Dołącz do czytelników
Brak wyników

Temat

30 maja 2019

NR 30 (Maj 2019)

Geometria 2.0

0 185

Do 1967 r. jednostka czasu – sekunda – była wyliczana jako 1/86 400 część doby. Obecnie oparta jest na fundamentalnej stałej fizycznej, czyli częstotliwości promieniowania cezu 133. Wzór metra z Sèvres też podobno trafił szlag. Ale na szczęście w 1983 r. naukowcy wpadli na pomysł, żeby wzorzec nie odnosił się do umieszczonego pod Paryżem pręta, tylko do prędkości światła w próżni. Do pokonania jednego metra potrzebuje ono 1/299 792 458 sekundy. Dzięki tym zmianom możliwa była rewolucja w komunikacji i lokalizacji, czyli upowszechnienie się GPS i internetu. Zresztą zmiany idą dalej, od 20 maja 2019 r. także inne jednostki, jak kilogram, amper, kelwin i mol, będą określane przez podstawowe stałe występujące w przyrodzie. Jakie to przyniesie skutki? Nie wiem, ale powiem Wam tylko tyle, że my też przyspieszamy prace nad naukowym podejściem do geometrii roweru.

Sprawa znaczenia geometrii rowerowej nabrzmiewa. To oczywiście wina marketingowców. Czyli tych, którzy nie mają pojęcia, ale próbują wcisnąć towar tym, którzy chcą być szybsi. Bo kiedyś było łatwiej – wystarczyło wiedzieć, ile rower ma skoku, żeby jednoznacznie i bezbłędnie powiedzieć, do czego nadaje się najlepiej. Szosówki też były łatwiejsze „do ogarnięcia”. Dziś, kiedy jedyną szansą na sprzedanie roweru jest jego totalna specjalizacja, mamy z pięć różnych kategorii rowerów szosowych: aero, żeby ścigać się w Holandii pod wiatr, do podjeżdżania pod Alpe d’Huez, dla starych dziadów (oj, przepraszam – długodystansowe), do olimpijki tri, turystyczne, żeby dało się bagażnik przykręcić, no takie robione ze starych ram MTB, które się nie sprzedały. Podobno są spore zapasy, więc wystarczy dodać baranka, podlać marketingowym sosem i mamy te, no, jak im tam, gravele. O górskich to strach nawet pomyśleć: XC, XCM, lekkie ścieżkowce HT, allmountain, ciężkie allmountain, lekkie enduro, megaenduro, superenduro, freeride, zjazd i… wszelkie krzyżówki wymienionych wcześniej. Żeby jakoś to (słowo klucz) „ogarnąć”, współcześni guru wyrokują na podstawie kąta główki, a co światlejsi (i jeszcze bardziej guru) wspominają dodatkowo o fajnie brzmiącym i dość tajemniczym parametrze reach. Jak się do tego doda źle przetłumaczony termin progressive, można stwierdzić, że jeden rower jest bardziej „progresywny” od drugiego. Progresywny, czyli jaki? No, wzrastający. Czyli jaki? Większy? Lepszy? A może bardziej postępowy? Czyli dążący do zmian, rozwoju, „opowiadający się za nowoczesnymi sposobami myślenia i działania, będący zwolennikiem postępu” (według definicji słownikowej)? Pytanie, czy większa postępowość dokonywana jest w imię poprawy właściwości, czy tylko po to, żeby coś zmienić i uchronić się przed pejoratywnym stygmatem wstecznika – przeciwieństwa pozytywnego w wydźwięku „postępowca”, „progresisty”.

Impulsem do powstania tego rodzącego się od paru lat artykułu był casus nowego Strive. Dyskusja, jaka przetoczyła się w sieci, była wywołana niezbyt mądrym artykułem kanadyjskiego bodajże publicysty, który na podstawie numerków upublicznionych przez producenta roweru napisał o nim, że nie jest zbyt „postępowy”. I się zaczęło. Z godziny na godzinę nowy Strive był coraz gorszy, choć niewielu widziało go na żywo. Rano był zły, a wieczorem tego samego dnia – całkiem beznadziejny. W jego twórcach wzbudziło to popłoch i chęć wyjaśnienia powodów, dla których nowy Strive ma taką, a nie inną geometrię, ale tego już nikt nie słuchał, bo sieć wiedziała swoje. Wszystko działało jak Google, który nie wyszukuje odpowiedzi właściwych, tylko najpopularniejsze. Wcale nie uważam, że internet jest zły czy głupi, tylko że głupcy wnioskują na podstawie niewłaściwych danych i kierują się wypaczonymi opiniami różnego autoramentu „guru”. Podczas gdy geometria to nauka, precyzyjne dane i sinus alfa. Naraziłem się, prawda? Mam nadzieję, że zrekompensuję to informacją o tym, jak porównywać ze sobą geometrię rowerów różnych marek, i przybliżę, w jaki sposób geometria wpływa na zachowanie się roweru w czasie jazdy. Jest coś jeszcze, ponieważ co miesiąc zbieramy całą masę danych geometrycznych, w kolejnych wydaniach „bikeBoard” porównamy konkretne rowery i omówimy w skrócie, które parametry decydują o ich konkretnych cechach. A na Facebooku już wkrótce mały quiz, które kategorie mają pojawić się pierwsze. Głosujcie.

Po pierwsze, solidne dane

Parametry do porównań muszą być uzyskiwane w dokładnie ten sam sposób. Porównywanie na podstawie cyfr z katalogów różnych producentów narażone jest na spory błąd, ponieważ dane te są różnie uzyskiwane. Tylko dla przykładu: kiedyś Gary Fisher przyjął założenie, według którego pomiaru rury podsiodłowej dokonywano do środka górnej rury ramy i nie uwzględniano wszystkiego, co wystawało powyżej. Powód był prosty, świeżo wchłonięty przez firmę Trek Gary Fisher miał się czymś różnić od tych samych ram pod marką Trek. To się różnił: geometrią i ceną – był bardziej ekskluzywny. Skoro już obgadujemy potentata, to warto wiedzieć, że historycznie Trek podawał kąt podsiodłowy zmierzony z rury podsiodłowej. W wypadku ram, w których wspornik siodła nie łączył się w prostej linii z suportem, wartości bywały dziwne. Obecnie w tabelach geometrycznych fulli pojawiła się co prawda wartość „efektywnego kąta podsiodłowego”, ale zdarzają się takie kwiatki, jak w tabelach modelu Roscoe, w których „efektywnego” kąta nie ma, a „kąt podsiodłowy” wynosi żenujące 71°, co w obliczu naszych pomiarów na szczęście nie jest prawdą. Sytuacji nie poprawiają rysunki ilustrujące zasady pomiaru pojawiające się w materiałach różnych producentów. Bywają bardzo poglądowe i właściwie nie wiadomo, gdzie ktoś końcówki miarki przykłada, a tu liczy się każdy milimetr. Kolejny przykład: żeby pomiar długości górnej rury miał sens, musi być dokonany w poziomie. Punktem zero, od którego zaczyna się pomiar, jest środek główki ramy, ale dokąd mierzyć? W branży przyjęło się, że do osi wspornika siodła, lecz taki np. Canyon uważa, że mierzona powinna być odległość do punktu przecięcia z linią efektywnego kąta podsiodłowego. Trudne? To zaczekajcie, bo to jeszcze nie koniec. Pomiar efektywnego kąta podsiodłowego mierzony jest najczęściej do teoretycznej linii wyznaczonej od środka suportu do środka wspornika siodła. Ponieważ wartość kąta zależy od wysokości pomiaru, trzeba przyjąć jakieś założenie. My np. mierzymy go w miejscu przecięcia z poziomą linią wyznaczaną od górnej krawędzi środka główki ramy (podobnie robi to większość branży). Canyon przyjął jednak założenie, zgodnie z którym linię tę wyznacza się do środka wysuniętego na wysokość 760 mm siodełka w ramie rozmiaru M. Zespół projektantów firmy Canyon właśnie w różnicach założeń pomiarowych widzi brak możliwości porównania geometrii między swoimi katalogami a ofertą innych producentów. Tłumaczy, że według przyjętej metody długość górnej rury (teoretyczna) wynosi w modelu Strive 627 mm, a według innych pomiarów – 612 mm. A jest sens strzępić język o te 15 mm? To pytanie zadali wyłącznie ci, którzy byli chorzy w trakcie omawiania trygonometrii w podstawówce. Bo uzyskana wartość kąta zależy od wysokość punktu, w którym przecina się teoretyczna linia wyznaczana od suportu z teoretyczną linią górnej rury. W rowerach Canyon przebiega ona wyżej niż w pomiarach realizowanych przez inne marki. Zmierzony po koblencku kąt podsiodłowy wynosi 73,5°. Vincent Thoma, szef inżynierów firmy Canyon, twierdzi, że gdyby zmierzyć go tak jak w innych rowerach, wówczas wartość wyniosłaby 74,7°. A to już jest spora różnica, co więcej – zgodnie z naszymi standardami pomiarowymi przekonaliśmy się, że Thoma nie kłamie, choć my uzyskaliśmy 74,6° (ale my mierzyliśmy rozmiar L).

Teraz już chyba wiadomo, dlaczego mamy swoją metodę i mierzymy geometrię samodzielnie, bezpośrednio z roweru i zawsze w ten sam sposób. Dzięki temu podawane przez nas dane czasami różnią się od specyfikacji producenckiej, na co niekiedy zwracają nam uwagę co bystrzejsi czytelnicy. Jednak robimy to z rozmysłem po to, żeby dać możliwość porównania cech rowerów różnych marek, które testowaliśmy na naszych łamach. 

Po drugie, trygonometria

W realnym świecie rama roweru podlega prawom trygonometrii. Zmiana jednego parametru pociąga za sobą modyfikacje pozostałych i pewnych cech po prostu nie da się uzyskać. Choć zdarza się, że dokładniejsza analiza tabel producenta skłania do wiary w figury niemożliwe wprost z grafik Eschera. Ponadto nie wolno rozpatrywać poszczególnych parametrów geometrii jako lepsze lub gorsze. Jest coś jeszcze. Porównania są dopuszczalne wyłącznie w obrębie rowerów na kołach tej samej średnicy. Trzeba nawet pamiętać, że wraz ze wzrostem szerokości opon poważnie rośnie także ich średnica. Nie zawsze większy (czy mniejszy) parametr decyduje o korzyściach z jazdy. Jego wartość może jednak decydować o cechach, które są pożądane przez użytkownika w konkretnych momentach użytkowania lub przy preferowanym stylu jazdy. Niektóre parametry mogą się bilansować (duży kąt główki – szybkoskrętność – można zmitygować długim wspornikiem kierownicy) albo zaleta wynikająca np. z krótkości tyłu roweru może być przeszkodą w utrzymaniu kierunku i na stromych podjazdach destabilizować wysokich użytkowników. Projektowanie geometrii roweru jest poszukiwaniem kompromisu dla poszczególnych cech. Zwiększając zwrotność, zmniejszamy stabilność itd.

 


Na potrzeby naszego laboratorium wykonaliśmy unikalny przyrząd do badania geometrii rowerów. Składa się on z lasera umieszczonego na specjalnym, precyzyjnie wykonanym w firmie Kordas ze Srebrnej Góry ruchomym statywie. Zaangażowanie jej inżynierów, a zwłaszcza technologa Tomka Turczyna, doprowadziło do powstania bardzo użytecznego ustrojstwa. W ustabilizowanym i spionowanym w obu płaszczyznach rowerze znakujemy laserem lokalizację odpowiednich punktów, co pozwala na określenie ich lokalizacji w przestrzeni. Matematyczne przeliczenia pozwalają uzyskać parametry, które następnie porównujemy w testach. 
Ciągle sprawdzamy, jak zmieniają się rowery, i budujemy własną bazę danych. Zbieramy je nie tylko z rowerów testowanych w bB i w ten sposób możemy łatwo porównywać parametry z właściwościami jezdnymi, o czym informujemy Was na naszych łamach.
 

Po trzecie, definicje*

1. Długość rury podsiodłowej

My mierzymy od środka osi suportu do górnej krawędzi rury podsiodłowej. 
Wartość ta używana jest przez producentów do określenia rozmiaru ramy, ponieważ w kompilacji ze wspornikiem podsiodłowym umożliwia umieszczenie siodełka na odpowiedniej wysokości. Puryści stwierdzą oczywiście, że są inne metody przyporządkowania wielkości ramy do parametrów odbiorcy, ale korzystanie z tej podpowiedzi producenta ramy wciąż wydaje się najprostsze. Od długości rury podsiodłowej zależy zakres regulacji wysokości siodełka. Można przyjąć, że sztyce MTB mają najczęściej 350–400 mm długości, szosowe są najczęściej krótsze, z czego około 100 mm trzeba wsunąć w ramę. Mierzymy to i publikujemy, a analizujemy w testach porównawczych. W wielu endurówkach czy ścieżkowcach istotne dla rozmiaru jest nie tylko maksymalne wysunięcie, ale także wsunięcie siodła. „Myk-myka” można wsunąć w danej ramie tylko na pewną głębokość. Dlatego od rozmiaru ramy może zależeć maksymalny skok sztycy teleskopowej dla danego użytkownika. Do większych ram można wsunąć wspornik mający więcej skoku , który jest konstrukcyjnie dłuższy.
 


2. Długość górnej rury

My mierzymy w poziomie, od środka główki ramy (pomiar wyprowadzamy od jej górnej krawędzi) do punktu przecięcia ze środkiem wspornika podsiodłowego.
Od tego parametru zależy efektywność uruchamiania mięśni siedzącego kolarza. Istotne zwłaszcza podczas jazdy pod wiatr po płaskim i długich podjazdów pokonywanych z siodełka. Wraz z kątem podsiodłowym wiele mówi o pozycji grzbietu i łatwości manewrowania na ciasnych zakrętach podjazdowych. Ale w tym wypadku nie wolno porównywać długości górnej rury bez uwzględnienia także innych cech, takich jak wysokość ramy (stack) czy wartość kąta główki. Nawet ze wspornikiem kierownicy o tych samych parametrach mogą one zdecydować o całkowicie innej pozycji za kierownicą, jeśli chodzi zarówno o wysokość kierownicy, jak i jej wysunięcie w przód. 
 


 

3. Zasięg ramy (reach)
My mierzymy w poziomie, od środka główki ramy (pomiar wyprowadzamy od jej górnej krawędzi) do rzutu pionowego osi suportu. 
Ostatnio mówi się, że ten parametr najlepiej opisuje pozycję jadącego. Spłycając – informuje o odległości między osią suportu a kierownicą. Daje do zrozumienia, jaką pozycję przyjmuje górna część ciała jadącego na stojąco. Ponieważ jest to jednak parametr niezależny od kąta podsiodłowego, wyklucza możliwość porównania pozycji kolarza siedzącego na siodełku (tu bardziej pomocna jest długość górnej rury). Parametr zasięgu ramy może być niezwykle pomocny w ocenie różnic między konkurencyjnymi rowerami szosowymi ze względu na dość małe małe zróżnicowanie kątów podsiodłowych. Z tego samego powodu także w większości rowerów triathlonowych można posiłkować się zasięgiem ram do porównywania cech rowerów różnych marek. W rowerach górskich od MTB XC do enduro i DH reach kapitalnie tłumaczy różnice między rowerami. Opisuje bowiem ułożenie środka ciężkości względem osi przedniego koła. Na zjazdach rowerzysta stoi na pedałach i kąt podsiodłowy nie ma żadnego wpływu. A jest to tym bardziej możliwe, ponieważ geometria kokpitów w obrębie wymienionych typów rowerów silnie się ostatnio zunifikowała. Z kolei zawodnicy XCM więcej czasu spędzają na siodełku, dlatego więcej uwagi powinni zwrócić na długości górnej rury – tu odległość pomiędzy siodełkiem a kierownicą ma większy wpływ na kąt biodra, czyli efektywność. W zestawieniu z wysokością ramy (stack) wpływa też na ułożenie górnej części ciała, a więc komfort.
 


4. Wysokość ramy (stack)
My mierzymy w pionie, między rzutem poziomym środka główki ramy (pomiar wyprowadzamy od jej górnej krawędzi) a osią suportu. 
Wartość ta wyznacza wysokość kokpitu, co decyduje o strefach komfortu oraz aerodynamice rowerów szosowych i sportowych MTB. Ma także wpływ na łatwość inicjowania i prowadzenia w zakrętach. W rowerach enduro jest nie do pominięcia z uwagi na silną korelację z zasięgiem ramy. Jednak bez względu na przeznaczenie roweru nie powinien być rozpatrywany bez oceny geometrii kokpitu: szerokości kierownicy, długości i nachylenia mostka oraz liczby podkładek pod nim.

5. Współczynnik pozycji
My mierzymy go, a raczej wyliczamy, bo to wynik dzielenia wysokości ramy przez zasięg. 
Przejęliśmy go od firmy Canyon, bo bardzo dobrze obrazuje pozycję jadącego w rowerach szosowych. Jak wspomnieliśmy wcześniej, pozycja na rowerze zależy od wielu czynników, ale wysokość i długość ramy to swego rodzaju kod DNA decydujący o jej charakterze. Nadawany jest rowerowi w trakcie projektowania ramy i nie da się go zmienić. Wartość współczynnika poniżej 1,45 oznacza geometrię wyścigową, między 1,45 a 1,55 można mówić o pozycji zbalansowanej, a wartość powyżej 1,55 oznacza rower o dużym komforcie, np. typu endurance.
 


6. Wysokość kierownicy
My mierzymy – no właśnie, my mierzymy, inni nie. Pomiar jest prosty, mierzymy oddalenie osi kierownicy od podłoża w pionie przy mostku ustawionym na plus i minus. Pomiar odbywa się bez podkładek dystansowych, których liczbę (w centymetrach) podajemy osobno.
Jest to kluczowa miara do określenia efektywności roweru XC na najbardziej stromych podjazdach i przyczepności w zakrętach, a także aerodynamiki szosówki. Ale niezbędna jest także do oceny dopasowania roweru do anatomii i gibkości użytkownika, bez względu na jego zaangażowanie sportowe. Skrupulatnie prezentujemy ją w naszych testach, choć rzadko można ją spotkać w materiałach producenckich. Zdradzając nieco sekrety kuchni i usprawiedliwiając wytwórców, należy powiedzieć, że tabele geometrii bardzo często powstają na podstawie projektu ramy jeszcze zanim powstaną prototypy. My zawsze mierzymy gotowy rower.
 


7. Długość tyłu (odległość osi koła i korb)
My mierzymy w poziomie, między pionowymi rzutami osi koła i suportu. W erze rozmaitości średnic kół MTB, a także przy asymetrii silnie obniżanych przy suporcie rurek łańcuchowych, porównywanie odległości między osiami po najkrótszej linii prowadzi do błędów w interpretacji.
Wartość ta w dużej mierze decyduje o umiejscowieniu środka ciężkości względem osi tylnego koła. Ma to istotny wpływ na d...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 10 wydań czasopisma "bikeBoard"
  • Dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy