Efekty jazdy
Teraz, gdy wiemy, czym jest kąt zazębienia, pozostaje kwestia, kiedy i jak kąt ten wpływa na jazdę?
kąt zazębienia
Temat, na który właśnie teraz gorąco dyskutuje się na rynku – kąt zazębienia! Czym jest kąt zazębienia, jak ten kąt wpływa na osiągi podczas jazdy i czy powszechne przekonanie „im więcej, tym lepiej” faktycznie zawsze się sprawdza?
Kąt zazębienia
Kąt zazębienia to maksymalny stopień, przy którym bębenek może się obracać do momentu, gdy zęby systemu wolnobiegu zazębią się z piastą i będą ją przyspieszać. Kąt ten jest obliczany poprzez podzielenie 360º przez liczbę punktów zazębienia systemu wolnobiegu.
Luz międzyzębowy
Luz to maksymalna strefa jałowa, w której korba może się obracać, zanim mechanizm wolnobiegu zazębi się i będzie przekształcać siłę na korbie w przyspieszenie koła. Na luz międzyzębowy wpływają trzy czynniki: długość korby, przełożenie i kąt zazębienia.
Długość korby i kąt zazębienia są proporcjonalne do strefy jałowej korby. Z drugiej strony, przełożenie ma odwrotnie proporcjonalny wpływ na luz międzyzębowy.
Im mniejsze przełożenie, tym większy maksymalny skok jałowy korby.
Kiedy mały luz międzyzębowy jest zatem ważny? Podczas wjeżdżania pod górę i w sytuacjach, w których istotne jest natychmiastowe przyspieszenie w celu pokonania przeszkód.
\(BACKLASH = 2\cdot \pi \cdot cranklength \cdot {engagement\ angle \over 360} \cdot {sprocket \over chainring}\)
Odbicie pedału
Odbicie pedału jest zjawiskiem, które występuje tylko w rowerach z pełnym zawieszeniem. Jest spowodowane przez napięcie łańcucha podczas kompresji zawieszenia, która prowadzi do ruchu korb do tyłu. Dodatkowo to napięcie łańcucha uniemożliwia swobodne poruszanie się zawieszenia. Ale co odbicie pedału ma wspólnego z kątem zazębienia?
Aby opisać ten efekt bardziej szczegółowo, poczynimy najpierw dwa założenia. Tylne koło jest unieruchomione i nie może obracać się zgodnie z ruchem ani przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Drugim poczynionym założeniem jest to, że jesteśmy w sytuacji statycznej, co oznacza, iż pomijamy prędkość roweru.
Co się zatem stanie, jeżeli tylne zawieszenie zostanie poddane kompresji?
- Tylny amortyzator roweru ulega kompresji.
- Tylne koło porusza się wokół punktu obrotu.
- Zmienia się odległość między dolnym wspornikiem a osią tylnego koła. Nie miałoby to miejsca, jeżeli punkt obrotu tylnego ramienia wahliwego znajdowałby się dokładnie na dolnym wsporniku.
- Powoduje to zmianę długości łańcucha, co prowadzi do obracania się korby do tyłu.
Jaki jest wpływ na zawieszenie?
Jeżeli obracanie się korby jest uniemożliwione, napięcie łańcucha utrzymuje stałą odległość między dolnym wspornikiem a tylną osią, co z kolei uniemożliwia swobodne poruszanie się ramienia wahliwego, a zawieszenie nie jest w stanie złagodzić wpływu.
Odbicie pedału
Kąt zazębienia
Co odbicie pedału ma wspólnego z punktem zazębienia? Aby zrozumieć wpływ kąta zazębienia na odbicie pedału, najłatwiej najpierw spojrzeć na dwie skrajności: natychmiastowe zazębienie i brak zazębienia.
Natychmiastowe zazębienie
∞ punktów zazębienia
Natychmiastowe zazębienie byłoby osiągalne dzięki systemowi wolnobiegu, który zapewnia nieskończoną liczbę punktów zazębienia. W każdej sytuacji, w jakiej mógłby być korpus piasty wolnobiegowej, jest on zazębiany w obudowie piasty. Bębenek może obracać się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, ale nie może poruszać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Jeżeli zawieszenie jest skompresowane, zwiększa się odległość między dolnym wspornikiem a tylną osią (w zależności od odpowiedniej kinematyki roweru).
Zmiana długości łańcucha jest tym samym wyrównywana przez przerzutkę lub napinacz łańcucha. Jako że bębenek może poruszać się tylko przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, łańcuch jest napinany do tyłu, co powoduje również ruch korb do tyłu.
Jeżeli korby byłyby unieruchomione, zmiana odległości między dolnym wspornikiem a tylną osią nie byłaby możliwa, co uniemożliwiałoby swobodny ruch zawieszenia.
Brak zazębienia
0 punktów zazębienia
Inną skrajnością byłby system wolnobiegu bez jakiegokolwiek punktu zazębienia, co oznaczałoby, że bębenek mógłby obracać się swobodnie w obu kierunkach.
Z taką pozycją początkową bębenek może teraz poruszać się również w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Nawet jeśli korba jest teraz unieruchomiona przez masę ciała rowerzysty, tylny koniec może pracować swobodnie, ponieważ łańcuch może poruszać się nad kasetą zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Przykład odbicia pedału
Załóżmy, że rower ma odbicie pedału równe 3° przy uderzeniu 50 mm z przełożeniem 32/14. Co to oznacza dla wolnobiegu?
Aby zrozumieć wpływ kąta zazębienia na odbicie pedału, trzeba wiedzieć, o ile obróci się wolnobieg. W tym celu mnoży się odbicie pedału przez przełożenie.
3° na korbie oznaczają obrót bębenka o 6,8°.
\(6.8° = 3°\cdot {32\over 14}\)
W systemie bez jakichkolwiek punktów zazębienia bębenek mógłby obracać się swobodnie o odpowiedni kąt w każdej pozycji i nigdy nie dochodziłoby do odbicia pedału. W systemie z nieskończoną lub wysoką liczbą punktów zazębienia istnieje wysokie prawdopodobieństwo odbicia pedału.
W odniesieniu do przykładu oznacza to, że jeżeli kąt zazębienia jest mniejszy niż 6,8°, istnieje wysokie prawdopodobieństwo odbicia pedału.
Im większy kąt zazębienia, tym mniejsze prawdopodobieństwo odbicia pedału.
Więcej punktów zazębienia = większa możliwość odbić pedałów*
*W zależności od kinematyki roweru i prędkości jazdy.
Uwagi dodatkowe
Podczas jazdy piasta obraca się z pewną prędkością. W celu przyspieszenia bębenek musi zazębić się z piastą i ma to miejsce tylko wtedy, gdy kaseta obraca się szybciej niż piasta. Jeżeli prędkość kątowa piasty jest większa niż prędkość kątowa kasety, bębenek nie może zazębić się i koło nie przyspieszy.
Dla odbicia pedału oznacza to, że jeżeli prędkość kątowa piasty jest wyższa niż prędkość bębenka wytworzona dzięki napięciu łańcucha, nie będzie miało miejsca odbicie ani negatywny wpływ na zawieszenie. Osiągnięcie tej prędkości krytycznej nie jest jednak łatwe, ponieważ im szybsza jazda, tym wyższe prawdopodobieństwo mocnych kompresji i tym większa prędkość bębenka osiągana dzięki łańcuchowi. Gdyby osiągnięcie tej prędkości było łatwe, nie byłoby zawodowych kolarzy eksperymentujących z usunięciem koła zębatego, aby mieć bieg jałowy w celu wyeliminowania odbicia pedałów.
Mimo to należy również zauważyć, że w kinematyce niektórych rowerów nie ma odbicia pedałów.
Zestaw do konwersji
Wiemy, że dla niektórych rowerzystów, np. rowerzystów trialowych, bardzo ważny jest mały kąt zazębienia, dlatego oferujemy zestaw do konwersji 54t, zmniejszający kąt zazębienia do 6,7°.
