Геометрия шоссейного велосипеда - Infinity-Terra.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Геометрия шоссейного велосипеда

Выбор размера рамы и параметры геометрии.

Многие велосипедисты при выборе нового велосипеда задаются вопросом правильного определения размера рамы. И в самом деле, задача эта не простая, особенно в век тотального обновления геометрии велосипедов, когда всё чаще встречаются достаточно радикальные решения.

Велосипед, как и другие виды двухколёсного транспорта, не самостоятелен, а является частью системы, состоящей из человека и машины. Именно точное взаимодействие велосипедиста со своим велосипедом позволяет увеличивать эффективность передачи усилий от мышц к механизму, превращающему их в движение.

В вопросе достижения эффективности, в отрыве от характеристик и возможностей самого велосипеда, главную роль играет точный подбор размера и формирование правильной посадки на велосипеде. Мы расскажем об основных параметрах геометрии, лежащих в основе выбора размера.

Длина подседельной трубы (Seat Tube Lenght) – ST

Длина (или высота) подседельной трубы – основной параметр, отвечавший за высоту рамы и долгие годы служивший основным способом обозначения размера велосипеда – в сантиметрах или в дюймах. Остальными параметрами при выборе зачастую, пренебрегали – геометрия рам оставалась достаточно стандартной. Но сейчас, длина подседельной трубы отходит на второй план – производители стремятся к занижению фактической её высоты, чтобы уменьшить стендовер (высота рамы велосипеда относительно поверхности, мы расскажем о нём ниже).

Тем не менее, до сих пор, длина подседельной трубы, зачастую неразрывно связана с обозначением размера шоссейных и кроссовых рам. То есть, если размер шоссейной рамы указан как 54, скорее всего подседельная труба будет иметь длину 54 сантиметра. Впрочем, многие производители уходят от цифрового обозначения размера, переходя на буквенное, так у MERIDA размер 54 соответствует размеру M/L.

Стэндовер (Standover height) – SH

Стэндовер это фактическая высота собранного велосипеда, установленного на колёса. Измеряется от поверхности, на которой стоит велосипед, до конца верхней трубы рамы в её средней части. Базовые рекомендации по выбору размера велосипеда подразумевают обязательное наличие нескольких сантиметров между нижней частью промежности стоящего на земле велосипедиста и верхней трубой рамы. Определить это расстояние может помочь значение стендовера, указанное в таблице геометрии рамы. Однако, следует иметь ввиду, что большинство современных велосипедов, за исключением трековых моделей и некоторых шоссейных велосипедов, имеют заниженную верхнюю трубу, поэтому основываться при выборе велосипеда на значение стендовера не следует, так же, как и на высоте подседельной трубы.

Эффективная длина верхней трубы (Effective Top Tube) – ETT

Итак, мы подходим к самому важному параметру велосипедной рамы в части выбора размера – эффективная длина верхней трубы. Иногда, этот параметр называется в таблицах геометрии как theoretical top tube (TTT). Длина измеряется по горизонтали между двумя осями – линиями, проходящими через центр рулевой и подседельной труб. Именно совпадение этого параметра делает два велосипеда практически одинаковыми “в посадке”, при использовании одних и тех-же подседельного штыря, выноса и руля. И именно правильное значение ЕТТ влияет на то, подходит ли Вам рама по своему размеру. Значение ЕТТ для шоссейных и горных рам различаются на 3-5 сантиметров (у маунтинбайков ЕТТ больше), за счёт необходимости обеспечить возможность езды на шоссейнике в “нижнем хвате” или “на пистолетах”, не говоря уже об аэро-посадке на велосипедах для раздельного старта и триатлона. Для гравийных велосипедов ЕТТ может быть как “шоссейным”, так и “горным” – пример MERIDA SILEX, который мы ещё упомянем, имеет ЕТТ чуть меньше, чем у маунтинбайков, но существенно больше, чем у шоссейных велосипедов.

Современные представления о геометрии велосипедных рам подразумевают определяющую роль ЕТТ при выборе размера велосипеда.

Рич (Reach)

Современные велосипедные рамы могут очень сильно различаться не только по положению верхней трубы (угол её установки, занижение с помощью разнообразных изгибов или сложных конструкций), но и по длине передней части велосипеда. Длинные велосипедные рамы обладают бОльшей стабильностью на высоких скоростях, позволяют гонщику занять спортивную, аэродинамическую посадку, без изменения параметров управляемости, связанных с длиной выноса. Более “короткие” рамы обеспечивают комфортную “вертикальную” посадку, лучшую манёвренность, особенно на низких скоростях. Значение параметра “Рич” напрямую влияет на то, какой характер будет у Вашего велосипеда – “гоночный” или “прогулочный”.

Рич измеряется по горизонтали, от вертикальной осевой линии, проходящей через центр кареточного узла до центра рулевой трубы.

В последние годы идёт тенденция к увеличению рич’а на маунтинбайках, где длинный рич гарантирует эффективность управления байком в “атакующей” позиции, а неизбежно возрастающая длина верхней трубы (ЕТТ), компенсируется более вертикальной установкой подседельной трубы.

Стак (Stack)

Стак – “вертикальный аналог” рич’а, этот параметр означает высоту переднего треугольника, он показывает нам фактическую высоту рулевого стакана для велосипедиста, находящегося в седле. Высокий стак обеспечивает комфортное положение на велосипеде, позволяющее лучше контролировать дорогу, например, как у гравийного байка MERIDA SILEX, где большой стак служит фирменной “фишкой” и делает этот гравийный байк непохожим на другие, создавая уникальную посадку. Низкий стак обычно свидетельствует о гоночном назначении велосипеда и позволяет занимать аэродинамическую позицию на шоссейных велосипедах и атакующую на маунтинбайках. Стак измеряется по вертикальной линии, проходящей от центра каретки до высоты верхней части рулевой трубы.

НАСТРОЙКА

При выборе размера велосипеда необходимо понимать, что антропометрические данные у всех людей разные, в то время как производители берут за основу средние показатели. Не исключено, что после приобретения велосипеда, может понадобиться более детальная подгонка, заключающаяся в регулировке или замене компонентов кокпита.

Подседельная труба (ST)

Как отрегулировать: поднять или опустить подседельный штырь.

В случае, если длины подседельного штыря не хватает (при установке становятся видны отметки MAX на штыре), заменить штырь на более длинный. Если конструкция рамы не позволяет опустить подседельный штырь (штырь упирается во внутренние элементы рамы) укоротить его или заменить на более короткий.

Влияние: высота подседельного штыря немного влияет на фактическую длину кокпита велосипеда.

Длина верхней трубы (ЕТТ)

Как отрегулировать: сократить длину кокпита можно установкой подседельного штыря без смещения (сэтбэка), можно установить вынос меньшей длины. Увеличить – установкой подседельного штыря со смещением (сэтбэком), установкой более длинного выноса.

Влияние: наличие смещения подседельного штыря оказывает влияние на эффективность педалирования, а длина выноса напрямую влияет на управляемость велосипеда.

Стэндовер (SH)

Как отрегулировать: к сожалению, объективной возможности изменить стендовер нет. Если Вы планируете кататься агрессивно, выбирайте модель велосипеда с низким стендовером.

Рич (Reach)

Как отрегулировать: излишнюю длину рич’а можно компенсировать установкой более короткого выноса, а его недостаток – установкой более длинного. При выборе маунтинбайка, особенно полноподвесочной трейловой или эндуро-модели, необходимо помнить, что на таких маунтинбайках в базовой комплектации идут достаточно короткие выносы, сократить длину которых можно лишь на 1-2 сантиметра. Минимальная длина выноса для маунтинбайка – 30 миллиметров. Существуют и более короткие модели, но они достаточно редки. Некоторое влияние может оказать и геометрия руля.

Влияние: длина выноса и ширина руля напрямую влияют на управление велосипедом.

Стак (Stack)

Как отрегулировать: низкий стак можно увеличить, добавив проставочные кольца под вынос или установив более высокий руль. Также, фактический стак можно увеличить, установив вынос с подъёмом. Уменьшить стак можно убрав проставочные кольца, установив вынос без подъёма или с отрицательным подъёмом. Также, если на велосипеде установлен вынос с подъёмом в заводской комплектации, изменить стак в нужную сторону можно перевернув вынос, если это позволяет его конструкция.

Влияние: конфигурация подъёма выноса при сохранении его длины не оказывает существенного влияния на “курсовую” управляемость велосипеда, но может существенно повлиять на спортивную эффективность на шоссе и преодоление препятствий на маунтинбайке.

Существуют дополнительные возможности точной настройки посадки – установка положения седла в подседельном штыре и регулировка его наклона, регулировка наклона руля в выносе. На рынке представлены сёдла с разной шириной и жёсткостью, с различной формой носа. Рули имеют разную геометрию в части вертикального (upsweep) и горизонтального (backsweep) изгиба, если речь идёт о маунтинбайке, или ещё больше параметров (подъём, изгиб, отклонение дропов – flare, их длина и высота) – если речь о шоссейных, кроссовых и гравийных велосипедах. На прогулочных моделях часто встречаются регулируемые выносы, настройка которых одновременно влияет и на рич, и на стак. Возможностей много, и, если основные параметры размера и, как следствие, геометрии, выбраны правильно (с учётом планируемого использования велосипеда, его типа и назначения), то создание идеальной посадки в любом случае возможно, но будьте готовы к тому, что это произойдёт не сразу.

Совет: не избавляйтесь сразу от компонентов, которые Вы сняли для замены на более подходящие. Как показывает практика, телу необходимо привыкнуть к новому велосипеду и по мере того, как Вы осваиваете новый байк, может появиться желание вернуть на место те элементы кокпита, что стояли изначально. Особенно часто это происходит при покупке первого шоссейного велосипеда, так как для того, чтобы добиться правильной посадки, необходимо пройти период “растяжки”.

И напоследок, MERIDA BICYCLES на своём сайте предлагает Вам ознакомиться с РЕКОМЕНДАЦИЯМИ ПО ВЫБОРУ РАЗМЕРА для всех велосипедов линейки 2020.

Читайте также:  Вынос шоссейного велосипеда

Так же, на сайте MERIDA Вы можете ознакомиться с геометрией велосипедов и увидеть отличия как между размерами, так и между разными моделями велосипедом.

Немного о геометрии велосипеда

При выборе велосипеда вам надо обращать внимание на некоторые параметры геометрии рам. При выборе прогулочного велосипеда достаточно ограничиться подбором ростовки, однако, если у вас есть какие-то конкретные требования к велосипеду, и вы планируете использовать его в спорте, желательно будет уделить внимание еще некоторым параметрам геометрии, чтоб с первого раза купить именно то, что вас интересует.
Рамы велосипедов разных производителей, даже предназначенные для одного и того же, иногда, все-таки, имеют незначительные различи в геометрии, которые лично для вас могут оказаться весьма значительными.

Ростовка

Первое, на что вы обращаете внимание, покупая велосипед. Как правило, когда говорят о подборе размера рамы, говорят именно о ростовке. Под этим термином подразумевается длина подседельной трубы. Обозначается, как правило, в дюймах или буквами. Ростока велосипеда это очень важно, потому что, если вы возьмете велосипед неподходящего размера, все остальные его параметры не будут иметь уже никакого значения.

ЕТТ и рич

Для рам, на которых вы в основном сидите, подходящий размер, обычно, считают по ЕТТ, от английского Effective Top Tube. Это длина параллельной линии, проведенной от подседельного штыря до рулевой колонки. Это значение определяет длину велосипеда и может оказаться так, что велосипед меньшей ростовки но с большим ЕТТ будет для вас удобнее, чем короткий велосипед подходящей ростовки.
Для рам, на которых вы находитесь, в основном, в положении стоя гораздо более удобно считать подходящую длину по параметру Reach. Это длина воображаемой параллельной линии между кареткой и рулевой велосипеда.

Колесная база и длина перьев

Колесная база — это расстояние между осями переднего и заднего колеса. Чем она больше, тем более стабильно велосипед ведет себя на трассе. Чем она меньше, тем велосипед более верткий, маневренный и лучше едет вверх.

Длина перьев

Длина перьев рамы от каретки до оси. Чем перья длиннее, тем велосипед стабильнее, его меньше разбрасывает на камнях или корнях. Однако, велосипед с длинными перьями тяжело выдергивать, он плохо контролируется в воздухе. Таким образом, если вы подбираете верткий велосипед для прыжков или фристайла, лучше выбирать рамы с короткими перьями и короткой базой. Если вам нужен максимально стабильный велосипед — ваш выбор длинная база и длинные перья. Если вы отдаете предпочтение апхиллам, в том числе с очень резкими вертлявыми поворотами вокруг деревьев, опять же — ваш выбор короткая база.

Угол рулевой

Угол наклона вилки велосипеда относительно земли. Очень важный параметр, при выборе велосипеда для разных стилей катания. Чем более остр этот угол, тем более агрессивной геометрией обладает велосипед. Острый угол, в том числе, увеличивает базу, ваш велосипед намного более эффективно атакует препятствия, стабильно держит скоростные повороты. Однако, резкие повороты на маленьких скоростях, такие как, например, свитчбек, гораздо удобнее проходятся на велосипедах с тупым углом за счет большей вертлявости такого велосипеда.
Также, чем тупее угол, тем больше центр тяжести велосипеда вынесен вперед, соответственно, педалирование будет эффективнее с каждым градусом.
Для кросс-кантри, где это важно, а также присутствует много мест с рулежкой в острые повороты на низких скоростях целесообразно выбирать велосипеды с углом не меньше 69-70 градусов.

Угол подседельной трубы

Отвечает за смещение веса райдера в то время, когда он находится в седле. Чем больше вес вынесен назад, тем больше стабильности приобретает велосипед. Однако, сильное смещение назад приводит к постоянному отрыву переднего колеса на подъемах и сильно ухудшает мощность вашего педалирования. Иногда лучше жертвовать стабильностью в пользу мощности и возможности въезжать в огромные подъемы с корнями и свитчбеками.

Резюме

Итак, короткий вывод из всей изложенной выше информации
Если вам нужен велосипед для спусков по сложным трассам без вкручивания или с минимумом такого — ваш выбор велосипед с длинной базой, острым углом и большим значением ЕТТ
Если вам нужен велосипед ля прыжков, трюков и контроля в воздухе — ваш выбор короткий велосипед маленькой ростовки с не очень острым углом и короткими перьями
Если вам нужен велосипед для кручения педалей, кросс-кантри марафонов или бреветов — вам подойдет максимально заваленная вперед посадка, максимально тупой угол и максимально короткие перья.
Если вам нужен велосипед для сложных ХСО гонок, выбирайте между более техничным и более силовым катанием, в зависимости от ваших сильных сторон, и подбирайте велосипед с большим упором либо в одну, либо в другую сторону.

Геометрия рамы велосипеда

Рама – основная часть велосипеда. Она должна быть прочной, обеспечивая необходимую жесткость всей конструкции, и легкой. При этом еще и достаточно дешевой. Учитывая, что цена рамы составляет, в среднем, треть от цены готового байка. Производители стараются получить оптимальные характеристики велосипеда сочетанием материала, из которого изготавливают раму, и подбором ее геометрических характеристик – длин труб и углов между ними.

Некоторые ее характеристики и их влияние на поведение велосипеда в поездке мы попытаемся объяснить. Этот материал можно так же рассматривать как справочник по терминологии.

Геометрия рамы байка определяет несколько его характеристик:

Стабильность

Cпособность сохранять прямолинейное направление движения. Более длинный и низкий велосипед более стабильный.

Зависит от следующих характеристик:

  • Длины верхней трубы. Чем она длиннее – тем байк более стабильный, но менее маневренный.
  • Колесной базы. Чем больше – тем стабильнее.
  • Высоты каретки. Увеличение высоты уменьшает стабильность, но повышает проходимость.

Маневренность (управляемость)

Скорость реакции на действия велосипедиста. Его способность быстро менять направление движения. Чем короче рама – тем более маневренный велосипед.

Зависит от большего числа параметров:

  • Длина верхней трубы. Более короткая труба обеспечивает большую маневренность, но меньшую стабильность.
  • Колесная база. Чем меньше база – тем больше маневренность, но меньше стабильность.
  • Длина задних перьев. Чем они короче, тем байк становится более маневренным.
  • Длина выноса. Аналогично предыдущей характеристики, более короткий вынос улучшает маневренность, а более длинный делает повороты труднее и непредсказуемыми.
  • Рулевой угол. Чем он ближе к вертикали (больше), тем более маневренный велосипед.
  • Уход вилки. Эта характеристика связана с предыдущим параметром. Соответственно чем меньше уход – тем лучше маневренность.
  • Зазора вилки. Чем он меньше, тем лучше управляемость.

Сцепление колес с дорогой

Переднее и заднее колеса имеют разное сцепление с поверхностью дороги. Большую роль в этом играют велосипедные покрышки.

Распределение веса велосипедиста по колесам выглядит примерно так: 35% веса приходится на переднее колесо и 65% на заднее.

Сила сцепления заднего колеса с поверхностью зависит от дизайна и геометрии конкретной рамы и, соответственно, от правильности распределения веса велосипедиста, т.е. от:

  • Длины задних перьев. Чем более короткие задние перья, тем сильнее сцепление с поверхностью – велосипедист сильнее давит своим весом.
  • Подседельного угла. Чем меньше угол, то есть подседельная труба отклонена больше назад, тем больше велосипедист давит своим весом на заднее колесо и сильнее сцепление с поверхностью.
  • Колесной базой. Чем она меньше – тем сильнее сцепление.

Боле подробно о функциях переднего и заднего колеса в управлении велосипедом описано в статье «Можно ли ставить разные покрышки на разные колеса велосипеда и как их подбирать?»

Теперь немного более подробно рассмотрим каждую характеристику.

  1. Размер рамы. Это один из главных факторов при выборе велосипеда. От него зависят все остальные размеры. Более подробно вопросы выбора размера рамы рассмотрены в статье о выборе велосипеда.
  2. Длина верхней трубы. Влияет на стабильность и маневренность байка. Чем она длиннее, тем более стабильный байк, но менее маневренный. От нее зависит и посадка велосипедиста – более вертикальная или ближе к горизонтальной. Очень сильно влияет так же и на распределения веса по всей конструкции. Если у Вас длинные руки или торс, то нужно выбирать велосипед с длинной трубой. Но при этом учтите, что иногда можно просто поменять вынос руля (сделать его побольше или поменьше), сдвинуть назад седло или докупить изогнутый назад подседельный штырь для правильной настройки седла.
  3. Колесная база — это расстояние по горизонту между осями колёс. Аналогично предыдущей характеристике влияет на стабильность и маневренность. Чем больше база, т.е. велосипед длиннее – тем лучше стабильность и, соответственно, меньше маневренность велосипеда.
  4. Длина задних перьев. Расстояние между осью задней втулки и кареткой по линии горизонта. Влияет на управляемость и сцепление с дорогой заднего колеса. Чем они меньше – тем более управляемый велосипед (он становится короче) и больше сила давления на заднее колесо. Соответственно повышается сцепление с поверхностью дороги. При коротких перьях байк легче поднимается в гору, маневреннее на поворотах, быстрее разгоняется, имеет меньшую пробуксовку.
  5. Подседельный угол – это угол между подседельной трубой (подседельным штырем) и горизонтом. Оказывает влияние на посадку велосипедиста и сцепления заднего колеса с дорогой. Чем меньше угол (подседельная труба сильнее отклонена назад) – тем сильнее велосипедист давит своим весом на заднее колесо и лучше сцепление, но при этом уменьшается скоростная сила. Более крутой угол смещает вес тела вперед, увеличивая давление на руки и переднее колесо.
  6. Высота каретки (зазор, дорожный просвет, клиренс). Расстояние между дорогой и центром каретки. Влияет на стабильность и проходимость. При низком зазоре выше стабильность, легче тормозить, но ниже проходимость, большой риск зацепиться педалью за кочку, землю или дорогу при повороте. Чем ниже каретка – тем ниже центр тяжести и, следовательно, велосипед легче поворачивать. Влияет она и на диаметр колес, которые можно будет установить. У горных велосипедов зазор больше, чем у дорожных и шоссейных.
  7. Длина выноса. Измеряется как расстояние от центра рулевой колонки до руля. Влияет на посадку велосипедиста и управляемость. Опять же, чем больше вынос, тем более горизонтально будет сидеть велосипедист, что более удобно при длительных поездках. Более подробно о выносе руля описано в статье на нашем сайте: «Вынос руля велосипеда. Для чего нужен и как выбрать.»
  8. Рулевой угол. Измеряется как угол между горизонтом и линией рулевой колонки. Чем больше угол, тем лучше управляемость и быстрее разгон, а вилка лучше обрабатывает мелкие неровности дороги. Связан со следующим параметром.
  9. Уход вилки. Расстояние между точкой соприкосновения с дорогой линии, проведенной через рулевую колонку, и точкой касания переднего колеса с поверхностью дороги. Связан с предыдущей характеристикой. Чем меньше значение ухода вилки – тем лучше маневренность. Если есть передний амортизатор, то этот параметр меняется в зависимости от ситуации на дороге.
  10. Зазор вилки. Расстояние по горизонтали между центром втулки переднего колеса и воображаемой линии, проведенной через рулевую колонку. Вообще это характеристика вилки, но вместе с рулевым углом и длиной выноса влияет на управляемость велосипеда. Чем он меньше – тем лучше управляемость. Более длинный зазор придает большую стабильность.
Читайте также:  Шоссейный велосипед дисковые тормоза

Геометрия труб при производстве велосипедных рам

Немного хочется остановиться на геометрии труб, используемых для производства рам.

При производстве современных моделей используют трубы большого диаметра.

Почему больший диаметр труб предпочтительнее? Законы физики говорят, что при увеличении диаметра трубы в два раза ее жесткость повышается в восемь раз (кубическая зависимость), а при увеличении толщины стенки трубы в два раза ее жесткость увеличится так же в два раза. Т.е. для увеличения жесткости конструкции и при минимизации при этом веса — увеличение диаметра трубы предпочтительнее.

У таких труб выше жесткость на изгиб, даже при снижении толщины стенок, что, в свою очередь, ведет к снижению общего веса изделия. Но делать стенки очень тонкими опасно, так как это может привести к смятию при серьезном ударе. Считается, что минимальная толщина стенки стальной трубы может быть 0,4 мм, а алюминиевой 0,8 мм. При математическом моделировании и проведении прочностных расчетов было выяснено, что нагрузки на раму неравномерные. Наиболее сильные напряжения на концах – в местах сварки, а минимальные в центре. Тогда производители пошли по пути использования баттированных труб (butted tubing). У них различная толщина стенок в разных участках. Например, при производстве велосипедных рам используют трубы с большей толщиной стенки на концах и меньшей в середине.

Баттирование бывает одинарным, двойным (double butted) или тройным (triple butted).

При одинарном баттинге один конец трубы имеет имеет большую толщину стенок, чем другой. При двойном — оба конца трубы с более толстыми стенками, чем середина, а при тройном — труба имеет три различных толщины по всей длине.

Однако, производство баттированных труб более дорогое и в моделях среднего ценового диапазона их не используют. Вместо этого используются трубы с профилированным сечением – овальным, треугольным и т.д., причем часто одно сечение плавно перетекает в другое. У них лучше параметры жесткости, чем у круглых, даже при уменьшении толщины стенок.

Получают такие трубы методом гидроформинга – формовка труб путем помещения их в специальные матрицы и закачки им внутрь воды или специального масла под высоким давлением. При этом труба принимает форму матрицы, в которую ее поместили.

Например, на приведенной фотографии видно, что у городского женского велосипеда Formula Breeze 2016 верхняя рама имеет треугольную форму, а нижняя — овальную, вытянутую в вертикальной плоскости. Такой профиль делает всю конструкцию более прочной, чем если бы она была выполнена из обычных круглых труб.

Идеальное сочетание это маневренный и стабильный велосипед при низком весе и небольшой цене.

Производители постоянно ищут компромиссы между различными характеристиками при разработке оптимальных моделей для каждого типа велосипедов, экспериментируя с различными углами соединения труб, применяемыми материалами и профилями.

Выбирайте велосипед с подходящей для Вас геометрией, обязательно пробуйте его перед покупкой в действии так, чтобы Вам было удобно и комфортно, и катайтесь с удовольствием!

Видео о геометрии рамы велосипеда

Влияние геометрии рамы на поведение велосипеда

Нашёл мегазачётную статью о влиянии различных параметров геометрии рамы велосипеда на его поведение.

Геометрия рамы велосипеда влияет на его поведение существенным образом. В этой статье мы расскажем как узнать что представляет собой рама вашего велосипеда.

Велосипед — это замечательная вещь. Возьмите два колеса вместе с кучей тросиков, прилепите это к раме и получится настоящее произведение сантехнической арматуры. Теперь прилепите какую-либо сидушку — чем уже, тем лучше — и добавьте трубу впереди, чтобы держаться руками. Вмонтируйте кучу шестерней, шатуны, топталки и цепь и поехали… не забудьте накачать колёса. Вот и получилось персональное средство передвижения. Отлично, для торможения ещё пригодяться тормоза и для удобства будут также уместны переключатели. Но, в действительности, всё что есть в велосипеде: несколько труб, несколько тросов, несколько шестерёнок и цепь, и немножко резины и пластик. Замечательно, что это вообще работает.

Но, если простой велосипед это впечатляющее проявление искусства инженеростроения, то горный велосипед — настоящее чудо! Давайте взглянем на это поближе. Любой старый велосипед едет, останавливается и иногда поворачивает — это стало известно ещё столетие назад. Горный велосипед отличается тем, что всё это можно проделывать на любой поверхности, чего люди ранее и предположить не могли. Также частью этих возможностей достигается благодаря современному производству и материалам — многое зависит от особенностей рамы, потому что дизайн рамы влияет на то, где все остальные компоненты велосипеда будут прилеплены, на отношение руля к седлу, седла к каретке, руля к углу переднего колеса, каретки к земле и так далее.

И всё приходит к геометрии рамы — к обманчиво простому набору углов и длин, которые диктуют то, как все различные части горного велосипеда будут работать вцелом. К счастью, геометрия рамы — сложный комплекс правил, который поддаётся некоторым научным принципам и немножко везению дизайнеров. Познать это, значит вспомнить последние классы математики: синусы и косинусы. Над этим можно сломать голову, поэтому чтоб вас уберечь от этого, ниже прилагается полный гид по этому вопросу.

Разработчики горных велосипедов стоят лицом к лицу с тернистым набором проблем, которые доставляете им ВЫ?! Если быть более точным, то это ваш вес и где находится ваш центр тяжести. Любой велосипед с велосипедистом на борту это тяжёлая и нестабильная конструкция. Всё в порядке, пока вы катетесь по ровной асфальтной поверхности и ваш вес довольно равномерно распределён между двумя колёсами и всё это легко контролировать. Попробуйте выехать на внедорожье и правила меняются. Вместо равномерного распределения веса ситуация меняется косвенным образом — то 100% веса приходится на заднее колесо, а через миг 100% — уже на переднем. Как только меняется поверхность, опытный велосипедист перемещает вес для контроля над велосипедом и комфортного педалирования. Но начинающий байкер не справится с изменением рельефа в 45 градусов даже на двухподвесном велосипеде с злыми покрышками. Однако, для дизайнеров велосипедов, задача остаётся таже — нужно сделать такой велосипед, чтоб любой мог сказать — это произведение искусства!

Веский вопрос

Если всего этого недостаточно, амортизаторы также могут помочь справиться с проблемами. Теперь не только велосипедист перемещает центр тяжести, но также над этим вопросом работают амортизаторы. Когда работает передний, задний или оба амортизатора, эффективность геометрии рамы также изменяется. Строение амортизаторов должно принимать во внимание то, как велосипед будет вести себя в различных сиутациях, учитывая любые комбинации веса велосипедиста и реакцию амортизаторов. И всё это стоит в основе требований геометрии рамы любого байка — чтобы сделать посадку педалирования эргономичной, достигнуть комфортного движения, управления и торможения.

Сложите все эти факторы вместе и вы начнёте видеть, что логика строения горного велосипеда очень сложна. Чтобы более близко изучить важность геометрии велосипеда, прочтите ниже АНАТОМИЯ ГОРНОГО ВЕЛОСИПЕДА.

АНАТОМИЯ ГОРНОГО ВЕЛОСИПЕДА

Велосипедные понятия:

Стабильность показывает сколько велосипедисту нужну преложить усилий, чтобы сохранять прямолинейность езды. Большая стабильность в основном хороша при фрирайде на целый день и в даунхильных гоночных машинах, в то время как на техничных участках трассы нужен велосипед, который можно легко переместить в сторону.

Читайте также:  Шоссейные гонки на велосипедах

Быстрота — как быстро велосипед реагирует на манёвры велосипедиста. Почти похоже на стабильность, но не совсем то же самое — идеально иметь стабильный вельчик, который также быстр в узких и извилистых условиях.

Зазор — расстояние между кареткой и поверхностью почвы (скалы, корни, кочки и другие препятствия). Увеличение зазора обычно уменьшает стабильность велосипеда и наоборот — более стабильный велосипед должен иметь более низкую каретку.

Сцепление — то, как легко заднее колесо цепляется за поверхность. Зависит от распределения веса велосипедиста и от факторов дизайна рамы, таких как угол подседельной трубы (подседельный угол), длина нижней трубы задних перьев и расстояния между колёсами (база).

ДЛИНА ВЕРХНЕЙ ТРУБЫ — расстояние между центрами рулевой колонки и подседельного штыря, воображаемая линия, идущая параллельно земле. Различные по размеру рамы отличаются как длиной, так и шириной.

БАЗА — расстояние между передним и задним эксцентриками колёс. Более длинная база, значит меньшая манёвренность и большая стабильность, и более короткая, значит более быстрый и вёрткий велосипед.

Эффект длины базы:

ДЛИНА ВЫНОСА — меряется от центра руля, до центра рулевой колонки. Длина выноса может оказывать существенное влияние на то, как реагирует ваш велосипед на повороты руля, также тут влияют другие факторы: длина верхней трубы, и рулевой угол. В основном, более короткий вынос лучше для большей манёвренности, более длинный — делает повороты более трудными и непредсказуемыми.

Эффект длины выноса:

ВЫСОТА КАРЕТКИ — расстояние между землёй и центром каретки (ЗАЗОР). Более низкая каретка даёт большую стабильность — легче тормозить — но больший ризк зацепить педалью земляные препятствия. Более высокая каретка придаёт больший зазор, лучше поворачивать, но меньшую стабильность.

Эффект высоты каретки:

ДЛИНА ЗАДНЕГО ПЕРА — расстояние между кареткой и осью задней втулки. Существует небольшая разница между велосипедами в длине заднего пера — длина обычна коротка насколько это возможно. Более короткое заднее перо рамы придаёт большее сцепление заднего колеса с поверхностью почвы и меньшую пробуксовку.

Эффект длины нижней трубы пера:

ПОДСЕДЕЛЬНЫЙ УГОЛ — угол между подседельной трубой и линией, параллельной земле. Меньшее число — ленивый угол — вес велосипедиста перемещается на заднее колесо и увеличевается сцепление, но уменьшается скоростная сила. Более крутой угол, перемещает вес гонщика вперёд, заставляя работать амортизационную вилку и обеспечивет лучшую посадку для быстрго и агрессивного педалирования.

Эффект подседельного угла:

РУЛЕВОЙ УГОЛ — угол между рулевой колонкой и линией, параллельной земле. Более меньший показатель — ленивый угол — придаёт более медленное, раслабленное управление велосипедом. Большее число — крутой угол — значит более быстрое реагирование на манёвры. Однако, реагирование на повороты руля также зависит и от других факторов, таких как длина, зазор и уход вилки (смотрите ниже) и длина выноса.

Эффект величины рулевого угла:

ЗАЗОР ВИЛКИ — расстояние между центром втулки переднего колеса и воображаемой линии, проведнной через рулевую колонку. Зазор — это характеристика вилки, а не рамы, но в комбинации с рулевым углом и длиной выноса, влияет на ответ велосипеда на повороты руля. Более короткий зазор делает велосипед более управляемым, более длинный зазор — придаёт стабильность велосипеду.

УХОД ВИЛКИ — Почти то же самое, что и зазор вилки. Меряется от точки соприкосновения переднего колеса до точки соприкосновения с землёй воображаемой линии, проведённой через рулевую колонку. Как и зазор, уход вилки влияет на поведение велосипеда при поворотах рулём. Разница в том, что в то время как зазор — постоянная величина, уход становится короче при амортизации передней вилки.

Эффект длины зазора и ухода вилки:

Геометрия рамы

На рисунке изображены разнообразные параметры, влияющие на возможности рамы. Эти параметры должен предоставлять каждый производитель в документах к продукту или на сайте. Кто-то выкладывает все, кто-то только необходимые части. Я попробую описать, на что влияют все длины и углы в геометрии рамы велосипеда:

  • S/T c-t — расстояние от центра каретки до подседельного зажима. Влияет на размер рамы, параметр на который в первую очередь надо обращать внимание при выборе рамы. Чем короче это расстояние, тем жёстче кареточный узел, при нажатии на педаль рама меньше деформируется. Увеличивается Безопасность, так как верхняя труба рамы проходит ниже, уменьшается опасность удара о неё. Но при этом увеличивается длина подседельного штыря, что может привести к его поломке;
  • W/Bколёсная база велосипеда, расстояние между осями переднего и заднего колеса. Влияет на Устойчивость и Манёвренность велосипеда. Чем длиннее база велосипеда, тем больший радиус нужен ему для поворота, соответственно ниже манёвренность, но тем больше устойчивость;
  • S/T ang. — угол между подседельной трубой рамы и её горизонталью. Чем он больше, тем более вертикальное положение принимает подседельный штырь. Влияет на удобство при педалировании, рассчитывается из размера рамы и обычно равен 73 градусам. Некоторые фирмы пытаются его изменять для более правильного распределения веса в зависимости от стиля катания. При уменьшении угла, увеличивается нагрузка на заднее колесо (улучшается сцепление с дорогой), посадка вытягивается. Педалирование становится более неудобным, а при движении в гору есть вероятность перевернуться. Самое главное этот угол теряет значение в случае, когда велосипедист педалирует стоя;
  • T/T h — расстояние от центра рулевого стакана до центра подседельной трубы. Чем короче это расстояние, тем более вертикальная посадка будет у велосипедиста, соответственно более комфортная. База велосипеда при этом также уменьшается, а распределение нагрузки увеличивается в сторону переднего колеса. Однако при педалировании стоя, в лучшем случае, колени будут задевать руль, а в худшем вообще станет невозможно так ехать. Особенно если это расстояние уменьшено за счет увеличения S/T ang. (угла подседельного штыря). При езде в гору, стоя из-за уменьшения этой длины снижается нагрузка на заднее колесо, ухудшается динамика, рулить при нагруженном переднем колесе становится сложнее. Из-за этого на шоссейных велосипедах эту длину длину стараются сделать больше (причем не за счет угла S/T ang.), что позволяет спортсменам лучше педалировать стоя в гору — это залог победы в соревнованиях;
  • T/T a — длина верхней трубы рамы. Чем больше она отличается от T/T h тем ниже она опущена. Некоторые производители не указывают этот параметр, или заменяют его на угол наклона верхней трубы;
  • H/T — высота рулевого стакана. От этого параметра зависит то, насколько рама нужного размера подходит для вас (особенно при выборе маленьких размеров). Так как длина вилок для всех размеров рам одинаковая, а для увеличения безопасности необходимо делать раму как можно ниже, получается, что этого можно добиться только уменьшением параметров S/T c-t и высоты стакана. Так что выбирая велосипед маленького размера обратите внимание, чтобы высота стакана была минимальной;
  • H/T ang. — угол между вилкой и горизонталью рамы. Чем больше этот угол, тем более вертикальный наклон у вилки. Этот параметр влияет практически на всё:
    1. Устойчивость — чем меньше угол, тем больше база велосипеда. При вращении руля увеличивается момент, возвращающий в вертикальное положение велосипед. Уменьшается вероятность заноса переднего колеса;
    2. Маневренность — при увеличении угла, уменьшается база велосипеда. Велосипед легче проходит повороты, стиль езды становится более агрессивным;
    3. Накат, динамика — при увеличении угла, уменьшается тормозящий момент при кручении руля и амортизационная вилка меньше работает в вертикальной положении;
    4. Безопасность — чем меньше угол, тем лучше велосипед держит дорогу. Ниже опускается рулевая труба и ниже становится рама. Вилка лучше реагирует на ухабы и уменьшается опасность перелететь через руль;
    5. Равномерность распределения веса — чем больше угол, тем меньшая нагрузка идёт на переднее колесо;
    6. Прочность рамы — чем больше угол, тем больше нагрузки идет на раму и меньше на вилку, и наоборот.

Для шоссейного велосипеда на первом месте стоит скорость, накатистость и КПД — угол вилки равен 73-74 градуса;

В велосипеде для даун-хилла важна максимальная устойчивость, четкость при прохождении виражей, безопасность — угол вилки равен 62-64 градуса.

  • F/L — длина вилки велосипеда. Практически у всех вилок одинаковая;
  • B/B — зазор между центром каретки и горизонталью рамы. Чем ниже находится каретка, тем ниже центр тяжести, тем легче ехать на велосипеде. Однако появляется опасность задеть педалью за кочку, снижается безопасность;
  • C/S — длина пера рамы, влияет на распределение веса. Чем короче перо, тем лучше динамика (независимо от того, стоя или сидя педалирует велосипедист) и сцепление заднего колеса с дорогой. Однако при перевозке грузов на велосипеде с короткими перьями появляется опасность перевернуться на подъёме;
  • F/R — зазор между осью вращения вилки и осью колеса. Отвечает за возврат колеса в первоначальное положение за счет энергии поступательного движения. Чем больше, тем легче ехать без рук. Одинаковое практически для всех вилок.

К подбору рамы следует особенно внимательно подходить к её геометрии. Это та основа, которая позволит вам добиваться лучших результатов в выбранной дисциплине.

Ссылка на основную публикацию