fbpx

A kerékpártechnika főbb mérföldkövei – a „modern” korszak

milestones_cikk2_11Melyek a voltak a legmeghatározóbb kerékpártechnikai fejlesztések? Melyek befolyásolták leginkább a mai modern bicajok megjelenését, működését, illetve a kerékpározás élményét? Cikkünk második részében a fékváltókarok bemutatása utáni úgymond „modern” korszak tükrében próbálunk a fenti kérdésre választ adni. Nem kronológia szerint haladunk, inkább a fejlesztések közti összefüggéseket próbáljuk kihangsúlyozni…

A technikai fejlesztések üteme a mountain bike előretörésével, illetve az országúti gépek esetében a fékváltókarok bemutatásával jelentősen felgyorsul. A 140 évig egyeduralkodó acélötvözet mellett új vázanyagok jelennek meg, a rendelkezésre álló áttételi fokozatok száma és skálája ugrásszerűen bővül, a fékrendszerek pedig végre-valahára hatékony működést biztosítanak. Mindent összevetve a kerékpározás élménye az 1990-es évek eleje óra jelentős fejlődést mutat, amelynek a kerékpárosok csakis örülhetnek. Ezen felül a bővülő szakágaknak és az ezzel párhuzamosan bővült választéknak köszönhetően mindenki megtalálhatja az ízlésének és igényeinek megfelelő kerékpárt. A kerékpárok ár/érték aránya pedig jelentősen javul a „modern” korszakban: ma azonos árszinten a 25 évvel ezelőttinél lényegesen jobban működő, kényelmesebb és hatékonyabb kerékpáron bicajozhatunk.

milestones_cikk2_2A főbb újítások szerintünk a következők: a terepen történő kerékpározásra alkalmas mountain bike, a tárcsafékek és felfüggesztésrendszerek, a fejvédők elterjedése, az országúti fékváltókar, az alumínium, majd a karbonszál alapanyag alkalmazása, illetve az elektronikus váltás nemrég végbe ment előretörése. Ezek bizonyos szempontból egymásra épülnek, mint például az MTB-k esetében a felfüggesztés gyorsabb tempót eredményezett, amelynél az abroncsfék már nem bizonyult elegendőnek, illetve a gyakori bukások miatt a fejvédő használata is szükségessé vált. Az aszfaltos vonalon pedig az áttételezés hátsó fokozatszámának folyamatos bővülése, a váltás gyorsasága, pontossága és minősége elért egy határt, ahol már nincs értelme folytatni a trendet, így a váltásteljesítmény fokozásához újabb irányra volt szükség. A hagyományos acélötvözetet felváltó vázanyagok pedig minden kerékpártípus esetében egyre könnyebb és merevebb szerkezetet eredményeznek, ráadásul itt még jelentős fejlesztéseknek nézünk elé, ahol a kényelem fokozása egyre nagyobb szerepet kap.

Mountain bike:
milestones_cikk2_1milestones_cikk2_4Egy tucat kaliforniai hippi – köztük számos sikeres országúti versenyző – elkezdtek feljárni a Tamalpais hegyre, hogy annak ösvényein eszeveszett sebességgel csörtessenek lefele. Az 1978-at írunk, a megfelelő technikai háttér mindehhez még nem létezik, ki kell fejleszteni azt a kerékpárt, amely az akkor egyedülálló, bohókás időtöltésre alkalmas. Gary Fisher, Joe Breeze és Tom Ritchey nekilátnak hogy megalkossák az első valódi terepkerékpárt, azaz a mountain bike-ot. Nem is gondolják, hogy rajtuk és néhány őrült bicajosok kívül valakit megigéz a nehéz terepen történő kerékpározás élménye, de a kerékpártörténelem kétségtelenül rájuk cáfol. 10 évvel később már az egész földkerekség mountain bike-ot vásárol. A terepkerékpározással töltött szabadidős tevékenység a versenysportban is megjelenik: először a 80-as évek elején Kaliforniában rendeztek mountain bike versenyeket, azóta pedig a sportág minden tekintetben nagyot változott, új szakágakkal és versenytípusokkal bővült. Kihívásként sokat nehezedtek a pályák, ami a terepen megjelenő akadályok leküzdésére kidolgozott technikák fejlődésének köszönhető. A Nemzetközi Szövetség (UCI) 1990-ben rendezte az első hivatalos mountain bike világbajnokságot, 1996-ban pedig olimpiai sportággá vált. Az MTB-k technikai fejlődése az egész kerékpáripart feje tetejére állította: az ott alkalmazott technológiák, mint  például a fékkarba integrált váltókar, amely a kormány elengedése nélküli kerékpárkezelést tett lehetővé, vagy a fokozatváltás gyorsaságának és pontosságának fejlesztése a többi kerékpártípus esetében is megjelent. Mostanság pedig a „montikon” egy évtizede elterjedt tárcsafékek „vándorol át” fokozatosan a túra, városi majd az országúti kerékpárok irányába.
[divider scroll_text=”A kerékpártechnika főbb mérföldkövei – a „modern” korszak”]
shimano_dura_ace_ep2_39Országúti fékváltókar:
Az 1980-as évek végén a japán Shimano már számos a korszakot meghatározó technikai újítást jegyez, egyértelműen átvéve a stafétabotot a Campagnolótól ezen a téren. A pozícionált SIS váltórendszer, a kazettás hátsó kerékagy, a váltáskönnyítéssel ellátott lánctányérok, a kétforgáspontos SLR fékrendszer piaci sikerét követően a vezetőség 1992-ben úgy dönt, hogy piacra dobja a mountain bike-ok esetében sikeresen alkalmazott fékváltókart országúti kerékpárok számára. Ez bizonyult a SIS után a legjelentősebb ergonómiai mérföldkőnek: aki egyszer rászokott, már nemigen képes visszatérni a régi alsócsöves váltókarok használatához. Legfőbb előnye, hogy nem kell többé levenni a kezet a kormányról, amely gyorsabbá teszi a váltást, így egyben lényegesen biztonságosabb téve a bicajozást. A szerkezet működése ráadásul gyors és precíz. Első lépésben a 7400-as sorozatszámú Dura-Ace szett részét képezi az új fékváltókar, teljesen kompatibilis az akkori etalonnak számító 8 fokozatú meghajtásrendszerrel. Már bevezetése évében rengeteg fékváltókart adtak el, annak ellenére, hogy az ára igen magas. A Shimano további nagy vívmánya, hogy 5-6 év alatt képes úgy leszorítani a gyártási költségeket, hogy az STI fékváltókarok teljesen kiszorították a régi alsócsöves váltókarokat. milestones_cikk2_9Ma pedig már sokaknak el kell magyarázni, hogy milyen is volt az alsócsöves váltás! A Campagnolo kis késéssel reagálva egy hasonlóan jól működő rendszerrel jelentkezik (Ergopower), amely elterjedése csak azért lassabb, mivel a patinás olasz gyártónak nem áll rendelkezésre kellő anyagi forrás széleskörű népszerűsítésére, illetve az árverseny beindítására. A Shimano az MTB szegmensben elért piaci dominanciája az országúti fejlesztések terén is kifizetődőnek bizonyul.
[divider scroll_text=”A kerékpártechnika főbb mérföldkövei – a „modern” korszak”]

Fejvédő:
rudy_project_7A mountain bike elterjedése és a terepen történő kerékpározás fokozott bukásveszélye volt a fő motiváló erő a “sisakok” kifejlesztéséhez, piacra történő bevezetéséhez, illetve divattá történő avanzsálásának. Természetesen a fejvédő a közutakon is rendkívül hasznos: a kerékpárbalesetek egyharmada fejsérüléssel jár, a halálos balesetek háromnegyed része az agyszövet visszafordíthatatlan károsodása miatt következik be – állapították meg amerikai kutatók egy nemrég közzétette tanulmányban. Egy másik kutatás szerint a sisak viselése a fejsérülések 65-88 százalékát kivédi. A 70-es években a kerékpáron használt bukósisakok technikai színvonala még kezdetleges volt, nem állt többől, mint szivaccsal kitömött műbőr “hurkákból”, amely a fejet körülölelte. Ez nem volt képes az ütés energiáját elnyelni, legjobb esetben mindössze kis mértékben csillapította. Az amerikai Bell, amely a motorozáshoz és a hegymászáshoz már korábban kiváló fejvédőket kínál, megalkotja az első kerékpárspecifikus darabot, alapanyaga a mai napig alkalmazott polisztirol. Bemutatása 1975-ben történt, de ezen típus világméretű elterjedése a 80-as évek derekára-végére tehető. A 90-es évek a “bukók” fokozatos tökéletesítésének évtizede. A szellőzés megoldása, a dizájnos és egyben ellenálló külső héj alkalmazása ebben az évtizedben megy végbe. Az ú.n. In-mould technológia a polisztirol mag és a külső réteg egybeöntésével lényegében minden korábbi problémát megold: könnyű, tartós, tetszetős és nem utolsósorban a többi paraméter függvényében (kis tömeg, szellőzés, megjelenés) maximális biztonságot nyújt. A modern sisakok rögzítése rendkívül stabil, és egyszerűen kezelhető. A profi kerékpársportban a fejvédő használata 1991 óta kötelező, a rájuk vonatkozó biztonsági tanúsítványt pedig több tesztközpont is kiadhatja.

milestones_cikk2_6

A modern MTB felfüggesztése technikai csoda a kezdetleges “rugósvillákhoz” viszonyítva…

Felfüggesztésrendszer:
milestones_cikk2_5A mountain bike története elválaszthatatlan a Rock Shox névtől. Mindez Paul Turnernek és Steve Simonsnak köszönhető, két egykori motorversenyzőnek, akik 1989-ben mérnöki munkájukat feladva létrehozták a legendás amerikai céget. A kerékpáripar iránti érdeklődés Turner érdeme, hisz rákapott a motor nélküli kétkerekű sportolásra, kaliforniai haverjaival, köztük Keith Bontragerrel, elkezdtek töprengni a mountain bike-ok gyorsabbá és kényelmesebbé tételén. Turner megtervezte az első MTB rugósvillát, RS-1-et, amely 1990-ben debütált. Az ott alkalmazott megoldások szabadalmi védettséget élveztek, így biztosítva több évre a piaci előnyt. Már az első versenyszezonban az amerikai Ned Overend mindent megnyert az RS-1-gyel, amit lehetett. Lényegesen gyorsabban haladhatott lefele, amely mindenképpen nagy előnynek számított. Két évvel később már a legendás Mag 20 és Mag 30 villákon gurulhattak a montisok, levegős rugórendszerrel, finomabb működéssel, mint az RS-1-en. Turner később megvalósította a kerékpár teljes felfüggesztését is, de ennek elterjedéséhez még egy évtizedet várni kellett. A Rock Shox-ot a 90-es évek végére érte utol a konkurencia: a piaci versenyben a Manitou, a Marzocchi, az RST és a Fox Racing is már komoly sikereket könyvelhetett el. Az első villa esetében a felfüggesztés különösképpen fontos szerepet kap, mivel a kerékpár irányítása főleg a kormányzott kerék tapadásától függ, így a felfüggesztés-fejlesztések a 90-es évek második feléig erre az alkatrészre koncentrálódtak. Az első piacra dobott telók nehezek voltak, nem működtek megbízhatóan és túlzott rugalmasságuk néha irányítási problémákat okozott. A nagyobb becsúszószár- és villaláb-átmérőknek és a legfejlettebb alumínium-ötvözetek alkalmazásának köszönhetően mára már mind a súly, mind a merevség kérdése megoldódni látszik. A működést pedig a legfejlettebb légrugók és hidraulikus csillapítás-rendszerek teszik egyre tökéletesebbé. Ezen felül ma már egyre több telóban alkalmaznak távirányításos vagy intelligens (sebességérzékeny) szeleppel ellátott blokkolórendszert, amely lehetővé teszi, hogy felfele mászás során energiánk ne a teló mozgatásába fecsérlődjön el. A rugózó elem lehet a már említett légrugó (ez könnyebb szerkezetet eredményez) vagy acélrugós (esetleg a kettő keveréke). A rugóút hossza a felhasználás jellegétől, illetve a váz geometriájától függően 80-200 mm lehet. A rövidebb utas szimplavállas telókat cross country gépekbe alkalmazzák, míg a hosszabb utas duplavállasokat extrém felhasználásra szánt DH/freeride masinákba. A hátsó kerék felfüggesztése kétségtelenül tovább fokozza a kényelmet, javítja az irányíthatóságot. Működési elve általában, hogy a váz hátsó háromszöge egy forgáspont körül tud elfordulni, amit egy rugóstag szabályoz. Manapság a felfüggesztésrendszerek már kiforrottnak mondhatók, bár apróbb fejlesztések megjelenése még várható. Az össztelós gépek által biztosított gyorsabb ereszkedő tempó miatt a fékrendszerek is fejlesztésre szorultak (erről szólna a következő mérföldkő), illetve fontos a fejvédő és védőfelszerelés viselete, amellyel a cikk során már foglalkoztunk.

xeon_cgx_4

Már országúti használatra is elterjedőben a tárcsafékrendszer…

Tárcsafék:
milestones_cikk2_10A tárcsafék a legkorszerűbb kerékpárra alkalmazható fékrendszer, amelyben hidraulikus közeggel vagy bowdennel működtetett, a villára vagy támvillára szerelt féktest egy a kerékagyra szerelt tárcsát lassít. A rendszer nagy előnye a hagyományos abroncsfék-rendszerekkel szemben, hogy többé-kevésbé időjárás-független, azaz teljesítményét alig befolyásolja a nedves útfelület, a sár vagy más környezeti hatás. Fékereje a hidraulikus rendszerek esetében szinte mindig, mechanikus típusoknál általában nagyobb, mint a legjobb abroncsfékek esetében. A 80-as években a német Sachs próbálkozott a mountain bike-ok tárcsafékkel történő felszerelésével, ellenben a 90-es évek végéig kellett várni, hogy az amerikai Avid, a német Magura, illetve a japán Shimano megindítsa a végső offenzívát a fékrendszerek hatékonnyá történő átalakítására. Nem volt könnyű meggyőzni a kerékpár tömegére rendkívül ügyelő montisokat, de a kétségtelen előnyök láttán használata az MTB kerékpárokon gyorsan elterjedt. Ma már az eladott közép- és felső kategóriás montik kizárólag tárcsafékkel kerülnek a boltokba. Ezzel együtt a kerékpár volt az utolsó jármű, ahol az abroncsfék használata elterjedt. Hátránya nem sok: a kissé nagyobb tömeget, a féktárcsát fogadó agy szükségességét, illetve költségvonzatot lehetne említeni. (Ez utóbbi mechanikus rendszerek esetében minimális.) Trekking és városi kerékpárokon ugyancsak megjelent az új technológia, 2007-ben pedig a Shimano kihozta első országúti használatra szánt mechanikus tárcsafékét, majd 2013-tól hidraulikus rendszert is kínál, amely felső kategóriás országúti alkatrészcsaládokba integrálható. Párhuzamosan az amerikai SRAM is végez hasonló fejlesztések, így várható, hogy a közeljövőben a tárcsafék szilárd útburkolatú használatra is elterjed.

Tetszőleges forma és mechanikai tulajdonság...

Tetszőleges forma és mechanikai tulajdonságok jellemzik a karbonszálas szerkezeteket…

Új vázanyagok:
Alumínium, titán, karbon, esetleg magnézium? Nehéz az összes alapanyag elterjedését egy kalap alá venni, de a közös nevező, hogy mind a 90-es évek elején, azaz az általunk „modernnek” kategorizált korszakban robbant be a kerékpárpiacra. Az aluötvözet vázként történő alkalmazása fejlődött a leggyorsabban, lévén az alapanyag olcsó és bőségesen rendelkezésre áll, már csak a hegesztés költséghatékony és megbízható módszerét kellett kifejleszteni a tömegtermelés beindításához. Az alumínium fajsúlya az acél harmada, így kétségtelenül könnyebb váz építhető belőle, a megnövelt csőátmérőknek köszönhetően pedig a vázszerkezet stabilabb. A titánötvözetek alkalmazását a drága alapanyag és megmunkálás nehezíti, elterjedése ezért marginális. A magnézium sorsát a korrózióra való hajlam pecsételi meg, így még a titánnál is ritkábban alkalmazzák. A negyedig szereplő a karbonszál, amely az űripartól a sportszergyártásig számos szegmensben bevált, rendkívül erős, szilárd és könnyű: elterjedésének kizárólag a munkaigényes gyártás szab határt. Ennek ellenére ma már a középkategóriás kerékpárok piacán is jelen van, ennél feljebb pedig egyenesen dominál. Az alacsony tömeg és szilárdság mellett óriási előnye, hogy mechanikus tulajdonságai a szálból szőtt rétegek kiválasztásával és összeállításával kiválóan befolyásolhatók, a szerkezet kényelmessé tehető, a váz aerodinamikailag optimalizálható, így megfelelő tervezéssel és kivitelezéssel majdnem bármilyen tulajdonság megvalósítható. A modern kerékpár valójában elképzelhetetlen az új vázanyagok nélkül: a hagyományos acél alapanyag csak rendkívül költségek mellett képes az előnyös tulajdonságaik bizonyos részét kínálni.
mondraker_podium_26_29_025

Elektronikusan vezérelt váltórendszerek:
milestones_cikk2_7A Shimano 2009-ben dobta piacra első elektronikusan vezérelt országúti alkatrészcsaládját, a Dura Ace Di2-t. Ezt megelőzően is kínált elektronikus váltásvezérlést trekking- és komfortkerékpárok számára, de azok nem terjedtek el, mivel valójában szükségtelenek a kerékpározás azon szegmenseiben. Egy valóban jól működő „profi” elektronikus váltórendszer ellenben piacképes, hisz a fokozatváltás sebességét, könnyedségét és kényelmét a mai alkatrészkínálat tükrében már csakis így lehet fokozni. Az Campagnolo rögvest felmelegítette korábbi elektronikus próbálkozásait, és a japán óriás farvizén kihozta saját rendszerét. A technológia mára már a felső-középkategóriás árszintre is belépett, egyre szélesebb felhasználói kört megismertetve annak kétségtelen előnyeivel. 2015-ben pedig már az amerikai SRAM is várhatóan belép a piaci versenybe, illetve a Shimano mountain bike-ok számára is lehetővé teszi az új technológiát. Az elektronikus váltásvezérlés elterjedése garantált, de véleményünk szerint még középtávon sem idézi elő a mechanikus rendszerek eltűnését, amelyek évről-évre tovább fejlődnek, működésük pedig tovább finomodik.
milestones_cikk2_8

Elektromos rásegítéssel működő kerékpárok:
haibike_xduro_2Napjainkban két különböző típusú elektromos kerékpár létezik a piacon: a Pedelec és az Ebike. A Pedelec minősül kerékpárnak, mivel kizárólag akkor halad, ha hajtják a pedált, az elektromos meghajtásrendszer pedig ezt egészíti ki. (Az Ebike valójában egy elektromos moped, ilyet kínálnak a hipermarketekben, barkácsáruházakban.) A Pedelec rásegítésének mértéke pedig a biciklis által kifejtett pedálerő függvénye, amit egy szenzor érzékel. A rendszer tehát hasonló elven működik, mint a gépjárműveken a szervokormány. A motor hajthatja a középcsapágyat vagy közvetlenül az első vagy hátsó kereket. A fejlett, általában lítium-ion akkumulátor kerülhet a csomagtartóra, a nyeregvázcső mögé vagy az alsócsőre is, az utóbbi pozícióban alacsonyabb súlypontot és biztosabb irányítást tesz lehetővé. A Pedelec-ek jelentős fejlődésen mentek keresztül az elmúlt években, ma már valós alternatívái a hagyományos kerékpároknak, illetve a mopedeknek. Városi közlekedésben rendkívül praktikusak, és fokozott elterjedésül várhatóan még ebben az évtizedben nagy lendületet vesz. Mivel a Pedelec üzemanyag helyett újratölthető akkumulátorral működik, ezáltal egyáltalán nem szennyezi a környezetet. A Pedelec nyújtja a motorizált közlekedési módok közül a legköltséghatékonyabb megoldást: mai áron számolva mindössze 14 Ft-ba kerül minden megtett 100 km!

gepida_pedelec_kit_1
Ha a mostani cikk felkeltette érdeklődéseteket, érdemes a retroblog cikkeiket is átlapozni.

Hozzászólások

Írd ide a hozzászólásod:

Leave a reply

Kerékpár magazin - Bikemag.hu - Hírek, tesztek, versenyek
Logo
Oldalainkon HTTP-sütiket használunk a jobb működésért, tovább lépve elfogadod a cookie-k használatát. Adatvédelmi tájékoztatónkban megtalálod, hogyan gondoskodunk adataid védelméről.
Oldalainkon HTTP-sütiket használunk a jobb működésért, tovább lépve elfogadod a cookie-k használatát. Adatvédelmi tájékoztatónkban megtalálod, hogyan gondoskodunk adataid védelméről.