Nyitólap » magazin » hírek » Középcsapágyrendszerek A-tól Z-ig

hírekkiemeltmagazinszerviztech

Középcsapágyrendszerek A-tól Z-ig

Nemeth Balazs

2014.03.24.

0

A kerékpáron bizonyos alkatrészek szem előtt vannak, mások megbújnak a vázban. Az előbbire jó példa a hátsó váltó, amely – valljuk be őszintén – nem egy technikailag bonyolult szerkezet, ellenben a kerékpárgyártók, biciklisek konzekvensen felülértékelik, ékszerként kezelik. A hajtómű középcsapágya alig látható, a gyártók előszeretettel takarékoskodnak rajta, technikai megoldása pedig hosszú évtizedeken keresztül alig változott. Az utóbbi években viszont robbanásszerű fejlődésnek lehettünk szemtanúi, újabb és újabb középcsapágy-rendszerek láttak napvilágot. A helyzet mára kaotikussá vált…

A modern karbonvázak a nagyobb, szélesebb házzal merevebb, könnyebb szerkezetet tesznek lehetővé…

Az okokat döntően a vázgyártástechnika rohamos fejlődésében kell keresni. A karbonszerkezetek elterjedése idézte elő a fejlődést, amely újabb és újabb kihívások elé állítja a hajtóműtervezőket. A középrész (avagy középcsapágy) mostoha körülmények közt teljesít szolgálatot, ki van téve kosznak, nedvességnek, illetve a vázban rejtőzködve a bicajos nemtörődömségének. Egészen az ezredfordulóig a kerékpáripar alig fejlesztett a hajtómű és a középcsapágy, illetve a középrész és a váz csatlakozás-rendszerén. A vázak döntő része angol menetes középcsapágy-házzal készült, de létezik olasz, francia és svájci menetes variáns is. Méretét tekintve a menetes „ház” belül 34-35 mm átmérőjű és 68-73 mm széles henger. A középcsapágy tengelye rendszerint 17 mm átmérőjű, kúpos, négyszögesített végű, 102-127 mm hosszú. Ezek a paraméterek a terhelés és az élettartam szempontjából optimális méretű csapágyak alkalmazását teszik lehetővé.

A hagyományos menetes középcsapágyház és a hozzá való középrész a terhelés és az élettartam szempontjából optimális méretű csapágyak alkalmazását teszi lehetővé…

Az 1990-es évek második felében, párhuzamosan a merevebb, stabilabb alumíniumvázak elterjedésével, felmerült az igény a megnövelt középcsapágytengely-átmérő iránt, így fokozva a hajtás hajtáshatékonyságát. Az első fecske a Shimano Octalink rendszere volt, majd ezt követte a nyílt szabványt képviselő ISIS. Mindkettő 19-22 mm-es tengelyátmérőt tett lehetővé, merevebb csőtengely-kialakítással, enyhén kúpos hajtókar-csatlakozással. Ez utóbbi is lényeges szempont, hiszen a hagyományos négyszögtengely sajnos hajlamos a puha alumínium karnyílás kitágítására, pontatlan csatlakozást előidézve.

ISIS középrész: könnyű, viszonylag merev, de sajnos nem tartós…

Mindkét rendszerrel a fő gond a csapágyméret csökkenése, lévén a házméret adott, a nagyobb tengelyátmérő mellett kevesebb hely marad a csapágyaknak. Ez sajnos csökkenti a középcsapágy élettartamát, a monoblokk rendszerű típus pedig nem felújítható, gyakran kell cserélni, ami a kerékpárosnak igen költséges. A problémára két válasz született: az egyik a 2003 bemutatott Shimano integrált hajtómű, amely a csapágyakat a csapágyházon kívül helyezi el, így növelve a csapágyméretet a tengelyátmérő párhuzamos növelésével. A másik megoldás a Cannondale BB30-as szabványa, amely a csapágyházat növelte 42 mm-es belső átmérőre, amelybe a „túlméretes” csapágy közvetlenül, préseléssel illeszkedik. A tengelyátmérő a Shimano Hollwtech esetében 24, a Cannondale-nél pedig 30 mm – azaz lényegesebb nagyobb ugrás, mint a 17-ről 19-22 mm-re való növelés az Octalink/ISIS rendszerek esetében.

Látható, hogy a csapágyak aprók, az SKF rendszer esetében az egyik oldalon tűgörgős megoldást kapunk…

A csapágyházon kivül elhelyezett csapágycsészéket alkalmazó ú.n. integrált hajtómű

Más hajtóműgyártók is kínálnak mind az integrált külső csapágyrendszerhez való, mind a BB30 szabványnak megfelelő hajtóműveket, a nagyobb tengelyátmérőnek köszönhetően ezek könnyebbek, merevebb szerkezetűek, mint elődeik. A külső csapágyas megoldás fő hátránya a szélesebb hajtókar-kialakítás, amely kevesebb helyet hagy a bokának. A BB30 pedig rendkívül pontos, költséges vázmegmunkálást igényel, különben a hajtómű működése távolról sem nevezhető csendesnek. Persze a fejlődés itt nem ért véget: új fejlesztésű karbonvázaikhoz a gyártók nemcsak nagyobb átmérőjű, hanem szélesebb középcsapágyház-kialakítást igényeltek.

A modern karbonvázak esetében a csapágy a vázon belül, szélesen helyezkedik el, átmérője nagyobb átmérőjű tengelyt fogad…

A Scott és a Shimano közösen fejlesztette ki a BB86 rendszert, amely a már 2003 óta forgalomba lévő Hollowtech II szabvány szerinti 24 mm-es tengelyű integrált hajtóművet fogad, a csapágy szélessége országúti vázak esetében 90 mm, MTB-ken 95. A középcsapágyház viszont mindössze 86,5 mm széles 41 mm-es belső átmérővel, amelybe először egy műanyag csésze kerül, majd ebbe préseléssel illeszkedik maga a csapágy, amely 37 mm-es külső átmérőjű.

A BB86 és számos más rendszer esetében a csapágy és a váz közé egy műanyag hézagoló kerül…

Ez az adapter biztosítja a tökéletes csapágyilleszkedést, így nem igényel olyan pontos mérettolerancia-tartást a vázgyártóktól, mint a BB30-as szisztéma. Tehát a BB86 rendszerű vázba bármely integrált, 24 mm-es tengelyátmérőjű hajtómű beszerelhető, viszont nem fogad régebbi monoblokkhoz gyártott hajtóművet, vagy 30 mm-es tengelytípust. A vázgyártó a BB86 rendszernek köszönhetően szélesebb, nagy átmérőjű középcsapágy-házat alakíthat ki, amely növeli a váz stabilitását. A műanyag „betét” megoldja a mérettolerancia kérdését, viszont egy jelentős hátrányt eredményez: ha a csapágyat a vázból eltávolítjuk, az általában megsérül, cserére szorul.

Fent egy BB86-hoz készült, lent egy BB30-as rendszerű kar látható: az utóbbinál kétségtelenül több hely marad a bokának…

A Trek BB90-nek nevezett rendszere ez utóbbi problémát kívánja orvosolni: itt nincs műanyag „hézagoló”, a teljes csapágyegység szélesség 90 mm, átmérője 37 mm, ebbe a csapágy közvetlenül préseléssel kerül behelyezésre. A csapágy akár házilag is karbantartható, cserélhető. Minden más paraméterében és tulajdonságában a fent taglalt BB86-tal azonos. Nem említettük még a Campagnolót, amely néhány év késéssel ugyancsak kifejlesztette saját integrált hajtóműrendszerét, az Ultra-Torque-ot (a Fulcrum elnevezésében Racing-Torq), 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. Idén elkészült a Campa 30 mm-es tengelyszabványa is Over Torque néven, amely ugyancsak kompatibilis PressFit, BB30 és BB386 középrészekkel is. Találkozunk még egyéb BB számozást is: a BB92 a BB86 MTB megfelelője, ugyanúgy műanyag hézagolóval. A kompatibilitás kérdésében érdemes még megjegyezni, hogy a BB30-as rendszerű vázakba adapterrel mind az integrált, 24 mm tengelyű, mind a hagyományos monoblokkhoz hajtóművek adapter segítségével beszerelhetők.

BB30-as váz nem csak karbonból készülhet!

„Mi lenne, ha egyesítenénk a BB30-as rendszer 30 mm-es tengelyátmérőjét a 90 mm-es csapágyházszélességgel!” – ötlött fel a Wilier, Litespeed és a BH Bikes mérnökeiben, így megalkották a BB386 rendszert, amely egy új típusú hajtóművet igényel. Az FSA és számos kisebb gyártó partner volt az ötlethez, így megszülettek a 30 mm-es tengelyátmérővel rendelkező, de a BB30-cal szemben nem 68, hanem 90 mm-es csapágyszélességű hajtóműtípusok, minden eddiginél nagyobb merevségi mutatókkal, illetve alacsonyabb tömeggel felvértezve. Az ötlet pikantériája, hogy ezek a hajtóművel a régi menetes vázakkal is kompatibilisek, amelybe ehhez 30 mm-es tengelyt fogadó külső csapágycsészéket kell beszerelni. Az érme másik oldalán két már ismert hátrányt kell megemlíteni: az egyik a korlátozott „bokahely”, a másik a közvetlen csapágyelhelyezés miatti mérettolerancia-igény.

Így fest egy BB30-as hajtómű belül…

Az utóbbi ellenvetésre ismét született technikai válasz, amely a PressFit, PF30, illetve PF386 elnevezést kapta! Itt a csapágyházátmérő 46 mm-esre növelt, amelybe műanyag csésze kerül, majd ebbe csatlakozik a BB30/BB386 szerinti csapágy. Gyakran a műanyag „csésze” közvetlenül a karbonszerkezetbe préselhető, így nincs szükség alumínium henger beragasztására. (Mellesleg a BB86/92 esetében is ez a gyakoribb technikai megoldás, míg a BB30 és a BB90-nál ez majdnem lehetetlen, pontosabban túl költséges és/vagy nem elég tartós.)

BB30 vs. BB86 MegaExo: a pedáltávolság azonos, de a “bokaférőhely” nem…

És még itt sincs vége a zűrzavarnak! Ha OSBB elnevezéssel találkozunk, az nem más, mint a Specialized saját rendszere, az Alloy OSBB 42 mm-es csapágyház-átmérőjével majdnem azonos, mint a BB30 szabvány (de sajnos nem csereszabatos), amíg a Carbon OSBB 46 mm-es átmérője lényegében PF30-kompatibilis, bár a műanyag csésze kialakítása kissé eltér, így a csereszabatosság kétséges. Közben a Cannondale is alkotott egy újabb 30 mm-es szabványt, amely a 2013/2014-es kerékpárjain debütált: PF30 csapágyház-átmérő mellett 73 mm-es csapágyház-szélességet alkalmaz, elnevezése BB73.

Egy BB30-as rendszerű vázba adapterrel belemegy az integrált hajtómű, ellenben a BB86-osba nem szerelhető be a BB30-as…

Végezetül a BBright pedig a Cervelo rendszere, amely 30 mm-es tengelytípust alkalmaz, alapja a PF30, de lényeges különbség – amely a csereszabatosság szempontjából nem túl biztató -, hogy aszimmetrikus, a nem meghajtásoldali 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.

Célja, hogy a vázgyártó a középcsapágyház-kialakítás méretét megnövelhesse, de ez nincs befolyással a jobb oldali hajtókar-kialakításra, azaz a lábpozíciót nem korlátozza. A műanyag csésze karbantartás-nehézségét leszámítva ez lehet a legjobb kompromisszum: a legnagyobb tengelyátmérő, ideális hajtásergonómia, egyszerű vázgyártás (elnézőbb toleranciaigény), közel BB386-os vázmerevség, csak hát speciális hajtóművet vagy adapterezést igényel, az utóbbi esetben az előnyök egy része elveszik.

Hagyományos középrész, kónuszos csapágyazással

Karbantartás

A menetes rendszerű vázak esetében a csapágy szerkezete lehet hagyományos négyszögtengelyes golyóscsapágyas vagy monoblokk típusú, az utóbbi négyszögtengelyes, Octalink vagy ISIS bordástengelyes, illetve külső csészés, amely mélyhornyú (ú.n. ipari) csapágyat alkalmaz. A golyóscsapágyas sok különálló alkatrészből áll, fel- és leszereléséhez speciális szerszámok szükségesek. A 90-es években ezt a körülményes megoldást váltotta fel a monoblokk rendszer, amely egyetlen csapágyegységet képez, általában nem karbantartható, elkopás után cserére szorul. Fel- és leszerelése monoblokkbehajtó szerszámot igényel: ebből a legelterjedtebb a Shimano rendszere. A bordástengelyes középcsapágyak szintén monoblokk rendszerűek (kivétel ez alól a Dura Ace 7700, illetve az ipari csapágyas, szétszerelhető ISIS-szabványos konstrukciók: a különbség mindössze a tengelyátmérőben van. A szerelés menetével egy korábbi cikkben foglalkoztunk. https://bikemag.hu/tech/kozepcsapagyak-szerelese-karbantartasa.

A csapágy beszereléséhez használjunk présszerszámot!

A külső csészés, ú.n. integrált hajtóművek karbantartása valamivel 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 BB86 és egyéb műanyag hézagolócsészét 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.

Hozzászólások