Dołącz do czytelników
Brak wyników

Temat

7 sierpnia 2020

NR 42 (Sierpień 2020)

Wybrane zagadnienia z kinematyki zawieszenia

149

W ciągu kilku ostatnich lat producenci rowerów podają coraz więcej informacji o swoim produkcie. Dotyczy to między innymi geometrii, przy której pojawiają się nowe terminy, takie jak np. trail czy spread. Jednak zwłaszcza wśród zaawansowanych rowerów przeznaczonych do kompetytywnego zjeżdżania z takich dziedzin jak enduro czy DH coraz dokładniej opisuje się parametry tylnego zawieszenia.

Pojawiają się więc pytania, czy charakterystyka „leverage ratio” marki X będzie dla mnie odpowiednia? Czy 96% anti-squat w rowerze Y wystarczy, czy może lepiej 114% u producenta Z? A po co te high-pivoty i te rolki? Przecież to waży i trze, i jeszcze jest jakieś dziwne… Żeby wytłumaczyć, co stoi za tymi wszystkimi terminami, postanowiliśmy przedstawić opisy i zilustrować je wykresami oraz danymi liczbowymi. Przykładowo porównaliśmy przedstawicieli trzech różnych układów zawieszenia: Single Pivot (stały punkt obrotu – Dartmoor Blackbird EVO 27), Horst Link (czterozawias* – YT Capra 27) i Short Link Four Bar (wirtualny punkt obrotu nazywany przez nas tymczasowym punktem obrotu – Antidote CarbonJack). Wybrane ramy i konstrukcje zawieszeń możecie porównać na zdjęciach na końcu artykułu. 

POLECAMY

Anti-squat, czyli jak efektywnie możemy podjeżdżać? 

Z angielskiego termin można przetłumaczyć jako przeciwdziałanie przysiadaniu. Brzmi durnie? Nawet jeśli nie, to jest to dla nas sformułowanie zbyt długie. Dlatego w tym artykule będziemy stosować angielskie nazwy poszczególnych terminów – zresztą tylko takie spotkacie na stronach producentów. Żeby było jeszcze zwięźlej, w tym tekście znajdziecie też równoważne rozwiązaniom skrótowce, np. AS. 
Rower z amortyzacją tylnego koła w ruchu można z punktu widzenia fizyki opisać jako grę momentów obrotowych względem chwilowego punktu obrotu wahacza. Bierze w niej udział moment pochodzący od siły tarcia opony o nawierzchnię zsumowany z momentem siły naprężającej górną część łańcucha, w zderzeniu z momentem siły bezwładności, czyli po prostu masy rowerzysty, która przeciwstawia się ruchowi postępowemu. Pedałując, rowerzysta napręża łańcuch i w zależności od układu zawieszenia zwrot tej siły czasem prostuje, a czasem ugina zawieszenie. Można to wyrazić liczbowo i jeśli stosunek momentów wynosi 1, a w zasadzie 100%, bo tak podajemy wartość AS, układ zawieszenia charakteryzuje się idealną równowagą sił i pedałowanie nie ugina zawieszenia i nie buja! Magia! Czy mamy z tego jeszcze jakieś korzyści? Przy zachowaniu wysokiej efektywności zawieszenia można uzyskać bardziej aktywny i lepiej odpowiadający na nierówności układ zawieszenia i to bez potrzeby blokowania dampera. Okej, w takim razie, co oznacza, że zawieszenie ma 50% AS? Oznacza to, że siły chcące wyprostować zawieszenie są mniejsze od sił bezwładności, zatem pod wpływem nacisku na korby zawieszenie będzie delikatnie „przysiadać”. Nie jest to pożądane zjawisko. Co gorsza, efekt będzie tym większy, im wyżej znajduje się środek ciężkości. Czy producenci potrafią zaprojektować bardziej efektywne systemy zawieszenia i czy AS 120% da lepsze efekty? Tak skonfigurowane zawieszenie przy pedałowaniu lepiej wciska koło w dziury, ale gorzej reaguje na wypukłości oraz jest mniej czułe na nierówności. 

* „Czterozawias” jest jednym z najbardziej popularnych typów zawieszenia. W zależności od tego, gdzie znajduje się punkt obrotu zawieszenia zlokalizowany przy osi koła, można wyróżnić zawieszenie z tymczasowym punktem obrotu (Horst Link i np. FSR od Specializeda, czy V4L od YT, z punktem obrotu na dolnym wahaczu) lub zawieszenie o stałym punkcie obrotu (np. Kona, z punktem obrotu na górnym wahaczu).
 

 

 

 

Leverage Ratio
Te konkretne rowery nie zostały wybrane przez przypadek – ich charakterystyki diametralnie się różnią i bardzo dobrze to widać, porównując zawieszenia. Niektórzy producenci tak konstruują zawieszenie, żeby wartość LR pod koniec skoku się wypłaszczał. Dzięki temu mogą wykorzystać to, że w damperach pneumatycznych na końcówce skoku drastycznie wzrasta ciśnienie i bardzo się utwardzają. Degresywna charakterystyka narastania twardości zawieszenia temu przeciwdziała i pozwala na odczucia zbliżone do liniowego działania damperów ze sprężyną zwojową. Gdyby wahacz liniowo bądź progesywnie zmieniał swoją twardość, pik siły pod koniec skoku dampera pneumatycznego w niekontrolowany sposób usztywniłyby zawieszenie. W rowerach, do których przewidywane są dampery ze sprężyną zwojową, takich jak Carbonjack, przełożenie się zwiększa, przeciwdziałając dobiciu i utracie kontroli do ostatnich milimetrów skoku. Czy oznacza to, że jeśli rama zaprojektowana jest pod „pneumatyka”, to nie poradzi sobie ze „sprężyną”? Poradzi, ale takie zawieszenie może być bardziej podatne na dobijanie niż z damperem pneumatycznym. Tak samo, jeśli do zawieszenia skonfigurowanego pod sprężynę zwojową wsadzimy „powietrze”, nic się nie stanie, będzie ono po prostu mocno progresywne na końcu skoku i powstrzyma przed dobiciem nawet po potężnych uderzeniach i skokach. Reasumując, bardziej liniowe zawieszenia polubią osoby, które większość czasu spędzają na trasach typu enduro/trail oraz początkujący. Natomiast bardziej progresywne zawieszenia docenią osoby jeżdżące w bikeparkach czy ścigające się w downhillu.

Dla typowych rowerów trail/enduro wartość anti-squat powinna się zawierać w zakresie 30–40% skoku w najbardziej istotnym obszarze charakterystyki. To dlatego, że na podjazdach SAG osiąga właśnie taką wartość. W przypadku zjazdówek, na których pedałuje się głównie zjeżdżając w dół, wartość AS, która powinna nas interesować, zawiera się w 20-30% skoku. Należy pamiętać też o tym, że w zależności od użytego trybu kasety łańcuch ustawia się pod innym kątem, a więc zmienia się też dźwignia. Dlatego wartość AS jest inna dla najmniejszych trybów na kasecie, a inna dla największych. Sprawę dodatkowo komplikuje wpływ wysokości środka ciężkości na wartość anti-squat który będzie zmieniał się dla rowerzystów o różnych gabarytach (ciężarze i wysokości) oraz stopniu obciążenia. Wyżsi i ciężsi mogą rozglądać się za rowerami o większym AS.

Anti-rise, czyli jak efektywnie możemy hamować? 

Oto zjawisko odwrotne do anti-squat, mające wpływ na hamowanie tylnym hamulcem. Wartość 100% oznacza równowagę, czyli po uruchomieniu hamulca zawieszenie nie prostuje się ani nie ugina. Wartości większe od 100% wywołują uginanie się zawieszenia podczas hamowania. Czy płyną z tego jakieś korzyści? Hamując na stromych zjazdach, obniża się środek ciężkości, co zwiększa stabilność. Wartość 50% oznacza, że zawieszenie będzie się prostować, wywołując transfer środka ciężkości do przodu. Tak naprawdę charakterystyka AR jest najmniej istotna ze wszystkich charakterystyk zawieszenia i dla analizy danych lepiej skupić na się np. na wartości anti-squat. 

Leverage ratio, czyli to, co czujemy

Jest to praktycznie najważniejsza cecha charakterystyki zawieszenia, czyli wartość przełożenia w zawieszeniu. Określa ją skok tylnego koła w pionie w stosunku do ugięcia dampera. Od przełożenia zależy narastanie twardości w miarę uginania się wahacza. Twardość może narastać liniowo, czyli proporcjonalnie do zwiększania się skoku. Twardość może przyrastać progresywnie, czyli wraz z ugięciem wymagać coraz większych sił, albo degresywnie. W takim zawieszeniu początek skoku wymaga sporych obciążeń, ale wraz z postępującym ugięciem coraz łatwiej ugina się o kolejne milimetry. Ale to nie koniec możliwości konstruktorów – zawieszenie można zaprojektować tak, żeby w poszczególnych fazach ugięcia zachowywał się inaczej. Zakres pierwszy dotyczy wartości SAG-u i w zasadzie jest najmniej istotny. Zawieszenie w tym zakresie pracuje tylko i wyłącznie podczas wybić i lądowań, i zachowanie zależy w większym stopniu od ustawienia dampera. Drugi zakres odpowiada ugięciu powyżej 25–30% aż do 80% wartości skoku. Korzystne jest, by twardość przyrastała w sposób jak najbardziej liniowy. W skrajnym ugięciu gdzieś tak od 80% wartości ugięcia charakterystyka pracy decyduje o odporności na dobicie. W związku z tym wzrost przełożenia na większe jest wskazany, a wyraża to mocniej opadający w pionie przebieg krzywej. 

 

 

 

Pedal-kickback – DLACZEGO zawieszenie „kopie w nogi”?

Pod tym określeniem kryje się efekt cofania się korb, występującego podczas uginania zawieszenia. Jeśli zawieszenie skonstruowano tak, że główny punkt obrotu zawieszenia nie jest koncentryczny z suportem korb przy ugięciu, odległość pomiędzy kasetą a suportem się zmienia. W związku z tym, miejsca zazębienia na trybach i koronce najczęściej oddalają się od siebie, powodując "ciągnięcie" łańcucha do tyłu i wsteczny obrót korb. Siła tego zjawiska zależy od konstrukcji zawieszenia oraz użytego przełożenia, bo zależy od wielkości zaangażowanych zęba...

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