środa, 4 lutego 2009

Przełożenie w rowerze


Im mocniej naciskasz na pedały, tym szybciej jedzie rower, tym dalej zajedziesz.
Czy to prawda? Zastanawiałeś się kiedyś nad tym?
Czy brałeś pod uwagę częstotliwość kręcenia? Długość ramion korby? Średnicę koła?
Nie? No, to pomyśl o tym.
A na rozgrzewkę tekst, jak daleko można przejechać wykonując tylko jeden obrót korbą.

Aby rozważania miały sens należy założyć, że rower nie ma wolnobiegu - jedzie tylko wtedy, gdy kręci się pedałami.
Intuicja podpowiada, że duża tarcza z przodu i mała z tyłu dadzą największą drogę, ale będą też wymagały najwięcej siły.

Widać z tego, że trzy czynniki są najważniejszymi, a dokładnie - cztery:
  • ilość zębów na przedniej tarczy
  • ilość zębów na tarczy z tyłu
  • długość ramienia korby
  • średnica koła

Uproszczę rozważania - ze średnicy koła można wyliczyć obwód, co przydaje się do policzenia ile metrów przejeżdża rower podczas jednego obrotu korby.
Obwód koła, a więc i średnica (promień) jest stała. Nie zmienia się w trakcie jazdy. Zmienia się natomiast średnica tarcz z przodu oraz z tyłu dzięki pracy przerzutek.

Zmian przełożenia dokonuje się w celu najbardziej efektywnego wykorzystania siły własnych mięśni.

Typowy rower szosowy ma dwie tarcze z przodu oraz np. kasetę 10-cio rzędową. Stare typy mogą mieć kasetę nawet 5-cio rzędową, a im rower nowocześniejszy, tym kółek zębatych z tyłu więcej. To dla naszych rozważań jest nieistotne.

Istotny jest stosunek zębów tarczy z przodu do zębów tarczy z tyłu.
Przyjąłem następujący układ (z tego względu, że sam z takiego korzystam):
  • tarcze z przodu: 53 i 39 zębów
  • kaseta: 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 23 (9 rzędów)
Wykonana praca = siła x droga na co bezpośredni wpływ ma przełożenie, czyli stosunek tarczy przedniej do tylnej.
Popatrz na tabelkę, w której wyliczony jest stosunek tarcza/kaseta (trzecia kolumna - na niebiesko).

Dla małej tarczy:

Dla dużej tarczy:

Porównajmy obie tabelki:

Czy nic się nie nasuwa?

Ależ tak! To te wszystkie pośrednie przełożenia wzajemnie się przeplatające.
Nie da się "przejechać" kasety z dołu do góry, a potem zmienić tarczę z przodu i powtórzyć manewr. Przełożenia się przeplatają (od najlżejszego, najbardziej miękkiego, aż po najtwardsze):


Proponuję dokonać podobnego przeliczenia na swoich rowerach. Powinno pomóc w przekonaniu niektórych do rzadszego używania twardych przełożeń. Zwłaszcza, gdy warunki tego wcale nie wymagają.
Pomoże też w głębszym zrozumieniu przełożeń roweru i efektywnego wykorzystywania przerzutek. Tej tylnej, ale też i przedniej.

Wracając zaś do pytania ze wstępu "jak daleko można przejechać wykonując tylko jeden obrót korbą":
wystarczy wyliczony współczynnik tarcza/kaseta pomnożyć przez obwód koła.
Proste!


A jak na układ przełożeń wpływa długość ramion korby - następnym razem.

Brak komentarzy: