Polemika
Fizyka
Kuźnia
Sprzęt
Z warsztatu
O mnie

Przerzutka tylna, edycja rozszerzona i uzupełniona

(28.12.2013)

No to ukradli mi rower.

Ok, nie trzeba mnie tutaj żałować, złe ludzie co to zrobili skorzystali tylko z mojego ciamajdostwa. Oczywiście, nie usprawiedliwia to ich czynów. Jednak w moim świecie złodzieje rowerów są jak koklusz, gradobicie i feministki – czyli występujące naturalnie kataklizmy z których istnieniem należy się po prostu pogodzić.

Działania złoczyńców, niech im członki zwiędną, spowodowały powstanie dziury w moim „parku maszynowym”, gdyż pozbawiły mnie mojej „szosówki”. Korzystając zatem z faktu iż mam odrobinę wolnego czasu składam sobie nową szosałkę. Oczywiście, kupowanie osprzętu przez rowerowego nerda nie jest rzeczą prostą, gdyż tyyyyyyyle parametrów trzeba ze sobą pogodzić...

No więc przeglądając popularny portal aukcyjny w poszukiwaniu przerzutki tylnej zacząłem się zastanawiać nad kryteriami jej doboru.

Konwencjonalna wiedza mówi, że dobierając przerzutkę faktycznie dobieramy dwa parametry. Rodzaj – górska czy szosowa, oraz pojemność, czyli długość wózka. Idzie to mniej więcej tak ( upraszczając ):

Rodzaj przerzutki dobieramy:

kaseta górska ( 11-3x ) - przerzutka górska

kaseta szosowa ( 11-2x ) - przerzutka szosowa

Zaś długość wózka:

Metodą analityczną dobieramy przerzutkę patrząc na parametr zwany pojemnością, liczony z wzoru:

p = ( dkk – mkk ) + ( dzk – mzk )

gdzie;

p - pojemność

dkk – wielkość dużej koronki korby, w ząbkach

mkk – wielkość małej koronki korby, w ząbkach

dzk – wielkość dużej koronki kasety, w ząbkach

mzk – wielkość małej koronki kasety, w ząbkach.

Każda tylna przerzutka posiada ( albo przynajmniej powinna mieć ) podany przez producenta zakres. Tak długo jak ten wyliczony ze wzoru jest mniejszy lub równy temu na przerzutce, jest dobrze.

I taki dobór jest odpowiedni dla 96,43% rowerzystów.

Jednakże my ( tzn ja i wszystkie moje osobowości ) tutaj, w Kuźni, optymalizujemy 3,57%, gdyż to jest to co my tutaj robimy. Howgh.

Poza fizyczną możliwością obsługi danego napędu przerzutki są również elementami dynamicznej jego pracy, a także pewnych czynników mających bardziej wpływ na komfort korzystania ze sprzętu, niż na jego prawidłowe działanie techniczne.

Praca przerzutki cechuje się następującymi czynnikami:

Zauważcie, że nie ma tutaj nic o prędkości zmiany biegu. To dlatego, że z po lekturze tego artykułu wiemy, że prędkość zmiany biegów zależy od ilości punktów przezębienia oraz, pochodnie, od prędkości pedałowania.

Sposób w jaki zachodzi zmiana biegów jest, mam nadzieję, oczywisty. Klasyczna tylna przerzutka składa się z pantografu, na który działa linka. Ruch linki w jedną stronę powoduje wychylenie, za powrót odpowiada główna sprężyna. Najczęściej linka wymusza ruch na duże koronki kasety. Truizm i na razie tutaj nic ciekawego nie ma. Istotnym jest obecność sprężyny w tym mechanizmie, ale ta informacja przyda się w dalszej części artykułu. Idziemy dalej.

Zdolność utrzymania łańcucha na aktualnym biegu, wraz ze zdolnością do utrzymania na tym biegu są ze sobą powiązane i zależą od konstrukcji wózka i zawiasu A ( więcej info na temat nomanklatury i nazewnictwa ).

Podczas najazdu na przeszkodę siła bezwładności łańcucha powoduje, iż wózek jest ciągnięty za swój koniec, co powoduje jego obrót wokół zawiasu A. To powoduje, iż naprężona zostaje sprężyna w zawiasie A. Jej naprężenie zaś powoduje ostatecznie powrót wózka do pozycji wyjściowej.

Analogicznie, podczas zmiany biegu wózek obraca się wokół zawiasu A o kąt zależny od długości wózka i różnicy wielkości koronek.

Weźmy pod uwagę trzy fakty:

Ze względów technologicznych sprężyna zawiasu A w przerzutkach o różnej długości wózka jest zwykle taka sama.

Utrzymanie łańcucha na aktualnym biegu, bez względu na wszelakie wertepy na które napotykamy, zależy od naprężenia łańcucha. Im mniejsze naprężenie łańcucha, tym większa szansa na to, iż łańcuch uda się w sobie tylko znanym kierunku.

Siła z jaką bezwładność łańcucha będzie ciągnąć wózek jest zależna głównie od długości swobodnie zwisającego łańcucha pomiędzy koronką korby ( lub rolką napinacza ) a dolnym kółkiem wózka.

No więc, jeżeli porównamy przerzutkę z krótkim i długim wózkiem, to stanie się jasne dlaczego przerzutki z krótkim wózkiem trzymają łańcuch dużo lepiej niż te z długim.

Po pierwsze, jako, że siła jest taka sama i sprężyna zawiasu A jest taka sama, to przerzutka z wózkiem krótkim zareaguje mniejszym kątem obrotu wózka wokół zawiasu A, więc i szybciej wróci do pozycji wyjściowej.

Po drugie, większy obrót wózka, połączony z długością tegoż, spowoduje nieporównywalnie większe zluzowanie łańcucha. Jeżeli np. przerzutka z wózkiem krótkim zluzuje 2 ogniwa, to przerzutka z długim zluzuje 3, 4 lub więcej ogniw, zależnie od biegu.

Luźny łańcuch to zachęta do opuszczania przez niego aktualnej koronki i udania się w losowym kierunku. W zależności od sytuacji może to oznaczać losową zmianę biegu, która koryguje się dopiero po uspokojeniu napędu i kilku obrotach korbą, lub nawet spadnięcie łańcucha i np. losową zmianę pozycji rowerzysty na taką bliższą glebie.

Ta cecha długiego wózka, połączona z faktem, iż osobiście udało mi się przywitać z matką ziemią z okazji spadnięcia łańcucha, spowodowała, że do niedawna byłem ajatollachem wózka krótkiego, zawsze bez względu na okoliczności.

Kwestia długości wózka zaś ma znaczenie zwłaszcza w obliczu niedawnego rozpowszechnienia się koronek Narrow Wide / X-type / grubochudozębych i napędów 1xX. Koronka N/W działa prawidłowo tak długo, jak długo co najmniej 3-4 ogniwa są ciasno na jej zębach. Zaś przerzutka z długim wózkiem może, na niektórych biegach, zluzować łańcuch do stopnia w którym może on opuścić nawet koronkę N/W.

Skąd wiem? Bo testy koronki Trybo N/W 38T z długowózkową przerzutką Deore DX jednoznacznie to wykazały :) Biegi 38-11 i 38-13 powodowały samoistne spadanie łańcucha z korby przy jeździe po „ciekawszym” terenie.

Z drugiej strony należy wspomnieć o tym, iż również niedawne rozpowszechnienie się przerzutek ze sprzęgłem nieco ratuje sprawę, zwłaszcza w przypadku przerzutek Shimano, które to mają możliwość regulacji naprężenia sprzęgła.

Za pomocą sprzęgła, konkretnie zaś regulując jego siłę, zmniejszamy do minimum wychylenie wózka podczas jazdy po wertepach, w pewnej mierze eliminując wpływ długości wózka na dynamikę systemu.

W każdym razie. Nieco wyżej napisałem, że do niedawna byłem fanatycznym wyznawcą wózka krótkiego. Co zatem się zmieniło?

Ano rower mi ukradli :P

Konkretnie zaś. Ten rower to szosówka, gdzie zależy mi na jak najlżejszej pracy napędu, w tym zmiany biegów. I gdzieś po drodze, dążąc do jak najpewniejszej pracy napędu, stosowałem coraz krótsze wózki, przerzutki z coraz mocniejszymi sprężynami w zawiasie A, a ostatnio także przerzutkę ze sprzęgłem.

Ta ostatnia zmiana jest istotna, gdyż zmieniając w napędzie przerzutkę z długowózkowej Deore DX na Zee FR zanotowałem dużą różnicę w tym, ile siły trzeba włożyć w manetkę, aby zmienić bieg.

No to potrzebowałem sobie odpowiedzieć na pytanie dlaczego.

Typowa przerzutka ze sprzęgłem posiada dwie sprężyny i hamulec:

Podczas zmiany biegu z wyższego ( mniejsze koronki kasety ) na niższy ( większe koronki kasety ) obie sprężyny oraz hamulec wymagają włożenia siły w zmianę pozycji. Wszystkie te siły pokazują się na łopatce manetki jako dodatkowy wysiłek w zmianę biegu.

Aby sprawy jeszcze bardziej skomplikować...

Podczas zmiany biegu tak naprawdę zmieniamy naprężenie sprężyn w przerzutce oraz pokonujemy opór sprzęgła. Jak dużo się musimy napracować zależy od:

Siłą rzeczy, całkowity kąt obrotu wózka przy obsłudze całej kasety będzie występować dla kaset o największej rozpiętości – czyli kaset górskich.

Zbierając wszystko do kupy.

tym ciężej będzie się zmieniać biegi. Zaś najbardziej widoczne będzie to w przypadku dużych koronek kasety.

I tutaj pojawia się interesujący wątek, a mianowicie przerzutki Rapid Rise / Low Normal. Dawnymi czasy ( czyli tak koło roku 2004 ) Shimano uraczyło nas manetkami Dual Control, czyli zintegrowanymi klamkomanetkami w których sama klamka pełniła rolę „joysticka” do obsługi hamulca i przerzutek. Manetki te były seryjnie parowanie z przerzutką low-normal, czyli przerzutką gdzie główna sprężyna przeciąga przerzutkę w kierunku niskich biegów. Koncepcja odwrotnej sprężyny, jak to się po polsku zowie, jest stara jak koncepcja przerzutki pantografowej. Jednak dopiero wprowadzenie manetek Dual Control zwróciło uwagę szeroko pojętego „rynku” na tę koncepcję.

Z punktu widzenia naszego artykułu przerzutki low-normal posiadają interesującą cechę.

11

W przerzutkach normalnych sprężyna główna i sprężyna w zawiasie A są naprężane jednocześnie. Zmiana biegu na niższy wymaga naciągnięcia obu. W przerzutce 'odwrotnej' obie sprężyny pracują przeciwsobnie. Tzn. podczas zmiany biegu na niższy sprężyna główna jest luzowana, zaś sprężyna zawiasu A jest naciągana. To zaś oznacza, że cała skomplikowana analiza wyżej staje się średnio ważna, gdyż istotną jest wtedy wartość bezwzględna różnicy naprężeń obu sprężyn, a nie zaś ich suma. Efekt jest taki, że przerzutki Low Normal działają z dużo mniejszym oporem niż przerzutki tradycyjne.

Co zresztą oznacza, że Shimano dało zada jeżeli chodzi o marketing swojego wynalazku. Co również oznacza, że z inżynierskiego punktu widzenia przerzutką idealną jest przerzutka:

Przerzutka taka będzie zapewniać wszystko to, co oferuje współczesna zmieniarka ze sprzęgłem, jednocześnie zapewni lekką i sprawną zmianę biegów.

Jedyną przeszkodą dla takiej przerzutki są tylko przyzwyczajenia rowerzystów, czyli dokładnie to, co ostatecznie zadecydowało o rynkowej klęsce Dual Control i przerzutek Rapid Rise.