Fontos megjegyezni, hogy a gyártók által táblázatba szedett adatok két célt szolgálnak. Egyrészt megadják a vázméretet, azon belül a csőhosszak és szögek által megszabott pontos arányokat. Ez lehetővé teszi, hogy elméletben kiválaszd azt az egy vagy két vázméretet, amit érdemes effektív kipróbálni. A megfelelő vázméret kiválasztása a vásárlás alfája és ómegája: meghatározza a bicajon elfoglalt testhelyzet, a kényelmet és a hajtáshatékonyságot, egyszóval az ergonómiát. Ezzel a kérdéssel egy korábbi szakcikkben már foglalkoztunk, hasonlóképp a megfelelő nyereg- és kormánybeállítással, ezen kívül kis és nagy termetű bicajosokra vonatkozó ajánlásokat is megfogalmaztunk.
Hogyan ülsz rajta vs. miként viselkedik az úton?
A jelen írásban a vázgeometriát egy másik aspektusból közelítjük meg: nevezetesen a kerékpárirányítás felől. A paraméterek itt nem a méretre vonatkoznak, hanem a bicaj irányíthatóságára, menetkarakterére. Ez sajnos nem egzakt tudomány. Az irányításélmény nagyrészt szubjektív, nehezen számszerűsíthető. Az agilis vagy lomha irányításra a számokból csak következtetni lehet, nincs pontos korreláció a számadat és az érzet között. Itt említhetjük meg a kormányzás során tapasztalt anomáliákat, mint például a túlfordulást, ahol a kormánymű elfordulása tovább fordulást indukál, és ezután a bicaj nehezen téríthető vissza egyenesbe.
Azaz nem csupasz adatokról van szó, hanem egy kerékpáros-kerékpár interakcióról. Tehát a számok mindössze következtetni engednek a kerékpár sajátságaira, de nem sokat árulnak el a szubjektív tapasztalásról. Ha az irányítás fogalmát a teljes interakcióra bővítjük, akkor a kerékpáros súlypontja rendkívül fontos tényező, hasonlóképp a reakcióképesség, illetve maga az érzékelés. Például a vázmerevség vagy éppen annak hiánya és a váz rezgéscsillapítása is hatással lesz az interakcióra/élményre, illetve átvitt értelemben az irányításra.
Ezzel meg is válaszoltuk a bevezetőben szereplő egyik kérdést. A geometriaadatok önmagukban nem elegendőek a kerékpár karakterének meghatározására, mivelhogy megannyi egyéb tényező is szerepet játszik ebben. A számok legfeljebb betekintést adnak arra, hogy mit várhatunk a kerékpártól. Az alábbiakban ezen a vonalon indulunk el, és megnézzük a táblázatban szereplő egyes adatok mely tulajdonságokat befolyásolják, illetve ezek miként vannak egymással kölcsönhatásban.
Melyik szám mit jelent?
A felsőcső-, a nyeregvázcső-, valamint a fejcső hossz egyértelműen a vázméretre utal, vagyis arra jó, hogy a bicajos a testméretének megfelelő bicajt vásároljon. A „stack” és „reach” adat egy jól összehasonlítható számpár, ami megmutatja, hogy mennyire kell előre hajolni a kormányhoz, illetve tartható-e az ideális súlypont az adott vázmérettel. Ezekkel az adatokkal a már korábban belinkelt szakcikkben részletesen foglalkoztunk.
A geometriatáblázatokban rendszeresen szerepel a tengelytáv, a középcsapágymagasság, továbbá a nyeregvázcső-szög. Ezekből az utóbbi azt befolyásolja, hogy mennyivel a középcsapágy mögött ül a bicajos, mármint a súlypontot. (A „stack”/„reach” számok kiszámítását egy korábbi cikkben elmagyarázzuk.) Jó hír, hogy a kerékpáripar ma már széles körben alkalmazza a korszerűbb és összehasonlíthatóbb „stack”/„reach” adatokat, így akár adatbázisból is kikereshető.
Tovább haladva a fenti hármason, a középcsapágy-magasság a vertikális súlypontot határozza meg, és ezzel kihat az irányításra is. Persze elsősorban nem a kerékpár súlypontjáról van szó, hanem hogy milyen magasra helyezi a nála sokkal nehezebb bicajost! Nagy általánosságban az alacsonyabban lévő súlypont biztosabb, stabilabb kanyarvételt tesz lehetővé, a magasabb csapágyház (és hajtómű) fő előnye, hogy több helyet hagy a pedálnak a talaj felett, így terepen vagy kanyarokban kisebb az esélye, hogy az leér, és megakasztja a bicajost. És mivel a csapágy a nyeregtől így is, úgy is azonos távolságban lesz, a magasabb csapágy velejárója, hogy megálláskor, nyeregbe ülve a cipőtalp nem ér le. Vagyis kívánatos az alacsony csapágyelhelyezés, de a pedál leérésének veszélye ennek korlátot szab.
A tengelytáv ugyancsak fontos adat, hiszen ez még inkább kihat a stabilitásra. A hosszabb egyértelműen stabilabb, míg a rövidebb az agilis irányítás felé mutat. Valójában a középcsapágytól az első kerékagyig mért távolság az érdekesebb, hiszen a láncvilla az adott kerékméretnél többé kevésbé egyforma. Lehet némileg játszani a nyeregvázcső- és a láncvillaformával, hogy szorosabban „ölelje” a kereket, ezáltal lerövidítve a láncvillát, de a „játétér” igencsak korlátozott.
Három koskormányos bicikli M-es méretben, háromféle vázgeometria, és ennek megfelelő menetkarakter: a Synapse kényelemre hangolt országúti, a CAAD13 inkább amatőr versenyzésre való, a Topstone pedig a mai gravel irányzat igényeit elégíti ki, terepen-aszfalton egyaránt helytáll...
A középcsapágytól az első kerékagyig mért távolság egyszerűbben növelhető, ami a felsőcsövet és meghosszabbítja, így az adott vázméretnél rövidebb stucni (kormányszár) adja ki megfelelő testhelyzetet és súlypontot. Ezzel meghatároztuk a manapság trendi „progresszív vázgeometriát”, ami az MTB mellett a gravel bringáknál is hódít. Stabilabbá teszi a bicaj irányítását anélkül, hogy a kormányzás túlzottan lomhává válna, vagy jelentkezne a már említett „túlfordulás” jelenség.
Kormányzás
Vegyük észre, hogy a fenti „adathármas” egyike sincs hatással magára a kormányzásra! De mielőtt még mélyebbre túrnánk a kerékpárirányítás rejtelmeiben, tisztázzuk, miként irányítjuk a bicajt. Ott a kormány, de egyéb járművektől eltérő módon a kormányzás nem annak elfordításával történik. Ennek elsődleges oka, hogy a kerékpár egy nyomvonalon halad, az ilyen típuson belül pedig az egyetlen, amelynél az irányító sokkal nehezebb (tipikusan 5-8x!), mint az eszköz. Az irányítás a kerékpár esetében testsúly-áthelyezéssel történik, a kormány szerepe mindössze az ellentartás.
Nem a kormányt fordítjuk el kanyarodáskor!
Amikor felsőtesttel picit bedőlünk, elindul az irányváltás, és azt valahogy kontrollálni kell: praktikusan a kormányon való ellentartással. Lehet csak testsúllyal kormányozni, és pontosan erre teszünk kísérletet, amikor elengedett kormánnyal biciklizünk. Megy, csak kevésbé pontos, és nem igazán biztonságos. A kormányt fogva az irányítás sokkal pontosabb és biztonságosabb. A dőlés okozta irányváltásnak ellentarva azonnal korrigálható az irány vagy kanyarív. Pontosan ezt a visszacsatolás-folyamatot tanulja a gyerek, amikor mankókerék nélkül kezd el bicajozni: ide-oda dől, kacsázik, és kissé sután próbál korrigálni.
Fejcső-szög
A geometria-táblázatban szereplő fejcső-szög az irányítás egyik eleme. Itt arról van szó, hogy a vázba kapcsolódó villanyak milyen szögben áll a vízszinthez (talajhoz) képest. Minél kisebb az érték (azaz laposabb a szög), annál előrébb fut az első kerék, és így lassabb és kiszámíthatóbb lesz az irányítás. Más szóval stabilabbá válik az irányítás, a bicaj „szeret” egy vonalban haladni. Éllenben minél meredekebb a szög, annál agilisabb lesz az irányítás-karakter.
A fejcső-szög változtatása a tengelytávtól a súlypontig sok egyéb tényezőre kihatással van....
Országúti kerékpár esetében előnyös a minimális testsúlyáthelyezéssel történő „agilis” irányítás, míg terepen vagy csomagokkal felmálházva a plusz stabilitás a kívánatos. Mindemellett a kevésbé rutinosak országúton is a stabilabb irányítással járnak jól, és a tapasztalt versenyzők számára fontos a gyors irányváltás. Így egy versenyzésre tervezett Specialized Tarmac vázmérettől függően 72,5-74 fok közötti fejcső-szöget kínál, ugyanennek a márkának a „endurance”, azaz teljesítménytúrázó Roubaix modellje 71-73 adatokkal bír. Nem tűnik soknak 1-2 fok, de az irányításuk ég is föld.
MTB „vonalon” egy cross country gép 69,5-71,5 fokos fejcső-szöggel rendelkezik míg egy enduro bicajnál nem ritka a 66-67 fokos érték. Persze a városi forgalomban a sávok között nem ideális enduro montival lavírozni, a fent említett Tarmac „telivérre” pedig még a töredezett aszfalton is oda kell figyelni.
Offset
Az irányítást befolyásoló másik tényező a villaszár előre hajlítása. Erre azért van szükség, hogy egyenes haladáskor ne kellejen a kormánnyal folyamatosan korrigálni, vagyis a kerékpár magától „megtalálja” az egyenest. Hiányában a legkisebb testsúlyáthelyezést is kompenzálni kellene, ami rettentően fárasztó. A hajlítással az első kerék talajjal érintkező pontja előrébb kerül, és ez biztosítja stabilitást. Kerülhetne hátrébb is, az ugyanúgy stabilizálna, csak nem praktikus, mert akkor a pedálozó láb folyamatosan beleakadna. A stabilizálás mértéke attól függ, hogy mennyi az előre pozícionálás, mekkora a fejcső-szög, illetve a kerékátmérő. Igazándiból a három tényező együtt határozza meg a kerékpárirányítás „jellemét”. Más szóval a fejcső-szög és a villaszár előre hajlítás a szabad elfordulást biztosító kormánycsapággyal együtt alkotja a kormánymű-szerkezetet.
Trail
A geometria-táblázatokban viszont nem a villaszár előre hajlítás mm-ben vagy fokban mért értéke szerepel, hanem egy sokkal könnyebben összehasonlítható derivált adat, az utánfutás, angol elnevezéssel „trail”. Ebben benne van mind a három adat, és jó mutatószám a várható stabilitásra nézve. Kiszámítása úgy történik, hogy a keréktengelynél húzunk egy függőlegest, ami a tengely és a talaj között egy ponton keresztezi a villanyak meghosszabbított vonalát. A metszés után a talajig húzzuk a vonalakat, ahol kapunk egy távolságot, ami definíció szerint az utánfutás. A nagyobb „trail” érték lassítja és stabilabbá teszi az irányítást, míg a kisebb érték pont fordítva gyorsítja, agilisebbé varázsolja.
A trail adatot az "offset", a fejcsőszög, a villahossz határozza meg elsősorban (piros karika), de a középcsapágymagasság, a tengelytáv és számos egyéb paraméter is szerepet játszik...
A meredek villanyak-szög (pl. 74 fok) csökkenti a „trail” értékét, a lapos (pl. 66 fok) viszont növeli. A villaszár fokozott előre hajtása csökkenti (mert a két vonal metszéspontja lejjebb történik, azaz a meghosszabbítás kisebb távolságot „vetít” a talajra), míg a fordítottja növeli. A hosszabb villa eleve előrébb tolja az első kereket, vagyis nagyobb kerék esetén növelni kell a fejcső-szög értéket és/vagy növelni a villa előre hajlását ahhoz, hogy az irányítás azonos érzetet keltsen. Vagyis egy 20”-os BMX még akkor is agilis irányítású lesz, ha 65 fokos fejcsőszöggel tervezik, és alig előre hajló villát tesznek bele, míg a 29”-os kerekű MTB ilyen geometriával kellemetlenül lomha érzetet keltene.
Ha villa felől közelítjük meg a dolgot, akkor viszont a nagyobb előrenyúlás (offset) teszi gyorsabbá a kormányzást, a kis előrenyúlású villa viszont lassítja, mivel növeli a trail értékét. A 26-os montiknál az offset régen jellemzően 39-42mm körül alakul, nagyobb rugóutaknál 45mm-ig is „elment”. A nagyobb kerékmérettel/rugóúttal rendelkező villáknál manapság 45-55 mm körül alakul.
Egy régebbi MTB bicaj és előtte egy mai progresszív geometriás: ég és föld különbség irányításban, súlypontban...
Mi az ideális „trail” érték?
Az aszfalton használt bicajok esetében jól behatárolható a hasznos „trail”. A legtöbb gyártó 54-58mm értékkel számol. Szögezzük le, hogy 2mm eltérés már simán érezhető, 5-6 pedig teljesen átalakítja a bicaj irányítás-karakterét. Egy csomag cipelésre tervezett túrakerékpárnál el lehet menni 60-62mm-ig, ami többlet stabilitást kölcsönöz, persze az agilitást így egy az egyben elfelejthetjük. Egy ilyen bicaj irányításához nagyobbat kell testsúllyal dönteni kanyarodáskor, mivel szeretne továbbra is egyenesen menni. Ellenben nem kell sokat törődni az egyenesben tartással, és nem lesz érzékeny a csomagok okozta többlet dőlésre sem. Ha sok súly van elől – például egy cargo bike esetében -, akkor nincs szükség a „trail” növelésére, mivel az első kerék terhelése amúgy is stabilizál.
A másik véglet a versenyzésre tervezett bringa. Itt a szokványos 54-56mm utánfutást néhány milliméterrel tovább csökkentik. A profi mezőnyben lavírozáshoz vagy a kanyarokkal teli kritériumversenyen jól a villámgyors irányváltoztatás lehetősége, persze ehhez az is kell, hogy a bicajos szuper reakciókészséggel rendelkezzen. A potenciális vásárlók zöme távol áll ettől, így a gyártók az endurance országútikon az 56-58mm intervallumot célozzák meg.
A terepre tervezett bringák esetében eleve nagyobb „trail” értékkel kell számolni, feltéve ha nemcsak csigatempóban, felfele bicajozol, hanem gyorsan lefele is. Itt a 70-75mm „trail” jellemző adat, amiben a laposabb fejcsőszög érték domináns. Persze létezik túlzott stabilitás is, és az ilyen extrém MTB bicajokkal nem igazán élmény aszfalton, városban lavírozni.
Egy másik megközelítésben azt is mondhatjuk, hogy rövid tengelytávhoz alacsony „trail” dukál, míg hosszabbhoz nagyobb. Mindkét paraméter alkalmas a stabilitás és az agilitás befolyásolására, de „keresztbe” alkalmazva kioltják egymást. Ha nemcsak stabilizálni akarunk, hanem kényelmet is növelni, akkor a tengelytáv-növelés a jobb módszer, és amikor ott elértük az ésszerűség határát, akkor jöhet a „trail” érték növelése.
Érdemes még megemlíteni, hogy kis vázméret esetében lehetetlen optimális „trail” értéket belőni. Ami az irányítás szempontjából ideális lenne, az a szokványos kerékméret mellett túl közel hozza az első kereket a cipőorrhoz. Éppen ezért az XS méretű bicajok irányítása a megnövelt utánfutás miatt lassabb/stabilabb lesz, mint a középméretű vagy nagy vázaknál. Megoldást jelenthet ilyenkor a kerékméret csökkentése (29” MTB esetében 27,5”, országúton úgyszintén egy mérettel kisebb), így már nem kell kényszerűségből növelni a trail-t, mert a kerék eleve kisebb.
Összegzés
A kerékpár egyszerű szerkezetnek tűnik, de aki idáig jutott a cikkben, minden bizonnyal másként látja. A kerékpárirányítás túl bonyolult ahhoz, hogy egy az egyben képletekben le lehessen írni. Egészen az utóbbi évekig nem létezett kerékpározó robot. Pedig az elv ismert: a fentieken kívül nincs egyéb titkos tényező. Amennyiben a súlypont többé-kevésbé ott van, ahol lennie kell, és a „trail” érték a terep és a felhasználási cél alapján stimmel, agyunk hamar rááll az intuitív irányításra, egyszóval a testsúllyal való irányításra és a kompenzáló ellenkormányzásra.
Arra tippelünk, hogy ebből a cikkből az olvasó sok új információhoz jutott. Ha szeretnél több ilyen átfogó tudományos agyagot olvasni, iratkozz fel hírlevelünkre, valamint oszd meg a lehetőséget másokkal Facebook-on vagy egyéb közösségi platformon!