Ang higpit sa isang road bike ay mahalaga, ngunit dapat din itong balanse laban sa ginhawa, bigat at gastos. Sinisiyasat namin kung paano
Maghanap sa internet gamit ang terminong ‘katigasan’ at hindi ka makakarating bago makakita ng mga ad na nagbebenta ng mga solusyon sa parmasyutiko para sa mga isyu ng mga ginoo. Ang mga bisikleta at silid-tulugan, tila, ay nagbabahagi ng isang hindi matitinag na paranoia tungkol sa mahinang pagganap, na nagpapaliwanag kung bakit ang marketing bumf na kasama ng bawat bagong bike ay palaging puno ng mga pahayag tungkol sa kung paano ang frame ay napakatigas na ngayon, pati na rin ang pagiging mas magaan at mas komportable. Ngunit, sa teorya man lang, magkasalungat ang tatlong katangian, at patuloy na sinusubukan ng mga designer ng bike na hanapin ang sweetspot sa pagitan nila sa pamamagitan ng pag-iisip sa mga sukat ng tubo at materyal na agham.
Pedal sa carbon
Kapag pinag-uusapan ng mga inhinyero ang tungkol sa paninigas ng frame, talagang tinutugunan nila ang dalawang magkaibang bahagi ng performance ng isang bike. Ang una ay nauugnay sa pagkakaroon ng sapat na lateral stiffness upang payagan ang pedaling input ng isang rider na lumipat nang mahusay hangga't maaari sa kalsada. Ang pangalawa ay tungkol sa predictability at stability ng paghawak ng bike.
Sa mga tuntunin ng lateral stiffness, sa bawat pagtapak ng iyong paa sa pedal ay gumagawa ka ng malaking lateral (side-to-side) na mga stress kasama ng torsional (twisting) forces, na nagsasama-sama upang mailabas ang ibabang bahagi ng frame. ng pagkakahanay. Bawat milimetro ng galaw ng frame ay sumisipsip ng mahalagang enerhiya na maaaring maihatid sa kalsada, kaya ang pag-minimize sa pagbaluktot na ito ay epektibong mapakinabangan ang kahusayan sa pagpedal, kaya't ang walang humpay na pagtutok sa higpit ng mga frame.
'Kung paano mo nakukuha ang enerhiya na inilalagay mo sa mga crank papunta sa rear wheel ay talagang tungkol sa bottom bracket, chainstays, dropouts at wheel stiffness, ' sabi ni Gerard Vroomen, co-founder ng Open bicycles at dating co- may-ari ng Cervélo. Ang hamon na ito ay kumplikado ng single-sided drivetrain ng bike, na lumilikha ng hindi pantay na pagkarga sa hulihan ng bike. Ang pangangailangang labanan ang mas malalaking puwersa sa kanang bahagi ng frame ang dahilan kung bakit maraming mga bisikleta ang pumipili ng walang simetriko na disenyo ng mga chainstay at seat tube.
Ngunit tulad ng ipinaalala sa amin ni Ben Coates, ang road product director ng Trek, kung ano ang ginagawa mo sa isang bahagi ng bike ay direktang nakakaapekto sa isa pa: 'Maaari mong dagdagan ang higpit sa ilalim na bracket, halimbawa, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng laminate sa ibabang bahagi ng head tube, ngunit ang bawat piraso ng laminate ay nakakaapekto sa buong bike. Mapanganib mo ang masamang epekto kung hindi mo nauunawaan kung paano nakakaapekto ang pagdaragdag o paghahasa ng mga materyales sa iba pang bahagi ng bisikleta.
‘Maaari nating gawing mas matigas ang mga bisikleta kaysa sa gusto ng pinakamalaki at pinaka-hinihingi na rider sa mundo, ngunit ang pagpapatigas lang nito, o mas magaan sa bagay na iyon, ay hindi nangangahulugang isang recipe para sa isang mas mahusay na bike. Ang pag-uusap ay dapat magsimula sa kung paano mo gustong sumakay ang bisikleta, hindi kung saan mo gustong maging matigas.’
Engineering stiffness
Paano pinapatigas ng mga designer ang isang frame sa mga tamang lugar lang? Ang sagot ay nasa diameter ng cross-section ng mga tubo, pati na rin ang haba ng mga ito at, sa kaso ng mga carbon bike, ang maraming layer ng carbon fiber
ginamit sa kanilang pagtatayo.
‘Kung mas malaki ang diameter ng isang tubo, mas magiging stiffer ito,’ sabi ni Adam Wais, CEO at founder ng handmade carbon bike manufacturer na si Rolo. ‘At bago ka pa man magsimulang tumingin sa mga materyales.’
Ito ay nagpapaliwanag sa pagkahilig sa disenyo ng bisikleta patungo sa malalaking down tube, bottom bracket junction at chainstay. Ang mga pag-unlad sa carbon fiber ay nagbigay-daan sa mga tagagawa na bawasan ang kapal ng mga dingding ng tubo, na nagbibigay sa kanila ng kalayaang gumawa ng mga mukhang dambuhalang tubo nang hindi nagdaragdag ng timbang.
Kaya kung ang malalaking down tube at bottom bracket ay ginagamit upang i-channel ang bawat watt ng rider power sa kalsada, bakit hindi sundin ang parehong pilosopiya sa tuktok na tube at head tube upang labanan ang mga puwersang bumabalok at matiyak ang precision steering?
Habang isinandal mo ang isang bisikleta sa isang sulok, tatlong malalaking puwersa ang nagtatagpo: gravity, na humahatak nang patayo pababa; kinetic energy, na nagpapanatili sa iyo na sumulong, at centripetal force, na nagtutulak sa iyo palabas – sa kaliwa kapag lumiko sa kanan at vice versa. Kung masyadong flexible ang frame, maaaring itulak ng mga puwersang ito ang mga gulong at head tube sa labas ng pagkakahanay, na humahantong sa hindi tumpak na pagpipiloto.
‘Kailangan mong masubaybayan ang mga gulong, at kapag mas mahusay na nasusubaybayan ang mga ito sa harap hanggang likod, mas mahuhulaan ang mga ito sa isang sulok, ' sabi ni Thomas McDaniel, product manager sa BMC. ‘Sabihin mong dadaan ka sa isang sulok na nasakyan mo nang isang libong beses, para ikaw ay kumpiyansa at dala ng napakabilis na bilis, ngunit isang araw ay nakakita ka ng isang napakalaking bato sa gitna mismo ng linya na palagi mong tinatahak. Gaano kahusay ang pagtanggap ng bike sa iyong pangangailangan na gumawa ng pagbabago sa gitna ng isang sulok? Doon pumapasok ang katigasan sa harap.’
Lumalabas na kung ang isang bisikleta ay masyadong matigas sa harap na dulo ito ay nagiging mahirap na sandalan, na lumilikha ng ibang uri ng problema sa paghawak. Si Chris D'Aluisio, creative director sa Specialized, ay kumukuha ng kuwento sa pamamagitan ng pag-alala sa sandaling pinalitan ng Tarmac SL4 ng kumpanya ang SL3. Dati, kapag nakabuo ng bagong bike ang Specialized, gagamitin nito ang 56cm na laki ng frame bilang benchmark para sa isang bagong hanay ng mga target, kabilang ang higpit. Kapag natamaan na ang mga target, paiikliin ang frame, na may mas maliliit na tubo para sa mas maliliit na frame at mas malalaking tubo para sa mas malalaking frame.
‘Gamit ang SL4 ginawa namin ang 56 na mas matigas at mas magaan, at mas matatangkad na sakay – size 56 at mas mataas – ay nagsabi, “Wow! Ito ay mas mabuti. Ngunit sa aking laki, 52, mas lumala ito, ' sabi ni D'Aluisio na may nakakapreskong katapatan. 'Ito ay masyadong malupit, hindi lamang patayo kundi pati na rin habang nakasandal ka sa isang sulok. Masyado itong matigas sa harap, at hindi nito pinahintulutan ang bisikleta sa mas maliliit na laki na sumunod sa kalsada sa gitna ng sulok, kaya magiging sanhi ito ng pagdaldal sa harap, lalo na sa malubak na ibabaw ng kalsada, na maaaring nakakainis..’
Lumalabas na ang mga pagsasaayos na ginawa sa pag-scale ng bisikleta ay hindi masyadong lumayo, at ang mas maliliit na frame, na may mga tubo na may katulad na cross-section at carbon lay-up hanggang sa 56cm, ay hindi kapani-paniwalang matigas dahil ang mga iyon ang mga tubo ay mas maikli.
‘Ang maliliit na bisikleta ay proporsyonal na mas matigas kaysa sa mas malalaking bisikleta, na ganap na kabaligtaran sa kung ano ang kailangan ng sakay, ' sabi ni D'Aluisio. 'Ang mas mataas na rider, na may mas mahabang seatpost at mas mataas na sentro ng grabidad, ay nangangailangan ng bike na gumawa ng mas maraming trabaho. Kapag hiniling mo sa bike na lumipat mula kanan pakaliwa sa isang maniobra, ginagawa ng bike na iyon ang lahat ng trabaho upang ilipat ang bigat ng rider na iyon mula sa isang gilid patungo sa isa at mahuli ang rider na iyon mula sa pagkahulog. Kailangan nating mabawi ang traksyon habang lumiliko ang rider.’
Bilang resulta, nagpasya ang Specialized na kailangan nitong epektibong ituring ang bawat magkaibang laki ng frame na parang sarili nitong hiwalay na custom na proyekto, isang proseso na tinatawag nitong Rider First Engineering.
Nakakatulong ito na ipaliwanag kung bakit hindi basta-basta ginagawa ng mga inhinyero ang buong bike bilang matigas hangga't maaari, ngunit mayroon ding isa pang dahilan: kaginhawahan, na kilala rin bilang pagsunod, na kung saan ay ang kakayahan ng frame na labanan ang mga di-kasakdalan sa kalsada ibabaw at sumisipsip ng mga vibrations mula sa tarmac.
Nalikha ang Cervélo R3, isang bisikleta na nasiyahan sa mga posisyon sa podium sa ibabaw ng mga malupit na cobbles ng Paris-Roubaix sa loob ng pitong magkakasunod na taon, alam ni Vroomen kung ano ang kinakailangan para sa isang bisikleta na makapagbibigay ng lakas sa gulong sa likuran habang pinoprotektahan ang rider mula sa pinakamasamang ibabaw.
‘Ideally gusto mo ng kaunting vertical stiffness hangga't maaari para makakuha ka ng kaunting ginhawa at pagsunod,’ sabi niya. 'Ngunit ang tubo na iyong pinalaki upang makakuha ng paninigas sa pamamaluktot ay nagiging mas malaki rin nang patayo at mas tumigas nang patayo, at hindi madaling alisin ang dalawang salik na iyon. Sa ganoong kahulugan, ito ay palaging magiging isang kompromiso - ang pinakakomportableng bisikleta ay hindi maisasakay dahil ito ay nababaluktot sa lahat ng direksyon, at ang pinakamatigas na posibleng bisikleta ay hindi rin masasakyan dahil ito ay napakatigas ng buto, na hindi lamang hindi komportable ngunit mas mabagal din. Kailangan mo ng ilang uri ng pagsunod para mawala ang kagaspangan ng kalsada.’
Nagagawa ng mga gulong ang karamihan sa gawaing ito, ngunit ang mga designer ay nagpapakilala rin ng isang antas ng pagbaluktot sa frame, lalo na sa seat tube at sa pamamagitan ng napakanipis o flattened seatstay, bilang isang paraan upang mawala ang mga shocks sa kalsada na naglalakbay sa likuran. ng bike sa rider.
Maaaring ang pinakamagandang halimbawa kung paano mahihiwalay ang vertical compliance mula sa bottom bracket at head tube stiffness ay ang Trek Domane, ang race-tuned bike na nagdala kay Fabian Cancellara sa tuktok na hakbang ng podium sa Tour of Flanders at Paris-Roubaix. Ang seat tube ng Domane ay 'decoupled' mula sa tuktok na tubo, na nagpapahintulot sa seat tube na mag-flex nang halos hiwalay sa frame nang hindi sinasakripisyo ang paninigas. Ang bagong IsoSpeed decoupler sa pinakabagong Domane SLR ay mayroon pang 'tuneable compliance', para mai-personalize ng rider ang antas ng higpit.
‘Nagsisimula ang hanay ng pag-tune ng Domane sa halos parehong antas ng vertical na pagsunod gaya ng Madone [aero race rig ng Trek] at umabot sa 35% na mas sumusunod nang hindi naaapektuhan ang paninigas ng pedaling, ' sabi ni Coates.
Mga frame ng hinaharap
Ang walang humpay na paghahangad ng mas matitigas, mas magaan, mas kumportableng mga frame ay hindi nagpapakita ng mga senyales ng paghina, kasama ang mga tagagawa sa patuloy na paghahanap upang galugarin ang mga bagong materyales at teknolohiya. Halimbawa, ang British bike brand na Dassi, ay nag-iimbestiga sa mga posibilidad ng graphene, ang kahanga-hangang substance na nagtataglay ng pambihirang potensyal kung ang mga manufacturer ay makakahanap ng mga paraan upang magamit ang mga kakayahan nito.
‘Nagpapakita ang Graphene ng mga katangian na higit na lumalampas sa mga tradisyonal na carbon na nakalagay sa frame ng bisikleta, ' sabi ni Stuart Abbott, isang dating aerospace design engineer na nag-set up ng Dassi anim na taon na ang nakakaraan. 'May mystical na pagkakataon na lumikha ng isang frame na maaaring tumimbang ng kasing liit ng 300g, dahil ang graphene ay mas magaan at mas malakas na may pagkakataon kang palitan ang mga bahagi ng carbon na maaaring 2mm o 3mm ang kapal sa ilang mga lugar sa frame – lalo na sa paligid ng ilalim na bracket – na may isang bagay na 100 beses na mas magaan at isang-thousandth ng kapal.'
Sa ngayon, gayunpaman, ang isang mabilis na pagsusuri sa katotohanan ay para sa sinumang nasa bingit ng pagbili ng bagong bike. Ang pagbibisikleta ay hindi tulad ng Formula One, kung saan ang pinakamahusay na kotse ay laging nananalo, lahat maliban sa driver. Marami sa mga pangunahing karera ngayong taon - kabilang ang Paris-Roubaix, ang Tour of Flanders, Milan-San Remo, Paris-Nice at ang Tour of Romandie - ay napanalunan ng mga sakay sa iba't ibang bisikleta. Sa madaling salita, ang ultimate performance ay tungkol sa rider, hindi sa bike, at walang layunin na 'tama' na antas ng katigasan sa isang frame, tanging ang antas na tama para sa iyo.
Top 10 stifffest bikes
Paano mo sinusukat ang higpit ng bisikleta? Nakalulungkot na wala kaming lab para gawin ang flex testing, ngunit alam namin ang isang lugar na ginagawa nito. Ang aming mga kaibigan sa German cycling magazine Tour ay kilala sa kanilang siyentipikong diskarte sa pagsubok sa bisikleta, na kinabibilangan ng pagsasailalim sa bawat hubad na frame sa isang mahigpit na baterya ng mga bench test upang matiyak ang mga halaga ng higpit.
Ang isang equation na batay sa stiffness score na naabot ng frame sa head tube (sinusukat sa Nm/°), na hinati sa kabuuang mass ng frame (sa kg), ay nagbibigay ng stiffness-to-weight index na nagbibigay sa Tour nito leaderboard para sa pinakamatigas na frame…
| Bike | Petsa | Stiffness-to-weight |
| 1. Cervelo Rca | Ene 2015 | 142Nm/°/kg |
| 2. Specialized Tarmac SL4 | Dis 2011 | 141.2Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | Sep 2011 | 139.2Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | Ene 2016 | 131.5Nm/°/kg |
| 5. Trek Emonda | Dis 2014 | 131.3Nm/°/kg |
| 6. Focus Izalco Max | Hul 2013 | 127.1Nm/°/kg |
| 7. Naramdaman ang F1 | Dis 2011 | 125.3Nm/°/kg |
| 8. AX Lightness Vial Evo | Ene 2015 | 125.1Nm/°/kg |
| 9. Stock Aernario | Okt 2015 | 123.9Nm/°/kg |
| 10. Rose X-Lite Team 8000 | Dis 2014 | 123.7Nm/°/kg |
Carbon jargon: ano ang ibig sabihin ng lahat ng ito?
