Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

Чем горный велосипед отличается от двухподвесного


Что такое велосипеды двухподвесы, отличия от одноподвесных

Перейти в каталог Двухподвесные велосипеды

Двухподвес – это горный байк, оборудованный двумя качественными амортизаторами, который разработан специально для экстремальной езды по бездорожью или скоростного спуска с горы. В таких экстремальных условиях на раму, амортизаторы и навесное оборудование, воздействует высокая нагрузка, которая идёт по разным векторам. Поэтому все комплектующие должны быть очень прочные и качественные. Отсюда вытекает большая стоимость нормального двухподвесного велосипеда.

Если Вы решили серьезно заниматься одной из горных велодисциплин, тогда Вам нужно ориентироваться на сумму 100-200 тыс. руб, именно столько стоят полупрофессиональные модели. Стоимость топовых модификаций стартует с 250-500 тыс. руб, в зависимости от производителя и дисциплины.

Для любительского катания по пересеченной местности, в случае ограниченного бюджета, можно купить байк попроще, за 50-80 тыс. руб, но учтите, что он не рассчитан на гонки, а для относительно спокойной езды подойдет.

Если Вы располагаете еще меньшей суммой, например 30-40 тыс. руб, тогда лучше купите хороший хардтейл среднего любительского класса или подкопите денег на нормальный двухподвес. Ни в коем случае не покупайте дешевые двухподвесы, особенно в гипермаркетах, они собраны на самых дешевых рамах и комплектующих. Рама такого велика выглядит красиво и мощно, но качество сварных швов очень плохое, поэтому она может поломаться прямо во время езды, что приведет к непредсказуемым последствиям. Очень тяжелый вес мешает во время подъема в горку и при переноске. Амортизаторы имитаторы этого скрипящего монстра ничего не амортизируют, а только мучают райдера, отнимая энергию от кручения педалей на раскачку, соответственно снижается скорость и увеличивается усталость велосипедиста.

 

1. Преимущества и недостатки двухподвесов.

Преимущества:

  • возможность участвовать в соревнованиях по пересеченной местности, бездорожью или скоростному спуску с горы;
  • фановая езда по бездорожью;
  • отличная управляемость на бездорожье;
  • уменьшение вибронагрузки на позвоночник, таз, руки и колени велосипедиста;
  • устойчивость в любых условиях;
  • на преодоление препятствий тратится меньше сил;
  • мощный внешний вид.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • большой вес;
  • амортизаторы гасят энергию педалирования на раскачку;
  • необходимость частого обслуживания;
  • относительная недолговечность конструкции;
  • сложность выбора.

 

2. Виды двухподвесов и горные велодисциплины.

Велоспорт насчитывает несколько горных дисциплин, под которые выпускаются различные виды байков, заточенных под особенности дисциплины. Ниже рассмотрим самые распространенные горные велодисциплины.

  • Кросс-кантри – гонки на время по пересеченной местности. Трасса состоит из затяжных подъемов, спусков и небольшого количества техничных секций. Велик должен быть быстрым и довольно легким. Угол наклона рулевой самый большой среди всех двухподвесов, он составляет обычно 68,5 градусов, что позволяет быстрее разгоняться, легче ехать вверх и добавляет маневренности, а также позволяет вилке лучше отрабатывать мелкие и средние неровности. Ход амортизаторов составляет 100-120 мм.
  • Трейл - экстремальные гонки по специально подготовленным трассам, которые сочетают в себе элементы серьезного кросс-кантри и лёгкого фрирайда: крутые спуски и подъёмы, небольшие дропы, шоры, синглтреки, камни и т.п. Велик для трейла прочнее и тяжелее кросс-кантрийного, но легче фрирайдных байков. Угол рулевой чуть меньше чем у кросс-кантри - 68 градусов, также хорошо подходит для разгона по прямой и езды вверх. Ход подвески составляет около 130 - 150 мм.
  • Эндуро – техничная агрессивная езда по сложным трассам, которые проложены преимущественно вниз, но иногда и вверх. Угол рулевой средний, около 67 градусов. Ход подвески составляет около 150 - 160 мм
  • Фрирайд – спуски по горным склонам и неподготовленным трассам. Выбираются достаточно сложные трассы, которые позволяют катать в экстремальном стиле, совершая прыжки со склонов и выполнять различные трюки в воздухе. Угол рулевой малый - 66 градусов, больше подходит для езды вниз. Ход амортизаторов составляет около 160 – 180 мм.
  • Даунхилл – скоростной экстремальный спуск на время с крутого подготовленного склона горы. Ход подвески максимальный среди всех велосипедов, он составляет 200-220 мм. Причем подвеска очень мягкая и проседает под весом райдера на 25-40%, что позволяет спускаться по склону с камнями на максимально возможной скорости, которая достигает 70-80 км/ч. Геометрия рамы даунхилл байка отличается длинной колесной базой и очень малым углом наклона рулевой 64,5 градуса, что максимально подходит для стремительного спуска с горы. Малый угол позволяет вилке лучше отрабатывать крупные неровности, например камни.

 

3. Конструкция рам и задних подвесок

Задняя подвеска располагается в раме, рассмотрим подробнее, какого она бывает типа и как меняется конструкция рамы.

3.1. Консольная

Этот тип появился очень давно, с выпуском первого горного байка. Эта простая конструкция имеет невысокую стоимость, но при этом отличается немного меньшей надежностью и небольшим ходом амортизатора.

В основе такой конструкции находится маятник, который закреплен к раме и амортизатору. Эта конструкция не получила развития, поскольку она ограничена профильными патентами, ничего нового здесь уже не придумаешь, поэтому появился новый тип подвески – многорычажная система.

3.2. Многорычажная

Сегодня это самая распространенная конструкция, больше всего подходящая для массового использования. Производители стараются изобрести что-то новое, в попытках улучшить характеристики и дизайн, а также уйти от патентных ограничений других брендов.

Колесо соединяется с рамой с помощью системы рычагов и шарниров и рычагов, наиболее распространенной стала комбинация из 4 элементов. Это довольно сложная система, к технологии производства предъявляются высокие требования, поэтому она отличается серьезным весом, а качественные модели имеют большую стоимость. Качество и долговечность относительно недорогих амортизаторов, оставляет желать лучшего. Преимуществом является значительно больший ход, по сравнению с консольным типом.

3.3. Треугольник

Довольно старая конструкция, которая также распространена в наше время и имеет высокую стоимость. Эта система отличается наличием заднего маятника, который приводит к формированию подрессорного треугольника. Преимуществом этой конструкции рамы является значительно меньшая нагрузка на звездочки и цепь трансмиссии. К амортизатору предъявляются высокие требования. Подрессорный треугольник добавляет веса и требует частого техобслуживания.

 

4. Амортизаторы

В зависимости от амортизирующих и демпфирующих картриджей, амортизаторы делятся на различные виды.

Самыми лучшими считаются масляно-пружинные подвески профессионального типа, они идеально подходят для тяжелых условий и больших нагрузок, которые они испытывают при прохождении тяжелых трасс. Они очень надежные и долговечные.

Масляно-воздушные и воздушные подвески также имеют превосходные амортизационные свойства. Преимуществом первых является большая надежность и долговечность, зато вторые имеют заметно меньший вес, поэтому часто используются в соревнованиях.

Любительские пружинно-масляные амортизаторы не совсем подходят для экстремальной езды по бездорожью, поэтому для высококлассного байка не рекомендуются, а пружинно-эластомерные вообще не подходят.

 

5. Рама

Во время езды по бездорожью, рама велосипеда испытывает колоссальные нагрузки, поэтому она должна быть очень прочной. Не нужно забывать и про вес рамы, ведь от нее во многом зависит общий вес байка. Меньший вес позволяет спортсмену меньше уставать и быстрее ехать по прямой и вверх, что особенно важно для кросс-кантрийных байков, поэтому их и делают облегченными.

Прочность и вес рамы определяется материалом, из которого она изготовлена и технологиями, примененными при изготовлении.

Самым лучшим материалом рамы считается углеволокно (карбон). Фирменная рама из углеволокна имеет очень легкий вес, невероятно прочная и прекрасно «пружинит», что уменьшает вибронагрузку на кисти рук, позвоночник и таз велосипедиста. Технология изготовления карбоновых рам значительно сложнее, чем из алюминия и стали, соответственно и цена значительно выше.

Полупрофессиональные и любительские модификации могут быть изготовлены из более дешевого алюминия, который тяжелее карбона и имеет меньшую прочность.

 

6. Трансмиссия

Топовые модификации комплектуются только профессиональными трансмиссиями уровня Shimano XTR, XT или Sram X.X, X.0, X.9.

Предтоповые модели могут оборудоваться полупрофессиональными трансмиссиями уровня Shimano SLX или

Sram X.7.

Любительские модели высокого-среднего класса комплектуются Shimano Deore, Alivio, Acera.

 

7. Тормоза.

Высококлассные велосипеды должны быть оборудованы дисковыми тормозами, причем обязательно с гидроприводом и увеличенным диаметром ротора. Они гораздо надежнее ободных и дисковых механических, кроме того, у них имеется возможность плавно дозировать усилие торможения, что позволяет точно контролировать траекторию болида во время спуска с горы.

Перейти в каталог Двухподвесные велосипеды

Обсуждение теории подвески горного велосипеда с экспертами

Часы: шесть типичных ошибок подвески

Пытаясь прояснить области согласия и выделить различия в философии приостановки, мы задали восьми экспертам по приостановке один и тот же набор вопросов.

Теория подвески основана на точных науках, но если вы прочитаете комментарии двух разных производителей о подвеске, скорее всего, вы получите противоречивую информацию.

>>> Как настроить подвеску горного велосипеда

Пытаясь прояснить области согласия и выделить различия в философии приостановки, мы задали восьми экспертам по приостановке один и тот же набор вопросов.

Их ответы были естественно длинными и сложными, а это означало, что в журнале не было достаточно места, чтобы вместить их всех, так что вот неотредактированные ответы, которые вы можете подробно изучить.

Хосе Гонсалес, директор по технологиям подвески Trek

Какова основная функция подвески горного велосипеда?

JG: Самым важным элементом подвески в спортивном приложении является добавление или улучшение контроля для гонщика.Это более важно, чем комфорт, и именно поэтому эффективная подвеска уравновешивает комфорт и управляемость с упором на улучшенное управление. Более важно иметь предсказуемость, стабильность, тягу / сцепление, хорошее отслеживание местности и хорошее самочувствие наряду с высоким уровнем способности поглощать неровности; но комфорт не важнее всего этого.

Кроме того, наличие некоторых внешних элементов управления, позволяющих водителю выбирать подходящие настройки для этого конкретного момента езды, также значительно повышает управляемость и комфорт.Ключевым моментом здесь является наличие очень хорошо настроенной конструкции, предлагающей только определенный процент регулируемых переменных, чтобы гонщик не мог слишком далеко отклониться от оптимальной производительности.

Могут ли вилки и амортизаторы с пневмоподвеской соответствовать характеристикам пружинных блоков, или они подходят всем под одну гребенку, легкие альтернативы?

JG: Для горных велосипедов реалистично рассматривать пневморессоры как жизнеспособный вариант, который точно соответствует характеристикам винтовой пружины - до такой степени, что разница незначительна, а преимущества регулировки и веса воздуха приносят большую пользу.

Air - подходящий вариант для горных велосипедов, поскольку подвеска горного велосипеда не нагревается до такой степени, как подвеска в автоспорте. Жара и, как следствие, повышение давления воздуха - главный враг пневматических рессор.

Для горных велосипедов это больше касается устранения статического трения уплотнений и т. Д. И манипулирования пневматической рессорой, чтобы получить характеристики, отличные от традиционных.

Комфорт и контроль - две разные стороны одной медали?

JG: В значительной степени да.Противно иметь комфорт и контроль. Есть много примеров этого и за пределами нашей отрасли - городской автомобиль против спортивного автомобиля, мотоцикл для мотокросса против мотоцикла эндуро, байк Moto GP против круизного мотоцикла.

При значительных вариациях угла наклона цепи по отношению к оси поворота, как любой производитель может утверждать, что у него что-то оптимальное?

JG: Из-за изменения линии цепи и изменения «эффекта натяжения цепи», это баланс и компромисс для наилучшего удовлетворения всех требований.Насколько я понял, волшебной системы не существует, и оптимальные требования без некоторого компромисса или баланса - это маркетинговая ерунда, особенно при использовании нескольких передних звезд.

В итоге, при таком большом изменении «эффекта натяжения цепи» что-то дает, независимо от системы.

Подвеска с переменной скоростью или постоянная скорость подъема?

JG: Это зависит от технологии амортизации, настройки и желаемого общего ощущения и целей производительности. Главное здесь - не допускать резкого перехода от регрессивной скорости к прогрессивной или наоборот во время цикла системы.Если это имеет место, очень сложно правильно настроить шок. Небольшое изменение может быть действительно полезным в зависимости от типа амортизатора, типа пружины и технологий.

Внутри брендов существует тенденция к единообразию подвески, но выигрывают ли велосипеды с разным предназначением от ограничения одной подвеской?

JG: Хорошая конструкция может быть спроектирована и адаптирована для достижения требований к характеристикам конкретной категории. Ключевыми элементами являются эффект натяжения цепи, коэффициент / коэффициент рычага и влияние торможения на систему подвески.Важнее всего возможность разделить эти 3 вещи, чтобы их можно было настраивать независимо. Чем больше они отделены друг от друга, тем больше возможностей для проектирования и настройки для определенных категорий с использованием того же общего дизайна и технологий. Вы можете добиться совершенно других характеристик производительности и ощущения, изменив эффект натяжения цепи, коэффициент кредитного плеча и / или коэффициент.

Есть ли идеальное количество поездок для каждого приложения (XC, Trail, FR, DH)?

JG: Не совсем.Два ключевых элемента при принятии решения о поездке - это желаемый вес и геометрические параметры велосипеда. Невозможно обойти тот факт, что более длинная вилка увеличивает вес, поднимает шатун и т. Д. Кроме того, чем больший ход имеет велосипед, тем больше колебания в геометрии меняются во время езды.

Дошло до того, что велосипед просто не справляется с управлением. Вот почему мы видели, как гравитационные велосипеды возвращаются с расстояния 10 дюймов и выше до уровня 8 дюймов. Вес и геометрия давали больше преимуществ и лучший баланс.Кроме того, характеристики подвески были подняты до уровня, когда меньше значит больше.

Мотокросс

прошел через аналогичный процесс два десятилетия назад, когда путешествие увеличивалось до 16-20 дюймов, а мотоциклы управлялись как дерьмо. Так мотокросс остановился на 12-13 », являясь наилучшим балансом всех требований.

Что нового в конструкции подвески зависит от производительности или маркетинга?

JG: Я не могу говорить от имени других компаний, но дизайн Trek / Fisher действительно определяется производительностью.

За годы, которые я проработал в Trek, я могу честно сказать, что мы используем те же конструкции, что и сами, потому что искренне верим, что они предлагают наилучший баланс производительности для предполагаемого использования. Но я видел, как индустрия слишком много "раскручивала" определенные проекты за эти годы.

Что является самым большим заблуждением о подвеске велосипеда?

JG: Что он не требует технического обслуживания и что его сложно правильно настроить. Два самых больших улучшения характеристик, в которые гонщик может вложить средства для полноподвесного велосипеда, - это правильная настройка его в соответствии со своими потребностями / стилем и регулярное обслуживание вилки и амортизатора.

Вы не поверите, что обе эти вещи отличаются в производительности - просто спросите такого профессионального даунхиллера, как Пити. Сейчас это проще, чем когда-либо, с появлением качественных магазинов, таких как TFtuned, в последние годы.

Предлагают ли конструкции рычажной подвески реальные преимущества по сравнению с одинарными шарнирами?

JG: На самом деле нет, это больше маркетинг, чем реальная работа на следе.

Мы провели множество исследований, разработок и исследований всех имеющихся проектов, вплоть до тестирования проектов конкурентов и создания наших собственных прототипов с этими системами, и реальность такова, что мы можем выполнить все требования к производительности с помощью одного шарнирная конструкция - и в итоге достигается лучший баланс производительности

Если бы интеллектуальной собственности не существовало, какую конструкцию задней подвески использовали бы все?

JG: Трудно сказать, потому что существует множество различных философий в отношении подвески.Некоторые гонщики предпочитают одно чувство другому, и в этом нет ничего правильного или неправильного - в конечном итоге все дело в том, что заставляет конечного пользователя получать больше удовольствия от поездки и предлагает им лучший контроль.

Почему часто считается, что задний мост лучше, чем вертикальный или внутренний?

JG: Реальность такова, что в прошлом пути осей слишком высоко ценились, и людям было легко «ухватиться за». Я думаю, было логично думать, что заднее колесо, движущееся полностью назад, будет лучше реагировать на пересеченную местность, если уйдет от направления, в котором движется байк.

Дело в том, что дуга, создаваемая маятником нормальной длины, достаточно велика, чтобы иметь восходящую / заднюю составляющую в той части хода, которая действительно выигрывает от этого эффекта. Затем дуга отступает к концу. Эта небольшая кривизна пути колеса вперед на более поздних этапах обеспечивает желаемые рабочие характеристики при таком глубоком движении.

Мы очень тщательно проанализировали траектории колес и обнаружили, что все основные конструкции очень и очень близки по траектории.

Может ли хороший амортизатор / настройка компенсировать плохую конструкцию подвески?

JG: Нет. Хорошая настройка амортизатора при плохой конструкции подвески - всего лишь бандаж и огромный компромисс. Это баланс обоих для создания хорошей системы подвески. Суть в том, что конструкция подвески и технология / настройка амортизаторов должны происходить в унисон, чтобы действительно была отличная система подвески.

Является ли настройка подвески и набор предлагаемых в настоящее время регулировок слишком сложными для среднего гонщика?

JG: Реальность такова, что гонщикам было бы лучше с подвеской, которая была больше настроена для данной конструкции, и регуляторами, которые имели меньший диапазон, допускающий только небольшие отклонения в характеристиках.Это облегчило бы гонщикам правильную настройку своих велосипедов, а также не позволило бы им слишком далеко отклониться от правильных характеристик.

Регулятор - это обоюдоострый меч - вы можете сделать его лучше… или даже хуже.

Проблема для компаний, производящих подвески, заключается в том, что большинство производителей велосипедов не тратят время на тестирование и настройку (я знаю это на самом деле из-за того, что находится по ту сторону забора), что требует универсального подхода от подвесные компании.В этом Trek и несколько других велосипедных компаний отличаются от большинства других производителей.

Что ждет подвеску горного велосипеда в будущем?

JG: Следующим большим достижением для подвески горных велосипедов и горных велосипедов в целом является не обязательно прямая подвеска - это устранение передних звезд переменного диаметра, что имеет огромную степень «эффекта натяжения цепи». менять. Постоянная линия цепи, которая не сильно меняется - или вообще не меняется в идеале - будет иметь большое значение в конструкции и настройке подвески.

Очевидно, что отказ от задней кассеты и замена ее одной звездочкой станет следующим этапом - и теперь мы занимаемся дополнительными улучшениями, такими как снижение неподрессоренной массы, более легкие колеса, более тихие велосипеды, устранение критического компонента, который подвержены повреждениям и загрязнению… ну, вы поняли.

Дэйв Уигл, изобретатель конструкции подвески Split Pivot

Какова основная функция подвески горного велосипеда?

DW: Предполагается, что основная функция подвески на горном велосипеде (или любом другом транспортном средстве в этом отношении) заключается в повышении комфорта водителя и управляемости за счет смягчения ударов колес.Иногда я думаю, что основная функция подвески для некоторых компаний - увеличение продаж велосипедов, не обращая внимания на то, как подвеска фактически работает.

Могут ли вилки и амортизаторы с пневмоподвеской соответствовать характеристикам пружинных блоков, или они подходят всем под одну гребенку, легкие альтернативы?

DW: С точки зрения задней подвески, я думаю, что в настоящее время предлагаемые пневморессоры предоставляют некоторые уникальные конструктивные возможности, но с точки зрения абсолютных характеристик довольно сложно превзойти винтовую пружину.

Мне нравится проектировать с использованием пневматических рессор, потому что мои платформы подвески (например, dw-link) очень легко настраиваются и, следовательно, могут использовать уникальные особенности пневматической рессоры и превращать их в преимущества на трассе. Если бы я застрял в дизайне с менее гибкими платформами подвески, я бы чувствовал себя иначе.

Пневматические рессоры действительно подходят для всех; их настраиваемость конечным пользователем трудно превзойти. Я думаю, что можно создать пневматические рессоры, которые могут конкурировать, если не обгонять катушки с точки зрения абсолютной производительности, но я приберегаю эти идеи на черный день.

Комфорт и контроль - две разные стороны одной медали?

DW: Спросите любого, кто участвовал в соревнованиях на автомобилях, и он ответит утвердительно. У людей есть пороговые значения того, сколько вибраций (как по частоте, так и по амплитуде) они могут выдержать. Если бы эти пороговые значения не существовали и если бы время реакции человека было быстрее, мы могли бы изменить подвеску в соответствии с требованиями, и транспортные средства стали бы двигаться по кругу быстрее.

При значительных вариациях угла наклона цепи по отношению к оси поворота, как любой производитель может утверждать, что у него что-то оптимальное?

DW: Это классный вопрос! Здесь так много переменных, что мне это нравится.Думаю, я мог бы написать на эту тему сотню страниц, но сделаю все возможное, чтобы это было кратко.

Велосипеды со временем эволюционировали интересным образом. За первые сто лет или около того, измерения диаметра колес, высоты нижнего кронштейна, длины верхней трубы и т. Д. Были просто эмпирически «вычислены» мастерами.

Геометрия, которую мы используем сегодня в великой схеме вещей, не так уж далека от того, что люди использовали в давние времена. Конечно, небольшие изменения сильно влияют на ощущения, но мы говорим сейчас о действительно небольших изменениях.(Ни один взрослый не ездит на задних 10-дюймовых колесах на своем горном велосипеде.)

Конечно, это развитие эмпирической геометрии было на самом деле просто систематической цепочкой выборов, основанных на том, что работало для эргономики человека. То, что казалось правильным, продолжало жить, дарвиновский выбор циклической геометрии, если хотите.

По мере того, как велосипеды становились все более сложными, добавлялись шестерни, переключатели, переключатели, это оригинальное эргономическое наследие продолжалось. Компании, занимающиеся трансмиссией, выяснили в ходе испытаний, что передняя звездочка 22 зуб. Хорошо подходит для лазания с кассетой 11-32 зуб., А позже 11-34 зуб.

Передняя звездочка 32 зубья хорошо себя чувствует на ровной поверхности с тем же диапазоном кассет. Передняя звездочка 44T давала достаточно толчка для снижения и набора скорости, которая могла бы напугать даже самых волосатых мужчин.

Затем наступило отстранение, и началась совершенно новая эра дарвиновского отбора в велоспорте. Некоторые проекты намного опережали свое время, некоторые были совершенно комичны. Набор физических элементов, никогда ранее не встречавшихся, работал против приостановки цикла.

Подвески качались, когда гонщики крутили педали, карабкались по холмам и творили разные безумные вещи.Такие силы, как сила тяжести и антиприседания, действовали на системы подвески, но мало кто в мире, если вообще кто-либо, понимал, как и почему подвески реагировали именно так.

Одно оставалось неизменным все это время. В трансмиссии по-прежнему использовались 3 кольца, 22, 32, 44. Я считаю, что велосипедистам здесь очень повезло, поскольку изменяемая передняя цепь - спасение от велосипедных подвесок.

Здесь я рискну и скажу, что без изменяемой передней цепи передних колец 22, 32, 44 (или 48 любого другого) велосипед с подвеской умер бы в младенчестве.Звучит безумно, я знаю, но выслушайте меня.

Для этого потребуется немного физики, но, клянусь, это будет несложно. Ранее я упоминал гравитацию и антиприседания. Без силы тяжести нельзя выполнять анти-приседания. Я кратко объясню оба здесь.

Всем, кто читает это, знакомо ощущение гравитации. Сейчас он действует на всех на планете Земля. Сила гравитации тянет вас прямо вниз, к Земле, прямо к ядру планеты.

Когда вы едете на велосипеде по ровной поверхности, сила тяжести тянет вас к земле под углом 90 градусов к земле.Когда вы едете на велосипеде в гору, скажем, под углом 10 градусов, сила тяжести тянет вас к земле под углом 100 градусов к земле. Гравитация по-прежнему тянет прямо через центр Земли, но угол земли изменился в зависимости от силы тяжести. Когда вы едете на велосипеде под уклон, скажем, на 10-градусном уклоне, гравитация тянет вас к земле под углом 80 градусов к земле.

Вы можете спросить себя: «Что такое« антиквот »? Анти-приседания - это сила, которая уравновешивает эффекты массопереноса на подвеске, обеспечивая наилучшую податливость неровностей, в то же время обеспечивая отличную энергоэффективность.Есть две силы, которые объединяются, чтобы создать анти-приседания; тяга цепи и движущая сила.

Сила натяжения цепи умножается через ваши задние шестерни и колесо как рычаг, создающий движущую силу. Из-за этого рычага движущая сила всегда больше, чем сила тяги цепи, но оба значения значительны. Если вы слышите, как кто-то говорит о «тяговом усилии цепи» без упоминания «движущей силы» в следующем предложении, есть большая вероятность, что у них есть мост, который вам где-то продадут.

Хорошо, теперь завязка! Степень защиты от приседаний, которую может развить подвеска, зависит (среди прочего) от угла земли, по которой едет байк, и угла наклона цепи.

Так уж вышло, что когда велосипед поднимается на холм, количество антиприседаний падает, потому что направление силы тяжести по отношению к велосипеду меняется. Это означает, что если вы крутите педали в 32-18 на ровной поверхности и имеете только нужное количество анти-приседаний, а затем начинаете подниматься на крутой холм, скажем, 15 градусов или около того, количество анти-приседаний будет равным. будет уменьшаться.

Так уж получилось, что перемещение линии цепи вниз, скажем, как если бы вы выбрали кольцо 22T, увеличивает антиприседания.При повороте событий, подобном «Аполлону-13», люди на самом деле используют свое кольцо 22T, когда поднимаются на холмы крутизной до 15 градусов (как правило, это необходимо). Две изменяющиеся величины анти-приседаний уравновешивают друг друга, оставляя всадника с очень похожими характеристиками катания при лазании на бабушке и езде на ровной поверхности в среднем кольце. Потрясающе, да? Как вы уже догадались, то же самое касается спуска с большим кольцом.

Из-за этого изменчивость цепей сделала некоторые велосипеды с очень плохо спроектированной подвеской, которые в противном случае были бы непригодными для езды, по крайней мере, достаточно полезными, чтобы люди в конечном итоге возились и пришли к велосипедам, которые работали достаточно хорошо, чтобы подвеска стала реальностью для масс.

Изменяемые передние линии цепи ВСЕГДА подойдут для горных байкеров, которые ездят на велосипедах по изменчивой местности. Без них велосипеды с подвеской все равно можно было бы считать плохой идеей, и я бы, скорее всего, катался по мотокроссу.

Дизайн I для оптимизации среднего кольца на равнинах и легких подъемов, бабушка для больших подъемов и большое кольцо для спусков. Здесь много совпадений.

Подвеска с переменной скоростью или постоянная скорость подъема?

DW: Я предполагаю, что вы говорите о кредитном плече.Я совершенно не понимаю, почему любой, кто понимает даже самые элементарные принципы работы с амортизаторами, может захотеть использовать подвеску с постоянно растущим рычагом. Это не принесет никаких преимуществ.

Ответ - переменная ставка, а возможности в рамках «переменной ставки» безграничны.

Лично я проектирую под скорость колеса. Гонщики могут ожидать, что в ближайшие несколько лет они услышат гораздо больше об этом термине через машины велосипедного маркетинга.

Зная форму кривой жесткости пружины амортизатора и особенности амортизатора, я могу спроектировать то, что гонщик «чувствует» на заднем колесе, в седле и в ногах.Водитель может «чувствовать» скорость колеса во время езды, но гонщик не может «чувствовать» скорость рычага. Я немного хихикаю, когда читаю маркетинговую болтовню о кредитном плече.

Внутри брендов существует тенденция к единообразию подвески, но выигрывают ли велосипеды с разным предназначением от ограничения одной подвеской?

DW: Если конструкция подвески является адаптируемой, то я думаю, что использование одной системы по всей линии может быть большим преимуществом. Я продолжаю связывать вещи с dw-link, потому что именно здесь я накопил большую часть моего опыта, но с дизайном dw-link существует огромное преимущество чувствительного к положению антиприседа по всем доскам.От платформ XC до DH преимущества одинаковы.

Добавьте к этому невероятную вариативность конструкции, возможную за счет коэффициента использования рычага (и, следовательно, скорости колеса), и вы получите одну систему, которую можно оптимизировать для различных дисциплин езды на велосипеде.

В других системах такой возможности настройки нет, и я думаю, что в конечном итоге это важно. Подвеска должна быть очень настраиваемой и универсальной, чтобы ее можно было использовать в различных дисциплинах велоспорта: то, что работает на трассе для установки DH Сэма Хилла, не будет работать на установке XC Неда Оверенда.Я отвечу, что это зависит от используемой системы подвески.

Есть ли идеальное количество поездок для каждого приложения (XC, Trail, FR, DH)?

DW: Я чувствую, что велосипедная индустрия в целом становится ближе методом проб и ошибок. Полный вес велосипеда и технология вилки сейчас являются главными драйверами, но реально человеческая эргономика определяет определенный диапазон перемещений.

Если бы мы все были 5 метров в высоту с 2-метровыми ногами и могли бы выдерживать 5 кВт непрерывно при вращении педалей, мы, вероятно, ехали бы с большим ходом подвески.

Что нового в конструкции подвески зависит от производительности или маркетинга?

DW: Что ж, для меня все дело в характеристиках подвески, но опять же, у меня абсолютно нулевой маркетинговый бюджет. Подумайте, сколько рекламы dw-link вы видели в своей жизни. Ха!

Я работаю в мастерской размером 30 на 30 футов, поэтому у меня нет слишком много времени или денег, чтобы тратить их на блестящие рекламные кампании. По сути, я должен заставить его работать и заставить его работать правильно, иначе гонщики не выиграют, и никого это не позаботится.

Я понимаю вашу точку зрения, я думаю, что большинство подвесных велосипедов продаются на ажиотажах и рекламных долларах, я бы хотел иметь такую ​​маркетинговую мощность, чтобы поддержать что-то законное.

Что является самым большим заблуждением о подвеске велосипеда?

DW: То, что вам нужно. Чем больше времени я провожу на своем хардтейле, тем быстрее я сажусь на велосипеде DH. Конечно, он вам нужен для гонок, но если вы хотите проходить повороты как чемпион и научиться управлять своим байком, ничто не сравнится с точностью бритвы, которую требует хардтейл.

Предлагают ли конструкции рычажной подвески реальные преимущества по сравнению с одинарными шарнирами?

DW: Преимущества огромны и многочисленны. Нет никакого способа обойти это.

Если бы интеллектуальной собственности не существовало, какую конструкцию задней подвески использовали бы все?

DW: С точки зрения абсолютной производительности, я был бы ошеломлен, если бы многие люди не использовали dw-link. Собственно, сегодня их довольно много! Система предлагает уровни тяги, контроля и эффективности, которые с самого начала были «святым Граалем маркетинга» для велосипедных компаний.Я предполагаю, что именно поэтому так много райдеров являются такими ярыми сторонниками этой системы.

Конечно, есть и другие причины, по которым компании выбирают приостановку - маркетинг, название, логотип - в этих случаях я не уверен, какой будет ответ.

Реальность такова, что вам действительно не нужно заботиться о том, чтобы сделать ужасный байк, поэтому независимо от стандарта я бы ездил на нем, потому что все лучше, чем ничего!

Почему часто считается, что задний мост лучше, чем вертикальный или внутренний?

DW: Понятия не имею.Это должно быть одна из тех вещей, которые интуитивно кажутся людям правильными. Я думаю, что люди забывают, что ваше колесо действует как большой рычаг, когда оно ударяется о неровности, и они не принимают во внимание действие рычага.

Траектории осей не так сильно влияют на ходовые качества, как думают люди, есть другие решающие факторы.

Это действительно сложный вопрос, поэтому я дам очень короткий ответ без каких-либо подкреплений, чтобы это не было диссертацией по физике.Неровности = путь задней оси - не самое худшее. Прохождение поворотов = путь задней оси не самый лучший.

Может ли хороший амортизатор / настройка компенсировать плохую конструкцию подвески?

DW: Хорошая настройка амортизатора, безусловно, может замаскировать плохую конструкцию подвески, но отличная конструкция подвески действительно может использовать преимущества хорошей настройки амортизатора.

В идеале, единственный способ реально настроить подвеску - это спроектировать кинематику и пружины / амортизаторы вместе. 80-90% моих ежедневных поездок - это новые амортизаторы, которые я тестирую от различных производителей подвески.

Когда я разрабатываю кинематику для нового велосипеда с подвеской, я в первый раз звоню в компании по производству амортизаторов. Мы говорим о замысле дизайна, скорости вращения колес, которую я хочу достичь, и о стратегиях клапанов, которые необходимо будет использовать.

Велосипеды

Dw-link используют чувствительный к положению отклик на приседание для уравновешивания сил ускорения, поэтому в них используются настройки амортизаторов, которые немного отличаются от того, что используют большинство других велосипедов. Они могут использовать значительно меньшее демпфирование сжатия на низких скоростях, поэтому мне необходимо тесно сотрудничать с производителями амортизаторов, чтобы добиться нужной мелодии.

Является ли настройка подвески и набор предлагаемых в настоящее время регулировок слишком сложными для среднего гонщика?

DW: Думаю, да. То есть не секрет, что большинство людей не любят инструкции и дорожные карты. Посмотрите, сколько устройств GPS сейчас в автомобилях, просто проще выйти на дорогу и ехать!

Райдеры постоянно просят меня дать им горячую настройку для их амортизаторов, когда мы едем или участвуем в гонках. Редко бывает, когда люди действительно правильно настраивают свои разряды.

Для кого-то вроде меня, кто хочет понять и использовать эти настройки в своих интересах, я считаю, что они полезны, но не каждый может использовать их в своих интересах.

Показательный пример: друг из СМИ рассказал мне историю, которая заставила меня рассмеяться. Несколько месяцев назад у одной велосипедной компании был медиа-лагерь, где они сравнили свою новую платформу для горных велосипедов с Iron Horse Sunday для сравнения. Велосипедная компания ехала в воскресенье с неправильными циферблатами, включила амортизатор на все выходные, а затем провела сравнение характеристик с плохо настроенным байком!

Если «велосипедные инженеры» не могут правильно настроить амортизатор, возможно, здесь происходит слишком много всего.Я пытаюсь спроектировать системы, которые я там поставил, чтобы использовать все удары, от низкого до высокого уровня.

Что ждет подвеску горного велосипеда в будущем?

DW: Электроника, применяемая в полуактивных подвесках, может помочь сделать подвески для велосипедистов немного лучше, но я надеюсь, что UCI запретит использование аккумуляторов в соревнованиях по велоспорту сейчас, а не позже.

Жан Кристоф Шарье, Bos Engineering

Какова основная функция подвески горного велосипеда?

JC: Подвеска, как и любой другой автомобиль, предлагает комфорт и тягу.Затем геометрия и подвеска связаны, например, с вилкой, где эта же часть действует на подвеску, но также и на рулевое управление. Но это уже другая история.

Могут ли вилки и амортизаторы с пневмоподвеской соответствовать характеристикам пружинных блоков, или они подходят всем под одну гребенку, легкие альтернативы?

В настоящее время для DH нет сомнений, что катушка лучше. Когда дело доходит до кросс-кантри или всего горного, воздух становится лучшим выбором из-за важности веса. Это просто вопрос баланса.

При разработке вилки DH или амортизатора на первом месте стоит функция. Вес важен, но в приоритете хорошая система демпфирования. Если мы сделаем вилку для беговых лыж, мы позаботимся о очень легкой конструкции с пневматической рессорой, а затем используем систему демпфирования в соответствии с потребностями использования XC.

В настоящее время вы не найдете такой производительности у пневматических рессор, но мы исследуем это направление, и наша цель, когда наступит время для нас запустить нашу первую вилку с пневматической рессорой, будет заключаться в том, чтобы как можно ближе подойти к винтовой пружине. условия поведения.В настоящее время мы работаем над первым прототипом N’dee для Нико в обоих направлениях: катушка и воздух.

Комфорт и контроль - две разные стороны одной медали?

JC: Люди обычно думают, что комфорт и производительность - противоположные функции. И очень часто, когда вы пытаетесь настроить байк (или машину, или мотоцикл…), вы должны сделать выбор между тем или другим.

В Bos у нас есть два интересных примера, которые доказывают обратное: во-первых, мы начали работать с Mitsubishi для Rallyraid и довольно быстро получили хорошие результаты.Затем, шаг за шагом улучшая амортизаторы, мы, наконец, внесли очень важную эволюцию в амортизаторы, которые повысили комфорт без потери производительности.

В конце концов, комфорт - это тоже часть производительности, особенно для этих автомобилей, когда вам приходится ехать часами. Лучший комфорт означает, что вы меньше устаете, и это помогает продолжать усиленно работать до конца этапа. Возможно, это был самый важный шаг за три года сотрудничества.

2nd: Нико очень требователен и всегда просил очень удобную подвеску.Для него это то же самое даже для трехминутного забега. Если вы сможете сохранять ясную голову в последней трети гонки, вы будете делать меньше ошибок, поэтому не должно быть никаких компромиссов.

Повышение комфорта на основе производительности - это то, что требует большого опыта и времени на разработку. Это серьезный вызов, и я надеюсь, что с Idylle Pro мы сделаем большой шаг вперед.

При значительных вариациях угла наклона цепи по отношению к оси поворота, как любой производитель может утверждать, что у него что-то оптимальное?

JC: Теперь мы сосредоточимся только на амортизаторах и вилках, поэтому я не буду рассказывать вам о конструкции велосипеда.Только одно: изменение угла наклона цепи не обязательно является основным моментом для расположения шарнира!

Подвеска с переменной скоростью или постоянная скорость подъема?

JC: Зависит от использования велосипеда. Идеального правила не существует. Наша работа - создать амортизатор, соответствующий выбору производителя с точки зрения дизайна велосипеда.

Внутри брендов существует тенденция к единообразию подвески, но выигрывают ли велосипеды с разным предназначением от ограничения одной подвеской?

JC: Иногда велосипеды выглядят одинаково из-за расположения амортизаторов или использования одинаковой системы VPP, но это не означает, что нет разницы в поведении подвески.Даже небольшая разница в соединении может привести к очень большим различиям в функциях.

Единственный способ спроектировать велосипед - это сначала подумать об использовании и о том, как с ним обращаться. Тогда, если текущая система подвески, существующая на других велосипедах этой линейки, не может обеспечить то, что вы ищете, вы должны забыть об этом.

Но если вы можете добиться правильного поведения с чем-то, похожим на другие байки, это привнесет индивидуальность в ваш бренд, поэтому следовать общему внешнему виду - нормально.

Есть ли идеальное количество поездок для каждого приложения (XC, Trail, FR, DH)?

JC: Сегодня мы могли бы определить идеальное путешествие для каждого случая использования, но завтра оно может быть другим. Это зависит от многих вещей. Тенденции очень тесно связаны между геометрией велосипеда, качеством демпфирования и ходом.

Таким образом, с большей амортизацией в вилке мы можем уменьшить ход для DH, а затем получить более компактный велосипед с лучшей управляемостью, но за этим должен последовать правильный дизайн велосипеда с точки зрения геометрии, угла наклона головы, высоты каретки. и конструкция задней подвески.В последние пять лет тенденция была совершенно иной.

Это то, что делает дизайн мотоцикла и подвески интересным, тот факт, что ничего не делается навсегда, и что все постоянно взаимодействует друг с другом и развивается в технологии подвески, тормозах, шинах, конструкции велосипеда и, что очень важно, в езде.

Что нового в конструкции подвески зависит от производительности или маркетинга?

JC: Производительность - наша первая и единственная цель. Производительность также является нашим маркетинговым аргументом.С самого начала приостановки всегда были люди, которые ставили маркетинг на первое место, а некоторые стремились к эффективности.

Теперь, когда гонщики становятся более опытными в использовании подвески, будет труднее продавать поддельные системы.

Что является самым большим заблуждением о подвеске велосипеда?

JC: Существует так много заблуждений и еще больше ложных технических слов, которые приводят к недопониманию. Первый из них - это смешение роли пружины и демпфера.С точки зрения конструкции велосипеда, это способ взаимодействия подвески и педалирования.

Предлагают ли конструкции рычажной подвески реальные преимущества по сравнению с одинарными шарнирами?

JC: Люди сбиты с толку из-за отдельных шарниров, потому что они видят множество соединений на всем заднем треугольнике. Но и главное - это не одинарная опора против сцепки, а расположение главной / или единственной опоры.

Если бы интеллектуальной собственности не существовало, какую конструкцию задней подвески использовали бы все?

JC: Сама по себе система не самое главное, это идти своим путем и добиваться реальной эффективности.Мне нравится система с одним шарниром и рычажным механизмом. Иногда системы - это просто названия, даваемые определенному способу проектирования подвески, иногда это всего лишь одна деталь всей конструкции, которая поднимается до полного состояния системы.

Это худшая часть конструкции подвески, когда системы в основном маркетинговые.

Почему часто считается, что задний мост лучше, чем вертикальный или внутренний?

JC: Это невозможно предположить; это зависит от предполагаемого использования велосипеда.

Может ли хороший амортизатор / настройка компенсировать плохую конструкцию подвески?

JC: Определенно, но чуда нет, даже если вы живете недалеко от Лурда. Наша задача - адаптировать наш продукт к конструкции велосипеда. Позже конструкция велосипеда может измениться в зависимости от усовершенствований технологии демпфирования, но сначала мы должны извлечь максимум из конструкции подвески с соответствующей системой демпфирования.

Является ли настройка подвески и набор предлагаемых в настоящее время регулировок слишком сложными для среднего гонщика?

JC: Marketing говорит, что вам нужны миллионы настроек.Но это в основном зависит от ваших знаний и уровня езды. Настроить подвеску очень сложно, вам потребуется большой опыт, и очень немногие гонщики могут понять, как настроить настоящий трех- или четырехходовой амортизатор.

Наша философия - предоставить клиенту то, что ему нужно с точки зрения настроек. Мы уже делаем это для автомобилей или мотоциклов и часто советуем нашим клиентам купить более дешевый амортизатор, лучше соответствующий их навыкам настройки.

Для МТБ у нас теперь есть трехходовой задний амортизатор, а также трехходовая вилка и регулируемый гидравлический отбойник.Мы могли бы сделать четырехходовой амортизатор или вилку, но это было бы слишком сложно для среднего гонщика. Также, когда я говорю «настройки», я имею в виду ТОЛЬКО настройки гидравлики.

Что ждет подвеску горного велосипеда в будущем?

JC: Это секрет!

Мик МакЭндрюс, специалист по вилкам и амортизаторам Specialized

.

Как выбрать горный велосипед

Велосипед с жесткой рамой не имеет подвески. На самом деле сложно найти горный велосипед с жесткой рамой, хотя некоторые производители предлагают одну или две модели с жесткой рамой. Даже горные велосипеды бюджетного класса обычно поставляются с передней подвеской , также известной как амортизационная вилка . Велосипед с амортизационной вилкой, но без задней подвески, известен как хардтейл . Если у велосипеда есть как передняя, ​​так и задняя подвеска, это называется полноподвесным велосипедом .

Какой из них вам подходит? Каждый элемент подвески добавляет байку сложности и веса. Амортизирующая вилка заменяет это на повышенный контроль и комфорт. Жесткая поездка может сказаться на ваших запястьях и руках, если они поглощают каждый удар. Аспект контроля еще более важен. Без передней подвески передняя шина велосипеда будет иметь тенденцию отскакивать от препятствий, таких как камни или ветки. Когда ваше переднее колесо подпрыгивает, вы не можете управлять. Кроме того, если вы ударите что-то под углом, ваше переднее колесо может подпрыгнуть в любую сторону.Это может привести к серьезным авариям. Если вы не планируете ездить исключительно по ухоженным тропам или велосипедным дорожкам, важна хорошая амортизационная вилка.

Объявление

Мы упомянули переднюю подвеску, но нужна ли вам задняя подвеска? Не обязательно. Задняя подвеска увеличивает вес и требует другой рамы, что затрудняет или делает невозможным добавление задней подвески к хардтейл-байку. Вы можете добавить амортизатор к подседельному штырю, который добавит комфорта, но не поможет вам сохранять контроль на пересеченной местности, что на самом деле является сутью подвески.Многие горные велосипедисты предпочитают задние подвески - фактически, они являются стандартом для гонщиков.

Возникает вопрос: какой тип задней подвески подходит? Задние подвески горных велосипедов претерпели значительные изменения за последние 20 лет. Их сложно спроектировать, потому что на подвеску влияют не только удары о препятствия, но и вес водителя, а также силы ускорения и замедления. Унифицированная конструкция заднего треугольника (URT), распространенная несколько лет назад, теперь теряет популярность, поскольку она имеет тенденцию плохо реагировать на ускорение и становится почти полностью неэффективной, если гонщик стоит на педалях.Большинство современных велосипедов производятся с конструкцией с приподнятым и низким шарниром (RLP), в которой используется независимый маятник. Существует бесконечное количество вариантов базовой подвески RLP, и каждый производитель разрабатывает свой собственный тип. Только опыт и тестовые поездки подскажут, какой тип лучше всего подойдет вам.

Теперь вы мчитесь по горной тропе на своем велосипеде. Как тебе остановиться? Узнайте в следующем разделе.

.

Велосипедная наука - как работают велосипеды и лежащая в их основе физика

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если бы вам нужно было выбрать лучшую машину за все время, что бы вы сказали? Если бы мы говорили о машинах, которые помогли распространять знания и обучать людей, вы, вероятно, выберете печатная пресса. Если мы имели в виду изобретения, которые позволяют людям обрабатывать землю и кормить свои семьи, вы могли бы заплатить за плуг или трактор. Если вы считаете, что транспорт действительно важен, вы можете выбрать автомобильный двигатель, паровой двигатель или реактивный двигатель самолета.Но для его чистоты простота, думаю, я бы выбрал велосипед . Это прекрасный пример того, как чисто, научные идеи можно использовать в очень практичном технологии. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, где бы вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и в настоящее время более 90 процентов из них производится в Китае.Фото Роджера С. Дункана любезно предоставлено ВМС США.

Что такого хорошего в велосипедах?

Диаграмма: Сравнение эффективности повседневных машин (приблизительные, ориентировочные значения, выраженные в процентах). За исключением велосипеда, новые технологии (например, дизельные двигатели) обычно более эффективны, чем старые технологии (например, паровые двигатели).

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не поглощая ископаемые виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и уголь, или не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные средства, разработанные людьми. Используя силу ваших мышц удивительно эффективным способом, велосипед может преобразовать около 90 процентов энергии, которую вы подаете на педали, в кинетическую энергию, которая движет вас вперед. Сравните это с автомобильным двигателем, который преобразует лишь около четверти энергии бензина в полезную мощность - и при этом производит все виды загрязнения.

Посмотрите на это так: если вы ведете машину, куда бы вы ни пошли, вы тащите кусок металла, который, вероятно, весит в 10–20 раз больше, чем вы (типичный компактный автомобиль весит более 1000 кг или 2000 фунтов). Какая трата энергии! Ездите на велосипеде, и металл, который вам нужно перемещать с собой, больше равен 6–9 кг (14–20 фунтов) для легкого гоночного велосипеда или 11–20 кг (25–45 фунтов) для горного велосипеда или туриста, что составляет или вашего собственного веса.

Более высокая эффективность означает, что вы можете ехать дальше на том же количестве топлива, что является еще одним большим преимуществом велосипедов, хотя его трудно измерить количественно.Согласно классической книге «Велосипедная наука» Дэвида Гордона Уилсона и др .: «Гоночный велосипедист со скоростью 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы была жидкая пища с энергетическим содержанием бензина ". Как ни крути, байки просто потрясающие!

Куда уходит ваша энергия?

Мы описали велосипед как машину, и с научной точки зрения это именно то, что это: устройство, которое может увеличивать силу (облегчая идти в гору) или скорость.Это также машина в том смысле, что она преобразует энергию из одной формы (все, что вы ели) в другой (кинетическая энергия вашего тела и велосипеда, когда они едут). Вы, наверное, слышали о законе физики, называемом сохранение энергии, которое говорит, что вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее бесследно исчезнуть: все, что вы можете сделать - это преобразовать его из одного в другое. Так где же энергия вы на велосипеде ездите? В научных терминах мы говорим, что это означает «выполнение работы» - но что это означает на практике?

Езда на велосипеде иногда может казаться тяжелой работой, особенно если вы едете в гору.В науке о велоспорте «тяжелая работа» означает, что вам иногда приходится использовать довольно много силы крутить педали на любом расстоянии. Если вы идете в гору, вам нужно работать против сила тяжести . Если вы идете быстро, вы работаете против силы сопротивление воздуха (сопротивление) давит на ваше тело. Иногда бывают неровностей; на дороге, по которой нужно проехать; это требует больше силы и использует энергия тоже (неровности уменьшают вашу кинетическую энергию, уменьшая вашу скорость).

Фото: Велосипеды так хорошо работают с человеческим телом, потому что они используют силу наших больших и очень мощных мышц ног. Лежачие велосипеды (на которых вы едете лежа) могут выглядеть ультрасовременными и немного странными, но им уже не менее 100 лет. Они быстрее, чем обычные велосипеды, потому что их водители принимают гораздо более аэродинамическую позу, напоминающую трубу, которая сводит к минимуму сопротивление. Поскольку педали находятся выше над землей, шатуны могут быть длиннее, поэтому вы получаете больше рычагов, ваши мышцы могут дольше работать с высокой мощностью и делать это более эффективно.Фото Робина Хиллер-Майлза любезно предоставлено ВМС США.

Но идете ли вы в гору или под гору, быстро или медленно, по ровной дороге или ухабистый, есть другая работа, которую всегда нужно делать просто чтобы ваши колеса вращались. Когда колесо стоит на земле, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того, как вы едете по кругу, разные части шины сжимаются и выпирают по очереди, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

Для гоночного велосипеда, движущегося быстро, около 80 процентов работы велосипедиста будет уходить на преодоление сопротивления воздуха, а оставшаяся часть будет использована на борьбу с сопротивлением качению; для маунтинбайкера намного медленнее на пересеченной местности, 80 процентов их энергии уходит на сопротивление качению и только 20 процентов теряется на перетаскивание.

Диаграмма: Медленные горные велосипеды тратят большую часть энергии из-за сопротивления качению; более быстрые гоночные велосипеды тратят больше из-за сопротивления воздуха.

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15 процентов мощности, необходимой для работы электрического чайника. Для сравнения, вы можете генерировать около 10 Вт с помощью ручного генератора электроэнергии, хотя Вы не можете использовать один из них очень долго, не уставая.Что это говорит нам? Намного легче генерировать большое количество энергии в течение длительного времени, используя большие мышцы ног, чем используя руками и руками. Вот почему велосипеды такие умные: в них используются самые мощные мышцы нашего тела.

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните ремни в момент, когда гонщик поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает наклоняться вперед или даже вставать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

Вы могли подумать, что рама велосипеда из алюминиевых трубок будет намного слабее. чем тот, что сделан из стали, но только если трубы аналогичны по размеру.На практике каждый велосипед должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес гонщика. и нагрузки, которые могут возникнуть при различных видах обращения. Таким образом, алюминиевый велосипед будет использовать трубки с большим диаметром и / или более толстыми стенками. чем велосипед из стальных труб.

Оправа не просто поддерживает вас: ее треугольная форма (часто два треугольника соединяются вместе, образуя ромб) тщательно разработан для распространять твой вес. Хотя седло расположено гораздо ближе к спине руль, вы наклоняетесь вперед, чтобы держаться за руль.Угловой планки в раме предназначены для более или менее разделять ваш вес равномерно между передними и задними колесами. Если вы думаете об этом, это действительно важно. Если весь ваш вес переместился через спину колесо, и вы пытались крутить педали в гору, вы опускались назад; по аналогии, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного прогибаются и гнутся, поэтому они поглощают некоторые удары. езды, хотя другие факторы (например, седло и шины) имеют гораздо большее влияние по комфорту езды.Также стоит помнить, что человеческое тело само по себе замечательно эффективная система подвески; катаясь на горном велосипеде по пересеченной местности, вы очень быстро станете знать, как ваши руки могут работать как амортизаторы! Действительно, может быть весьма поучительно посмотреть на тело как продолжение (или дополнение) базовой рамы велосипеда, сбалансированное на ней.

Как работают велосипедные колеса

Фото: Как и автомобильное колесо, велосипедное колесо - это умножитель скорости.В педали и шестерни поворачивают ось по центру. Ось поворачивается только небольшое расстояние, но рычаг колеса означает внешний обод поворачивается намного дальше за то же время. Вот как колесо помогает идти быстрее.

Если вы читали нашу статью о том, как работают колеса, вы знаете, что колесо и ось, которую оно вращает, - это пример того, что ученые называют простым машина: она умножает силу или скорость в зависимости от того, как вы ее поворачиваете. Велосипед колеса обычно имеют диаметр более 50 см (20 дюймов), что составляет выше, чем у большинства автомобильных колес.Чем выше колеса, тем больше они умножьте свою скорость, когда вы поворачиваете их на оси. Вот почему у гоночных велосипедов самые высокие колеса (обычно диаметром около 70 см или 27,5 дюймов).

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они были бы сдавлены (сжаты), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас. Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и около 24 спиц с высоким натяжением.Велосипеды имеют колеса со спицами, а не цельнометаллические, чтобы сделать их прочными и легкими, а также уменьшить сопротивление. (некоторые райдеры используют плоские «лопастные» спицы или спицы овальной формы вместо традиционных округлых спиц в попытке чтобы сократить сопротивление еще больше).

Важно не только количество спиц, но и способ их подключения между ободом и его ступицей. Как нити паутины или свисающие веревки подвесного моста, колесо велосипеда находится в напряжении - спицы натянуты.Так как спицы перекрещиваются с обода на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

Фото: Несмотря на внешний вид, велосипедное колесо не является ни плоским, ни слабым.Ступица намного шире шины, спицы натянуты и перекрещиваются, соединяясь со ступицей по касательной. Все это создает жесткую трехмерную структуру, которая может противостоять скручиванию, короблению и изгибу. Фото Дэвида Даналса любезно предоставлено ВМС США.

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, вы можете подумать, что каждая спица должна выдерживать только часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле, спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся около вертикали, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конце концов, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

Фото: Шестерня - это пара колес с зубья, которые сцепляются друг с другом для увеличения мощности или скорости. В велосипеде пара шестерен не приводится в движение напрямую, а связана цепь. На одном конце цепь постоянно обвивается вокруг главной шестерни. (между педалями).С другой стороны, он переключается между сериями больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

Типичный велосипед имеет от трех до тридцать различных шестерен - колеса с зубьями, связаны цепью, что делает машину быстрее (по прямой) или легче крутить педали (идти в гору). Колеса большего размера также помогают ехать быстрее по прямой, но это большой недостаток, когда дело касается холмов. Это одна из причин, почему горные велосипеды и велосипеды BMX имеют меньшие колеса, чем гоночные велосипеды.Не только шестерни на велосипеде помогают увеличьте мощность педалирования, когда вы идете в гору: педали крепится к главной шестерне парой шатуны: два коротких рычага которые также увеличивают силу, которую вы можете приложить ногами.

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный велосипед, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, разделенном на количество зубцов на тыльной стороне колесо) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение Вы примерно в 10 метрах вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас идти быстрее, помогая вам продвигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до передач: Ранние велосипеды, подобные этим (известные как «Пенни Фартингс» или «Высокие колеса») у него было огромное переднее колесо, которое эффективно увеличивало вашу скорость и позволяло очень быстро ехать по прямой. Шестерен не было: переднее колесо крутилось один раз, когда ноги толкали вверх-вниз на рукоятках (педалях).Спускаться под гору было довольно сложно (если не снимать ногу с шатунов), а в гору - практически невозможно! Фрагмент оригинальной картины Генри «Хай» Сэндхэма 1887 года, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? Он превращается в тепло: тормозные колодки могут быть невероятно горячими!

Как бы быстро вы ни двигались, наступает время, когда Вы должны остановить.Тормоза на велосипеде работают с использованием трения ( сила трения между двумя предметами, которые скользят друг мимо друга, пока они трогают). Хотя некоторые велосипеды теперь имеют дисковые тормоза (аналогичные те, что используются в автомобилях), с отдельными тормозными дисками, прикрепленными к колесам, многие до сих пор используют традиционные ободные тормоза с суппортом и башмаками.

При нажатии на тормозные рычаги пара резиновых туфли (иногда называемые блоками) прижимаются к металлическому внутреннему ободу спереди и сзади колеса. Поскольку тормозные колодки плотно трутся о колеса, они поворачиваются. ваша кинетическая энергия (энергия, которую вы имеете потому что ты идешь вместе) в тепло, что замедляет вас.Подробнее об этом читайте в нашей основной статье о тормозах.

Ободные тормоза в сравнении с дисковыми тормозами

Ободные тормоза с приводом от суппорта нажимают на внешний край колеса, где оно вращается быстрее всего, но с наименьшей силой. Это означает, что им требуется относительно небольшое тормозное усилие, чтобы замедлить движение. колеса (так что они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прилагать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в засушливых условиях (по данным Дэвида Гордона Уилсона Велосипедная наука), и ваш тормозной путь будет намного больше.

Дисковые тормоза

работают ближе к ступице, поэтому им необходимо применять большее тормозное усилие, которое может вызвать нагрузку на вилки и спицы, и они оба тяжелее (что может повлиять на управляемость велосипеда) и механически сложнее, но они имеют тенденцию быть более эффективным в сырую погоду и в грязь.

Просмотрите интернет-форумы о велосипедах, и вы найдете самые разные мнения о том, какой тип тормозов лучше всего подходит для разных типов велосипедов, местности и погодных условий. Некоторым людям нравятся дисковые тормоза, потому что они делают велосипед лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете тормозной рычаг, трос или гидравлическая линия (желтый) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серый), а тормозное усилие должно проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

Трение между резиновыми шинами также работает в ваших интересах и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

Как и автомобильные шины, велосипедные шины не сделаны из цельной резины: они имеют внутренняя трубка заполнена сжатым (сжатым) воздухом. Это означает, что они легче и более упругий, что обеспечивает более комфортную езду. Пневматические шины, как их называют, были запатентованы в 1888 году шотландской изобретатель Джон Бойд Данлоп.

Разные велосипеды имеют разные типы шин. Гоночные велосипеды имеют узкие гладкие шины, рассчитанные на максимальную скорость. (хотя их «тонкий» профиль дает им более высокое сопротивление качению), а у горных велосипедов есть более толстые и прочные шины с более глубоким протектором, большим контактом резины с дорогой и лучшим сцеплением (хотя, будучи шире, они создают большее сопротивление воздуха).

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь для тормозов и шин, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош тонкая и обтекаемая, но тело велосипедиста намного толще и шире.На практике тело велосипедиста создает вдвое больше сопротивления, чем их велосипед. Вот почему велосипедисты носят обтягивающую одежду из неопрена и заостренные каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте всадникам уменьшить сопротивление воздуха, прижав локти ближе друг к другу. Фото Бена А. Гонсалеса любезно предоставлено ВМС США.

Вы могли не заметить, но рули велосипеда - это рычаги. тоже: более длинный руль обеспечивает рычаг, облегчающий поворот переднее колесо.Но чем шире вы расставляете руки, тем большее сопротивление воздуха вы создаете. Вот почему у гоночных велосипедов есть два набора рулей, чтобы велосипедист занимает лучшую, наиболее обтекаемую позу. Есть обычные, внешний руль для рулевого управления и внутренний для удержания за Прямо. Использование этих внутренних рулей заставляет руки велосипедиста гораздо более плотное и обтекаемое положение. Большинство велосипедистов теперь носят шлемы как из соображений безопасности, так и из соображений безопасности. аэродинамика.

Велосипеды - это физика в действии

Давайте кратко подведем итог с помощью простой диаграммы, которая показывает все эти различные элементы науки о циклах в действии:

.

Смотрите также

Возврат к списку