σας, τα εξαρτήματα που θα προσαρτήσετε σε αυτό θα έχουν επίσης αποτέλεσμα, αλλά κυρίως ο τρόπος με τον οποίο θα χαράξετε αυτή τη φουρκέτα θα εξαρτάται από εσάς.
Ο τρόπος που χειρίζεται ένα ποδήλατο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το άτομο που το χειρίζεται.
