Header Ads

Najnowsze

Owalne zębatki – nowy stary pomysł?

Mając okazję oglądać niedzielny etap Tour de France z Saint Girons do Bagnères-de-Bigorre na dużym, kilkudziesięcio- calowym ekranie, podziwiając kolarzy wykonujących morderczy wysiłek podczas pokonywania pięciu pirenejskich przełęczy, zwracałem szczególną uwagę na nowego lidera wyścigu Chris’a Froome’a, którego koledzy z drużyny (Sky Procycling) „odpadli” już na pierwszym podjeździe  i musiał on radzić sobie sam. W pewnej chwili „wzrok” kamerzysty skierował się na stopy Froome’a i moim oczom ukazał się jakiś kosmiczny widok! Od razu chciałem lecieć do sklepu, kupić TO, mieć TO i jeździć na TYM. Skoro jeden z najlepszych kolarzy ma ów wynalazek to „coś” jest na rzeczy. Ale co to w ogóle jest?! Mowa o owalnej przedniej zębatce.

Nie będąc pewnym czy dobrze widziałem, poszperałem w sieci, by znaleźć informacje na temat roweru Froome’a. Poniżej jego cudo. Pinarello Dogma 65.1 Think2.

Rys. 1 Pinarello Dogma 65.1 Think2

Krótka specyfikacja:
Rama: Pinarello Dogma 65.1 Think2
Kierownica: Pro, 40cm c-to-c
Hamulce: Shimano Dura-Ace BR9000
Przednia przerzutka: Shimano Dura-Ace Di2 9070
Tylna przerzutka: Shimano Dura-Ace Di2 9070 11sp
Hamulce: Shimano Dura-Ace Di2 9070 11sp
Kaseta: Shimano Dura-Ace CS9000, 11-28
Korby: Shimano Dura-Ace
Zębatka: Osymetric
Łańcuch: Shimano CN-9000
Suport: Shimano Dura-Ace SM-BB9000
Pedały: Shimano PD-9000
Koła: Shimano Dura-Ace C24 
Opony: Veloflex Carbon tubular
Siodełko: Fi’zi:k Antares braided
Sztyca: Pinarello Custom 

I to TO, co przykuło moją uwagę:

Rys. 2 Owalna tarcza Osymetric

Prawda, że wygląda kosmicznie? W każdym razie nietypowo i na tyle intrygująco bym chciał dowiedzieć się na ten temat coś więcej. Okazało się, że owalny kształt tarczy nie jest wcale nowym pomysłem!

Za prekursora eliptycznej zębatki uważa się Shimano i ich produkt BioPace. Pojawiły się one na rynku w pierwszej połowie lat 80 XX. wieku w grupie 600EX (obecnie Ultegra). Głównym założeniem przyświecającym konstruktorom tak nietypowego kształtu zębatki było wykorzystanie dużego momentu obrotowego generowanego w chwili, gdy korby ustawione są poziomo do podłoża oraz skrócenie czasu przechodzenia przez „martwy punkt”, w którym moment ten jest bliski zeru (korby ustawione pionowo). Konstruktorzy Shimano stwierdzili, że idealnym rozwiązaniem będzie owalny kształt zębatki, którego dłuższa oś jest równoległa do ramion mechanizmu korbowego.

Rys. 3 Korba MTB Shimano BioPace

Jednak jak wykazały badania amerykańskich naukowców (L. Malfait, G. Storme, M. Derdeyn i inni) zbyt duża owalność oraz korba położona równolegle do dłużego ramienia zębatki zastosowane w BioPace skutkowały niewygodnym i nieregularnym pedałowaniem, a w rezultacie prowadziły do problemów z kolanami, które zgłaszali użytkownicy systemu.

Mimo niewypału z eliptycznymi zębatkami pomysł nie został zarzucony. Zarówno Shimano, jak i inni producenci, przeprowadzali dalsze testy w celu uzyskania najlepszych kształtów.

Liczne badania opublikowane przy wykorzystaniu eliptycznych zębatek nie wykazały jednoznacznie, czy zmiana w kształcie ma jakiś wpływ na technikę pedałowania, większą moc lub na opóźnienie zmęczenia organizmu. Pomimo braku jednolitych pozytywnych wyników w zakresie reakcji fizjologicznych, wydaje się przeważać pogląd, że zmiana kształtu zębatki może prowadzić do zwiększenia wydajności. Dopiero wyniki badań przeprowadzonych przez L. Malfait, G. Storme, M. Derdeyn wykazują, iż zastosowanie owalnej zebatki prowadzi do korzystnych różnic w rozkładzie sił działających na pedały oraz zwiększenia generowanej mocy w porównaniu ze standardową zębatką. Szczegółów na temat sposobu przeprowadzenia badań i wyników dowiecie się tu (ang.): http://www.noncircularchainring.be/pdf/Appropriate%20non-circular%20chainrings.pdf

Ci sami badacze przeprowadzili kolejne testy i stwierdzili jednoznacznie, że w przypadku zębatek eliptycznych obciążenie stawów jest mniejsze niż ma to miejsce w przypadku tradycyjnych tarcz, przy generowaniu tej samej mocy. Stwierdzili również, iż nie tylko kształt i owalność, ale także orientacja korby w stosunku do tarczy jest ważnym elementem konstrukcji. Naukowcy przetestowali kilka modeli nietypowych tarcz, a ich wyniki przedstawiam poniżej.

  1. Hull OVAL – akademicki wręcz przykład owalnej tarczy. W teorii uznawana za najlepsze rozwiązanie tego typu, jednakże w praktyce powoduje pewne komplikacje: jej bardzo owalny kształt może powodować problemy z przednią przerzutką. Została zaprojektowana głównie z myślą o zmaksymalizowaniu efektów pedałowania przy minimum włożonej pracy.
  2. Rys. 4 Hull Oval

  3. O.symetric-Harmonic – to według nich najlepsza ogólnodostępna owalna tarcza na runku. Zarówno owal jak i korba zorientowane są w optymalnym położeniu.
    1. Rys. 5 O.symetric-Harmonic
      1. Rasmussen OVAL – choć ma owalność na poziomie 30% wykazuje znacznie słabszy przyrost mocy w stosunku do poprzedniej tarczy. Jej twórca, prof. Rasmussen zaprojektował ją z myślą o zmniejszeniu maksymalnego wysiłku wkładanego w pedałowanie przy zachowaniu stosunkowo dużej mocy. W efekcie spadek mocy jest dość znaczny, bo wynosi -9,5%.
        1. Rys. 6 Rasmussen OVAL
          1. Polchlopek Oval – porównywalna do O.symetric-Harmonic, ale sprawuje się słabiej.
            1. Rys. 7 Polchlopek OVAL
              1. OVUM - dla obu elips Ovum (owalność 1,18 i 1,24) w optymalnej orientacji korby
                wpływ kształtu na wyniki się ujawnił: wyższa owalność powodowała lepsze wyniki.
                1. Rys. 8 OVUM
                  1. Ogival – wyniki badań przeprowadzonych na modelu matematycznym wykazały, że korba jest kompletnie źle zorientowana względem tarczy. Skutkowało to szybkim zmęczeniem mięśni stawu kolanowego. W chwilo obecnej producent naprawił „błąd” i nowe wzory można nabyć na rynku. Nie zostały jeszcze przebadane.
                    1. Rys. 9 Ogival
                      1. Q-ring – jest przykładem kompromisowego rozwiązania kompatybilności i marketingu. Niestety, przez to tarcza traci potencjalne korzyści wynikające ze swojego kształtu. Nawet z korbą zorientowaną w optymalnej pozycji wynik testu pozostaje bardzo słaby. Nie potwierdzają one danych opublikowanych przez Rotor.
                        1. Rys. 10 Q-ring
                          1. BioPace – niezbyt udany model Shimano. Podczas testów ujawniły się takie problemy jak: ból kolan, szybkie zmęczenie mięśni, spadek mocy.

                          Rys. 11 Porównanie osiągów owalnych i klasycznych tarcz

                          Rys. 12 Porównanie osiągów owalnych i klasycznych tarcz

                          Można zatem pokusić się o stwierdzenie, że zastosowanie eliptycznej zębatki jest korzystniejsze dla kolarzy. Dlaczego zatem nie jest ona standardem? Przyczyniły się do tego problemy z BioPace, konserwatywny świat kolarstwa, sponsorzy produkujący okrągłe tarcze i przede wszystkim dystans samych użytkowników. Bardzo ciężko jest przekonać ich o zaletach takiego rozwiązania, zwłaszcza iż nie jest ono tanie (ceny od $169,99) i powszechne. Nadto nie do końca było wiadomo jaki powinien być optymalny kształt elipsy oraz jak dużą różnicą będzie się odznaczał wynik w stosunku do klasycznej zębatki.

                          Jak wynika z powyższego, kształtów tarcz jest ogrom, jednak tylko niektóre warte są uwagi. Czy jednak warto wydawać górę pieniędzy na coś, co poprawia osiągi widoczne jedynie w przypadku zawodowych kolarzy? Czy kilkuprocentowy wzrost mocy dla amatora będzie miał tak ogromne znaczenie? Czy badania oraz tegoroczne Tour de France przekonają kolarzy do zmiany sposobu myślenia o zębatkach i przejdą oni na „nowy styl”? Jeśli Froome wygra w klasyfikacji generalnej to może się zdarzyć, iż producent O.symetric zaobserwuje wzmożone zainteresowanie swoim produktem i owal stanie się tak samo „modny” jak 29” koła. Nadto potwierdzi się komentarz jednego z komentatorów, że TdF jest także wielkim przedsięwzięciem marketingowym.

                          A czy Wy zdecydowalibyście się na eliptyczną tarczę w swoim rowerze? Zapraszam do dyskusji.


                          -----
                          1. http://www.bikeradar.com/news/article/pro-bike-chris-froomes-pinarello-dogma-651-think2--37547/
                          2. http://www.noncircularchainring.be/
                          3. http://www.bikeradar.com/fitness/article/technique-three-ways-to-pedal-faster-26895/
                          4. http://download.bikeboard.pl/pdf/jajqo_owalne_zebatki.pdf
                          5. http://magazyn.bikelife.pl/stories/rotor-q-rings-bcd-110/nie-tylko-dla-zawodowcow

                            15 komentarzy:

                            1. Anonimowy7/09/2013

                              Mam korbę BioPace w swojej leciwej kolarce, którą zakupiłem na giełdzie koło Młyna Sułkowice we Wrocławiu. Początkowo tego nie zauważyłem bo owal jest bardzo delikatny. Zorientowałem się w sumie nie tak dawno podczas regulacji przerzutki. Z początku myślałem że to jakiś defekt, dopiero później poczytałem w internecie, że to eksperyment Shimano o którym piszesz :)

                              Waldek z KRD MTB Team

                              OdpowiedzUsuń
                            2. Ciekawy patent, ale w tym momencie jedynie dla osób, które mają albo sponsora, albo sporo kasy.

                              W razie jakiejkolwiek wymiany zębatki może być problem z dostępnością, albo ceną takiej przyjemności.

                              Zawodowi kolarze mają to szczęście, że mogą sobie pozwolić na dowolne eksperymenty.

                              Czy za Froom'em pójdą inni? Być może tak, nie wiem jednak czy to dobry pomysł by rowery w wielkich Tourach zaczynały się odrywać jeszcze bardziej od normalnej rzeczywistości :)

                              OdpowiedzUsuń
                            3. Anonimowy7/15/2013

                              Dawno temu (jakieś 15 lat) przejechałem się "góralem" kolegi ... Stary Scott ale miał owalne tarcze. Tak mi się to spodobało, że do następnego górala, którego składałem sam, kupiłem owalną korbę Shimano. Co ciekawe bez problemu dostałem "trójkę" do górala. Bardzo dobrze mi się na tym jeździło. Teraz też bym taką kupił, ale ciężko dostać :/

                              Pozdrawiam

                              Kuna
                              KRD MTB Team

                              OdpowiedzUsuń
                            4. Mam w 29' owalne tarcze firmy Doval (doval.me)
                              Efekt pedałowania jest niesamowity. Nie twierdzę, że mam jakiś wielki przyrost mocy, ale nierównomierność "ciągu" (momentu) jest mocno wyczuwalna. Jedyną wadą jest konieczność stosowania zewnętrznego rockringu na blacie, bez rockringu łańcuch zawsze przelatuje przy przerzucaniu.
                              Mam zamiar skopiować moje 2 owalne koła zębate, na pewno nie wrócę do tych zwykłych, śmiesznych okrągłych kół.
                              Pozdrawiam

                              OdpowiedzUsuń
                            5. Anonimowy3/21/2014

                              20 lat temu jeździłem na Wheelerze z tarczami Bio-pace. Latem zeszłego roku udało mi się kupić fajny zestaw 46-36-26z. Jeździ się rewelacyjnie. Trochę zabawy z przednią przerzutką, ale to żaden problem. Z innej beczki: gdzie i za ile można dostać O.symetric-Harmonic? Bio-pace już bardzo trudno kupić, a ja już całkiem chciałbym się przerzucić na owale.

                              OdpowiedzUsuń
                            6. 3 lata na KTM TRENTO z blatami biopace (całość kupiona za 113 PLN na znanym serwisie aukcyjnym), ok 20 km codziennie (prawie) na dojazdy do i z pracy, teren dość mocno pofałdowany. Ludzie! nie znam nic lepszego do jazdy pod górę, na płaskim nie widzę różnicy. Nie wiem kiedy ujawniają się problemy z kolanami - u mnie na razie spokój ;)
                              Pozdrawiam
                              PS: na znanym serwisie aukcyjnym czasami można namierzyć korbę biopace w niezłym stanie za ok 100 PLN

                              OdpowiedzUsuń
                            7. Anonimowy10/16/2014

                              Mam Wheeler'a z BioPace. Nie robię na nim więcej niż 40 km dziennie. Z kolanami miałem większe problemy gdy wcale nie jeździłem. Bardzo fajny wynalazek.

                              OdpowiedzUsuń
                            8. Jestem posiadaczem Peugeota galibiera z pełną grupą shimano 600, w co wchodzi eliptyczna tarcza 52'zębowa. Sprawdza się, bardzo fajna sprawa. Można odczuć że obciążenie jest niejednakowe przez cały obrót korby. Zdarza się że po mocniejszym wysiłku trochę bolą mnie kolana i podejrzewam o to tę eliptyczną tarczę.

                              OdpowiedzUsuń
                            9. Anonimowy6/21/2016

                              Nie wiem skąd zdania, że pojawiały się bóle kolan. Z tego co ja czytałem, to właśnie biopace miała być odpowiedzią na bóle kolan przy zębatkach klasycznych.

                              OdpowiedzUsuń
                            10. Anonimowy7/23/2016

                              Moim zdaniem owale mogą mieć sens przy braku przedniej przerzutki - czyli z przodu owal a z tyłu przekładnia planetarna taka jak Rohloff

                              OdpowiedzUsuń
                            11. Anonimowy8/07/2016

                              Kilka dni temu przejechałem się (niestety, dość krótko)na Giancie z Biopace (Shimano FC 730) Maszyna sprzed ~20. lat, ale nówka sztuka, kilka drobnych rysek i przejechane jakieś 50 km. Tzn. teraz ciut więcej.
                              moja żona, syn i ja (testowaliśmy maszynę razem) wszyscy byliśmy zachwyceni.
                              Poważnie rozważam zakup.
                              PS: I wcale nie martwi mnie to, że będą o mnie mówić, że robię sobie jaja z korby.
                              Słoń z Wawy.

                              OdpowiedzUsuń
                            12. Anonimowy11/12/2016

                              Myślę od roku czy kupić, jak to działa itp, itd. Na wiosnę będą Osymetric w celach ciekawskich i badawczych bo w internetach tyle opinii ile użytkowników :)

                              OdpowiedzUsuń
                              Odpowiedzi
                              1. Cyklomaniak11/12/2016

                                W takim razie czekam na Twoje opinie :) Podziel się nią z innymi :)

                                Usuń
                            13. 20 albo nawet trochę ponad 20 lat temu nabyłem rower spezialized rockhopper z osprzętem shimano 400 exage i własnie były tam eliptyczne tarcze na korbie (był to taki owal jak w pkt. 7 tego artykułu jak zębatka marki rotor - czyli bardziej delikatny nie tak mocne jajo jak na tym szosowym, różnica wynosiła bodaj 2 lub 3 zęby - a też dowiedziałem się o tym dopiero przy pierwszym grubszym przeglądzie), Dla zupełnego amatora jeżdżenia rowerem korzyści z tego owalu były spore. Lekkość i płynność pedałowania, super się rozpędzała maszyna. Większość kumpli posiadaczy sporo tanszych krajowych sklepówek jak się mieli okazję przejechać moim "cacuszkiem" :) to potem każdy marzył o takim :))) Sam się przekonałem po kilku latach użytkowania jak zaszła konieczniść wymiany korby i ze względów finansowych zakupiłem sporo tanszą korbe shimano acera na zwykłych zębach :( nie ten rower!!! Jakiś ociężały się zrobił :(

                              OdpowiedzUsuń