A középcsapágy a kerékpárvázba szerelt csapágyazás, amelyre a hajtómű rögzül, feladata annak forgását biztosítani. Hagyományosan a csapágy a vázba menettel rögzül. Az ezredfordulóig a kerékpáripar mereven ragaszkodott az akkor már 100 éve változatlan menetes középcsapágy-házhoz. Méretét tekintve a menetes „ház” belül 34-35 mm átmérőjű és 68-73 mm széles. A középcsapágy tengelye rendszerint 17 mm átmérőjű, kúpos, négyszögesített végű, 102-127 mm hosszú.
A hajtómű csapágya meglepően nagy erőhatásoknak van kitéve. Egy jó erőben lévő termetes kerékpáros akár 120Nm nyomatékot képes leadni. Ezen felül a ”középrész” mostoha körülmények közt teljesít szolgálatot, ki van téve kosznak, nedvességnek, illetve a vázban rejtőzködve a bicajos nemtörődömségének. A két tényezőt összeadva egyértelművé válik az alkatrész szerkezetének fontossága. A terhelés miatt célszerű fokozni a stabilitást, de a nagyobb csőtengely-átmérő csak kisebb csapágyak mellett fér el a menetes házban, ami így a tartósságot igencsak kompromittálja.
Erre a dilemmára a Shimano alkatrészgyártó óriás válasza az integrált tengelyt alkalmazó, egyben a csapágyazást a házon kívülre helyező Hollowtech 2 rendszerű hajtómű volt. A szisztéma bizonyítottan működőképes, hasznos, így lényegében az összes hajtóműgyártó adoptálta. Manapság a legtöbb új kerékpáron alkalmazott hajtómű integrált tengelyes.
Mint ahogy a képeken látható, a modern (integrált) hajtóművek esetében a tengely a hajtómű, azaz nem a csapágyázás része. Ez fontos lépés, amely lehetővé tette a vázak középcsapágyat fogadó szerkezeti elemének - csapágyházának – áttervezését. A karbonkompozit vázszerkezet egyébként is tálcán kínálja a lehetőséget, hisz’ itt a tömeg lényeges növelése nélkül lehet növelni a csőátmérőket és az egyéb szerkezeti elemeket. A középcsapágy-rendszerek dinamikus diverzifikálódását tehát elsősorban a vázgyártástechnika rohamos fejlődése idézte elő. A karbonkompozit szerkezetek elterjedése pedig újabb és újabb kihívások elé állítja a hajtóműtervezőket.
Az utóbb 15 évben piacra dobott integrált hajtóművek tengelye rendszerint 24 vagy 30mm átmérőjű, többféle felhasználástól és csapágyazástól függő tengelyhosszal. A gyártók rendszerei a csapágyazás tekintetében elsősorban önmagukkal kompatibilisek, következésképpen a csapágyazás hajtómű- ÉS vázspecifikus. Manapság megszámolni is nehéz hány különféle szabvány szerint csatlakozhat a csapágy és a hajtómű a vázhoz. A következőkben felvázoljuk a csapágyrendszerek törzsfejlődését, ami segít a majdani beazonosításban.
A már említett, a diverzifikáció „előszobájának” tekinthető Shimano Hollowtech 24mm-es integrált tengelyes rendszert a Cannondale BB30 szabvány követte. Itt változott először a váz középcsapágyház mérete. Az amerikai kerékpárgyártó ezt 42 mm-es belső átmérőre növelte 68mm szélesség mellett, amelybe a csapágy közvetlenül, préseléssel kerül beszerelésre. A tengelyátmérő a Cannondale rendszernél 30 mm, lényeges ugrás a korábbi 24-hez képest. Fontos tudni, hogy a BB30 hajtómű menetes csapágyházzal rendelkező vázba nem szerelhető be. Megállapítható, hogy a BB30 minden szabályt „felrúgott”, a csapágyazás minden paraméterét és technológiáját megváltoztatta.
Az eredeti BB30 közvetlen felfekvésű csapágyat fogad, mögötte zégergyűrűvel.
A Shimano és a Cannondale mellett egyéb hajtóműgyártók is kínálnak integrált külső és belső csapágyrendszerhez való, mind 24mm, mind 30mm tengellyel rendelkező hajtóműveket. Az előnyök elvitathatatlanok: a megnövelt tengelyátmérőnek köszönhetően mind a váz, mind a hajtómű könnyebb, szerkezetük merevebb a négyszög- vagy bordástengelyes elődöknél. Ha viszont az első két „reform” rendszert hasonlítjuk, megállapítható, hogy a külső csapágyazás (Hollowtech 2) szélesebb hajtókar-kialakítást von maga után, amely kevesebb helyet hagy a bokának. Ezzel szemben a vázon belüli préselt csapágyat fogadó konstrukció (BB30) rendkívül pontos, költséges vázmegmunkálást igényel, különben a hajtómű működése és a csapágyak élettartama bőven hagy maga után kívánni valót.
Honnan lehet felismerni a menetes csapágyházba rögzített külső csészés rendszert?
Elsődlegesen arról, hogy a csésze látszik, és annak felületén szabályosan elhelyezett barázdák láthatók, amelybe a behajtó szerszám megkapaszkodik. Bizonyos belső csapágyas préselt rendszerek esetében is látható csésze, de ott nincsenek barázdák.
A „törzsfejlődés” a Hollowtech és a BB30 szabvánnyal nem ért véget: az új fejlesztésű karbonvázaikhoz a gyártók nemcsak nagyobb átmérőjű, hanem szélesebb középcsapágyház-kialakítást igényeltek. Az egyik válasz erre a Scott és a Shimano közösen kifejlesztett BB86 rendszer. A BB86 a 2003 óta forgalomba lévő Hollowtech II szabvány szerinti 24 mm-es tengellyel rendelkező integrált hajtóművet fogadja, a csapágyház viszont Press Fit csapágyat igényel. Szélessége országúti vázak esetében 86,5mm 41 mm-es belső átmérővel párosítva, MTB vázaknál az első paraméter 91,5mm-re növelt. A Press Fit (rövidítve „PF”) csapágy köztes (műanyag) csészével történő vázba préselt csapágyazást takar. A 41mm-es házátmérőbe először egy műanyag csésze kerül, majd ebbe préseléssel illeszkedik maga a csapágy, amely 37 mm-es külső átmérőjű. Ez a Press Fit „adapter” biztosítja a tökéletes csapágyilleszkedést, így a csapágyazás nem igényel olyan pontos mérettolerancia-tartást a vázgyártóktól, mint például a BB30 szisztéma. Tisztánlátás végett mondjuk el, hogy a BB86 rendszerű vázba bármely integrált, 24 mm-es tengelyátmérőjű hajtómű beszerelhető, viszont nem fogad régebbi monoblokkhoz gyártott hajtóművet, illetve 30 mm-es tengelytípust. A vázgyártó a BB86 rendszernek köszönhetően szélesebb, nagyobb átmérőjű középcsapágy-házat alakíthat ki, amely növeli a váz stabilitását. Ami még jobb, a műanyag Press Fit adapter többé-kevésbé megoldja a mérettolerancia kérdését. Viszont jó tudni, hogy miután a csapágyat a vázból eltávolítjuk, az adapter megsérül, így cserére szorul.
A BB86/92-vel megjelent a műanyag adapteres szisztéma
Kronológiailag a következő kerékpáripari középcsapágy-rendszer a Trek BB90. Itt nincs műanyag „hézagoló” (azaz Press Fit adapter), és a teljes csapágyegység szélesség 90 mm. Átmérője eleve 37 mm, tehát a csapágy közvetlen préseléssel kerül a váz karbon középrész-elemébe. A méretből adódóan a BB90 vázak Hollowtech II szabvány szerinti 24 mm-es tengellyel rendelkező integrált hajtóművet fogadnak. Ezután a Specialized jelentkezett a BB30 Press Fit változatával OSBB néven. Az ilyen rendszerű váz BB30 hajtóművet fogad 30mm-es tengelyátmérővel, de a csapágyház kissé nagyobb, 46mm átmérőt kap
A futószalagon érkező következő rendszer a Wilier, a BH és az FSA közös „gyermeke” a BB386. Az ötlet így fogalmazódhatott meg a fejlesztők fejében: „Mi lenne, ha egyesítenénk a BB30 rendszer 30 mm-es tengelyátmérőjét a BB90 csapágyházszélességgel?” A BB386 rendszer helyből új típusú hajtóművet igényel, és itt jön a képbe az ilyen alkatrészekről méltán híres FSA, amely partner volt az ötlethez. Így megszülettek a 30 mm-es tengelyátmérővel rendelkező, de a BB30 szisztémával szemben nem 68, hanem 90 mm-es csapágyszélességű hajtómű típusok. Természetesen tengelyük ennek megfelelően szélesebb. A számokból adódóan minden eddiginél nagyobb merevségi mutatókkal és alacsonyabb tömeggel kecsegtet a BB386, emellett a csapágyélettartam is hosszabb. Az ötlet pikantériája, hogy a BB386-rendszerű hajtóművek a régebbi menetes vázakkal is kompatibilisek: ehhez 30 mm-es tengelyt fogadó külső csapágycsészéket kell beszerelni.
Most kb. így állunk, de ez heteken-hónapokon belül változhat…
Nemsokára a BB386 rendszernek megjelent a Press Fit változata PF386EVO (MTB vázak esetén BB392EVO) elnevezéssel. Itt a csapágyházátmérő az OSBB-vel megegyező 46mm, így legalább a csapágyegység keresztkompatibilis, a műanyag PF-adapter közvetlenül a karbonszerkezetbe préselhető. De még itt sincs vége a zűrzavarnak! Időközben a Cannondale is alkotott egy újabb 30 mm-es szabványt, amely a 2013-as évjáratú kerékpárjain debütált. Ez a PF30 46mm-es csapágyház-átmérő mellett 73mm-es csapágyház-szélességet alkalmaz, ráadásul a csapágyak elhelyezése aszimmetrikus! A szisztéma elnevezése PF30A, MTB kerékpárok esetében BB83Ai. (A hosszabb tengely miatt a csapágyház ennyivel szélesebb.) Itt a kerékkompatibilitásra is figyelni kell, lévén annak fűzése a vázat követve ugyancsak aszimmetrikus.
Az „i”-re a pontot a Cervelo BBright rendszere teszi fel, alapja a PF30, de a lényeges különbség, hogy a Cannondale PF30A-hoz hasonlóan aszimmetrikus. A nem hajtásoldali csapágy 11 mm-rel kijjebb kerül, tehát a váz középvonalához képest a meghajtás oldal 34 mm-re van (68 mm/2), amíg a másik távolsága 45 mm. Előnye, hogy a középcsapágyház-kialakítás mérete jelentően növelhető, de ez nincs befolyással a jobb oldali hajtókar-kialakításra, azaz a lábpozíciót nem korlátozza. Közel a BB30 (PF30) rendszer bokaférőhelyét biztosítja majdnem BB386 stabilitással és csapágyélettartammal párosítva. Ebből a szabványból is létezik közvetlenül bepréselt csapágyas, illetve Press Fit változat. A Cervelo és néhány kisebb márka mindkét BBRight típust kínálja, az utóbbi hivatalos neve Direct Fit. Talán egyetlen jó hír, hogy a speciális hajtóműtípus mellett a BBRight váz adapterrel BB386 (és EVO) típusú hajtóművet is fogad.
És természetesen Campa-variációk is születtek a témára...
Jegyezzük meg, hogy a Campagnolo ugyancsak kifejlesztette saját integrált hajtóműrendszerét Ultra-Torque néven (leányvállalata, a Fulcrum elnevezésében Racing-Torque), majd egyszerűsített változata is megjelent a Power-Torque néven. Mindhárom szerencsére kompatibilis, mind a menetes középcsapágyházzal külső csapágyelhelyezéssel, mind a BB86/BB90 szabvány szerinti vázakkal. A kompatibilitással kapcsolatban fontos még megjegyezni, hogy a BB30-as rendszerű vázakba az integrált 24 mm tengelyű és a hagyományos monoblokkhoz hajtóművek adapter segítségével egyaránt beszerelhetők.
Visszatérnek a menetes szabványok, de most már nagyobb átmérővel!
Az utóbbi években sem állt meg a további középcsapágy-szabványok fejlesztése, de ezek sem oldják meg a fennálló nehézségeket. Ilyen a T47, amely a kormánycsapágyairól híres Chris King és Argonaut Cycles fejlesztése. A T47 megnövelt 47mm átmérőjű menetes csapágyházat takar, vehetjük úgy is, hogy a hagyományos „standard” menetes váztípust szteroiddal kezelt változata. Lényegében minden hajtóművel (24mm, 30 mm, 68 mm országúti, 73 mm MTB, stb.) és tengelyhosszal kompatibilis. Egyetlen gond vele, hogy a jelentősebb vázgyártók nem alkalmazzák. A másik ilyen „átkötő” rendszer a Thread Fit 82.5, amely a Colnago fejlesztése. Ez 41 mm átmérőjű 86.5 mm széles beépített alumínium menetes csapágyházat alkalmaz, amelybe és 24 és 30mm-es tengellyel rendelkező hajtómű csatlakoztatható. Többféle rendszerrel kompatibilis, de a rendszert csakis a legendás olasz vázgyártó alkalmazza.
Végezetül a nagy alkaktrészgyártók közül a SRAM jelentkezett új szabvánnyal DUB™ név alatt. Ennek országúti, gravel és számos MTB változata létezik, a közös nevező a 28.99mm átmérővel rendelkező tengely. Valójában a kerékpárosnak nem egy újabb tengelyátmérőre volt szüksége, hanem több kompatibilitásra. Viszont a DUB rendszer javára írható, hogy piacon levő összes vázzal kompatibilis, kivéve a Trek BB90/BB95 típusokat. DUB tehát nem vezet be semmilyen új méretszabványt a vázak terén, lényegében egyszerűsít, ezzel szemben a hajtómű-keresztkompatibilitást az új tengelyátmérő nem támogatja. És ahogy manapság számos vázgyártó ismét a hagyományos menetes 68/73mm széles rendszerhez tér vissza legújabb kerékpáraival, a SRAM GXP 24mm-es tengelyt fogadó rendszer megmarad a kínálatban az új DUB mellett.
Szereljük össze!
Miután sikerült az adott vázhoz a megfelelő középcsapágyat és hajtóművet kiválasztani, jöhet a ki-és beszerelés! A külső csészés integrált hajtóművek beszerelése és karbantartása egyszerűbb, mint a bármely korábbi rendszeré, a hajtómű leszereléséhez nincs szükség speciális szerszámra. A Shimano Hollowtech II hajtóművek esetében két imbuszcsavart és a műanyag csapágyelőfeszítő kupakot kell eltávolítani, a SRAM és FSA modellek általában egyetlen önlehúzó csavar alkalmaznak. A bal oldali kar eltávolítását követően a meghajtásoldali kart finoman gumikalapáccsal ki kell ütni. A csapágycsészéket speciális szerszámmal kell a vázból kihajtani, a meghajtásoldali – angol menetes vázak esetében – fordított menetes. A csapágyak felújíthatók, de akadozó mozgás esetén – mivel nem túl költséges – célszerű a teljes egységet cserélni. Összeszereléskor a csapágyházmenetet tisztítsuk meg, kenjük, ellenőrizzük, hogy melyik csésze melyik vázoldalhoz illik, majd a megadott nyomatékkal rögzítsük. A hajtómű felszerelése fordított sorrendben történik, a műanyag csapágyelőfeszítő kupakot a megfelelő szerszámmal finoman hajtsuk be, amíg a csapágyjáték el nem tűnik.
A Press Fit műanyag hézagolócsészét (adaptert) alkalmazó vázak esetében a csapágy eltávolításához mindenképpen speciális szerszámra lesz szükség, a közvetlen csapágyfelfekvés esetében egyszerű csapágyprés, vagy akár annak házilag készített alternatívája is szóba jöhet. A hajtómű leszerelése a fenti bekezdésben szerint történik, ezután a csapágyszerelő szerszámot toljuk át az egyik oldali csapágyon, majd illesszük annak belső felületére. Finoman üssük ki a csapágyat gumikalapáccsal. Miután eltávolítottuk, ellenőrizzük a csapágy állapotát, a szerelés által okozott károsodást a műanyag hézagolón. Ha rendellenességet tapasztalunk, a hibás alkatrészeket cseréljük ki. Összeszerelés előtt a váz csapágyfelfekvő felületét alaposan tisztítsuk meg, és habár nem kötelező, „karbonbarát” kenőanyagot használhatunk az összeszereléshez. Alumíniumcsésze esetén a kenés elengedhetetlen a zajok csökkenéséhez. A csapággyal érintkező tengelyrész ugyancsak célszerű kenni.
A megfelelő középcsapágy és hajtómű kiválasztásához a webshopunkban elérhető termékek leírásában szerepel a középcsapágy típusa, a hajtómű- és a vázkompatibilitás. Nézzünk két példát! A kínálatunkban szereplő „Shimano Deore XT SM-BBMT800-PC integrált középcsapágy, Press Fit 104,5-107 mm, Hollowtech II” specifikációból megtudhatjuk, hogy ez a modell Hollowtech 2 típusú MTB hajtóműhöz passzol, illetve Press Fit rendszerű vázakhoz. A „Spyral Speed ISIS tengelyű ipari csapágyas középcsapágy (monoblokk), 68x118 mm” ISIS rendszerű bordástengelyes hajtóműhöz passzol, angol menetes vázba illik, a tengelyhossz pedig MTB felhasználást feltételez.
Reméljük, hogy cikkünk segít a tisztánlátásban! Ha szerinted hasznos olvasmány volt, osztd meg másokkal is, így ők is tudatosan tudjanak hajtóművet, középcsapágyat választani bicajukba!
