Látszólag ismét divatba jönnek a nem teljesen kör alakú lánckerekek. A profi kerékpáros mezőnyben több versenyző, köztük a tavalyi Tour de France-győztes Carlos Sastre vagy a francia nagy öreg, Christophe Moreau is kísérletezik az ovális alakú lánctányérokkal. Montis versenyzők körében ugyancsak megfigyelhető az a tendencia. Ha a Shimano Biopace emlékek még élnek benned, biztos érdekel, hogy a modern kutatások mit mondanak erről a lehetőségről…
A jelen cikk nem hivatott a kérdést részletesen körbejárni, főleg nem a tudományos vetületek tekintetében. Alapjául viszont pont egy igen korszerű, minden igényt kielégítő tanulmány szolgál, amit – természetesen eredeti nyelven – az íráshoz mellékelünk. Azzal, hogy a spanyol Rotor, illetve az amerikai O-symetric cég erőteljes piaci tevékenységet folytat nem kerek lánckerék-modellekkel, továbbá már meg is jelent a Tour de France vagy az MTB XC kupasorozat mezőnyében, ismét esedékessé vált tisztázni, hogy mire való ez a megoldás, miért előnyös vagy hátrányos, és kinek ajánlott.
A Rotor montis modellje enyhén ovális, állítható pozíciójú lánctányérokkal...
Meglepő módon már több mint 100 évvel ezelőtt is kísérleteztek ovális lánckerekekkel. A cél a hajtás közben fellépő alsó és felső holtpont kiküszöbölése – azaz akkor legyen nagyobb az áttétel, amikor nagyobb erőt tudunk kifejteni (kb. 3 és 9 órás hajtókarállásban). Aki nem tud körkörösen pedálozni (még a profi versenyzők is messze vannak ettől), annak elméletileg jelentős előnyökkel kecsegtet ez a megoldás. Persze az elmélet és a gyakorlat nem mindig fedi egymást…
A hajtás biomechanikai sémáját egy 5 karos erőkarrendszer alkotja, Ezt a mellékelt cikkben igen részletesen elmagyarázzák, képleteket alkotnak az erőkarok működésével kapcsolatban. Nem mindegy, hogy az erőkarrendszer mely forgáspontjára mekkora erő hat, melyik kar melyik irányba mennyi mozdul el. Ezt a különböző formájú ovális vagy éppen ellipszis alakú lánctányérok igen hatékonyan módosítják: van, hogy kedvező irányba, van, hogy sajnos kedvezőtlenbe. A kerékpáros által leadott maximális erő is csak egy tényező, mivel nem mindegy, hogy ez mekkora többletterhelés révén keletkezik. A szerényebb maximális teljesítmény sem jelent automatikus bukást egy adott rendszer számára, mivel lehet, hogy bizonyos ízületek, izomcsoportok jelentős pihenőt kapnak, így hosszabb ideig tudnak fokozott terhelés alatt dolgozni. Higgyétek el: nem egyszerű kérdés a biomechanika!
A Shimano Biopace idővel egyre kerekebb lett: ez itt egy "fejlett" modell...
Most már biztos kíváncsiak vagytok a vizsgálat eredményeire. Egy mondatban összefoglalva: jelentős különbségek vannak az egyes nem kerek lánckerekek által nyújtott teljesítmények között, és a legismertebb, legkorszerűbb típusok nem feltétlen a legjobbak. A legismertebb természetesen a Shimano Biopace, mely 1983-ban mutatkozott be, és a japán óriás ezzel gondolta elsődlegesen megreformálni a kerékpározást. Csúnya bukta lett belőle, mivel a szponzorált versenyzők nem szerették meg a Biopace-t, a vásárlók pedig szeretik követni példaképeik alkatrészválasztását. Egyben ez a rendszer eltér a többi rendszertől: célja nem az áttétel csökkentése a holtponton, hanem éppen ellenkezőleg, a hatékony hajtás során kisebb az áttétel, hogy a lábforgás felgyorsulhasson, és ezzel a holtponton könnyebben átlendülhessen. Az elgondolás ott bukik meg, hogy a térdre a kerek lánckeréknél jóval nagyobb erő hat, míg a csípőízület ugyancsak jobban szenved. Egyedül a hajlítóizmokat kíméli, de nem eléggé, hogy ellensúlyozza a hátrányokat. Hatásfoka a kerek lánckerék 99,6%-a, azaz semmi előnyt nem jelent. Később a Shimano csökkentette az ovalitást, ezzel a különbségek teljesen eltörpültek.
A Rotor országúti lánckerek állítható pozíciójú lánctányérja...
A Rotor Q-Ring rendszere sem mutatott jelentős előnyöket. A térd globális terhelése megnő, míg a csípőé csökken, illetve a csúcsterhelés mindkét esetben kedvezőbb. Viszont a rendszer teljes hatásfoka a kerek lánckerék mindössze 89,5%-a, ami a legrosszabb az összes tesztelt között. A Rotor lehetővé teszi a lánckerék pozíciójának finomállítását, mellyel tovább csökkenthető a csúcsterhelés, de a hatékonyság csak akkor javul, ha a terhelés megnő. A Rotor 3,5%-os teljesítménynövekedést állít, melyet a vizsgálat nem igazolt. (Ha már van valakinek Rotor hajtóműve, az optimális állás a szerzők szerint 107,5 fok.)
Egy másik – nem ennyire részletes – tanulmány szerint a Rotor Q-Ring valóban eltérően terheli az izomcsoportokat, de nekik a maximális elérhető teljesítmény magasabb értéket mutatott (111%), mint a hagyományos kerek lánctányér, amit a lánckerék elfordításával akár 117 %-ra tudtak fokozni. Úgy tűnik, a kérdés itt az, hogy mi a jobb nekünk: a hatékonyság vagy az elérhető maximális teljesítmény?
Az O-symetric Christophe Moreau kedvence...
Az O-symetric esetében a térd és a csípő terhelése alacsonyabb, de a hajlítóizmok közel 20%-kal többet dolgoznak. A hatékonyság 99,3%, azaz nem rosszabb, mint a kerek lánckerekek esetében. Az ovalitás szögállása biztosított, így valamelyest csökkenthető a hajlítóizmok terhelése, persze a feszítők rovására. Összességében se jelentős javulást, se teljesítményromlást nem eredményez ezen manapság forgalmazott rendszer használata. Tehát a legjobb mai francia országúti profi kerekes, Christophe Moreau, nem az O-symetric-nek köszönhetően gyorsabb, mint a többiek…
A tanulmányban szereplő többi rendszer közül a francia Edmond Polchlopek által kifejlesztett ovális lánckerék nyújtotta a legjobb teljesítményt. Mindez azért igen érdekes, mivel Polchlopek még a számítógépek kora előtt tervezte meg a rendszerét, azaz a sok analízis és számítások milliárdjai nem vitték előbbre a biomechanika tudományát ezen a téren…
Az eredeti tanulmány innen tölthető le: http://www.noncircularchainring.be/pdf/Biomechanical%20study%20chainrings.pdf
További információ: http://www.noncircularchainring.be/
A legrégebbi fejlesztés bizonyult a leghatékonyabbnak...
