Geometri bingkai dapat memengaruhi cara sepeda menangani, tetapi dapatkah Anda benar-benar memprediksi seberapa baik sepeda akan dikendarai hanya dengan sudut tabung?
Peringatan: dalam beberapa paragraf berikutnya Anda mungkin mengalami goyangan, kegagalan, dan kedutan. Jangan khawatir – ini adalah istilah yang akan membantu Anda untuk lebih memahami subjek kompleks penanganan sepeda. Sederhananya, handling adalah input yang diperlukan untuk mengontrol arah sepeda, dan faktor terbesar adalah geometri sepeda.
Butuh satu abad untuk memahami dinamika sepenuhnya, tetapi Asisten Profesor Arend Schwab dari Universitas Teknik Delft, Belanda, adalah salah satu tim fisikawan yang mengklaim akhirnya memecahkan masalah tersebut pada tahun 2011.
'Dalam persamaan kami ada 27 parameter, ' katanya kepada Pengendara Sepeda. Ini termasuk sudut tabung, dimensi, penggaruk garpu, tinggi braket bawah, dan pusat gravitasi. Ubah hanya satu elemen dan penanganannya berubah.
Pengalaman kumulatif selama puluhan tahun telah mengarahkan para pembuat rangka ke geometri umum untuk sepeda jalan raya yang merupakan keseimbangan yang dapat diterima antara bobot, kenyamanan, efisiensi, dan penanganan.
Artinya, saat ini, sebagian besar penyesuaian untuk penanganan dibuat dengan sudut head tube dan fork offset, kadang-kadang disebut rake, karena menentukan 'trail'.
Untuk mendapatkan gambaran tentang jejak, bayangkan seberkas cahaya menyinari bagian tengah tabung kepala. Ini akan menyentuh tanah di depan titik di mana ban depan menyentuh tanah.
Jarak antara dua titik ini adalah jalurnya dan itu adalah salah satu faktor utama bagaimana sebuah sepeda dikendalikan.
‘Jejak mempengaruhi stabilitas sepeda, ' kata pembuat rangka Richard Craddock dari Craddock Cycles di Bromsgrove.
'Semua sepeda lebih stabil saat mereka bergerak lebih cepat tetapi lebih banyak jalan setapak membuatnya lebih mudah untuk tetap tegak. Sisi negatifnya, lebih banyak jejak berarti lebih banyak goyangan saat Anda keluar dari sadel dan membutuhkan lebih banyak upaya dari pengendara untuk mengarahkan saat menikung.’
Poin terakhir inilah yang memberi energi pada Anders Annerstedt dari merek sepeda Luksemburg Rolo.
'Sepeda dengan lintasan yang lebih panjang lebih sulit untuk tetap berada di lintasan ideal di tikungan. Jadi pada jepit rambut Anda harus melewati belokan dengan mungkin dua atau tiga masukan yang berbeda.
'Harus kuat karena geometrinya ingin sepeda tetap di lintasan yang ada, ' katanya.
Dengan jejak yang lebih sedikit, pengendara tidak perlu mengeluarkan banyak energi untuk melakukan koreksi tersebut dan dapat melakukannya lebih cepat, tambah Annerstedt.
Dia menyetel geometrinya untuk menghilangkan 'wheel flop' yang berlebihan – ketidakstabilan kecepatan rendah – dan semua pembuat rangka bertujuan untuk menyesuaikan lintasan untuk memberikan jenis penanganan yang paling sesuai dengan tujuan penggunaan sepeda.
Jadi sepeda touring mungkin memiliki banyak lintasan untuk menghasilkan pengendaraan yang stabil dan dapat diprediksi, sementara sepeda balap mungkin memiliki sedikit lintasan untuk menawarkan tikungan yang cepat dan tajam.
Ada dua cara utama yang dapat dilakukan oleh pembuat rangka untuk menyesuaikan jejak: dengan mengubah sudut tabung kepala atau dengan menyesuaikan penggaruk (offset) garpu. Untuk mengurangi trail, Anda bisa membuat head tube lebih curam, menambah fork rake, atau keduanya.
Pengendara sepeda jalan raya umumnya menyukai pengendalian sepeda dengan lintasan 50-60mm. Sudut kepala di wilayah 73° dengan offset garpu sekitar 45mm cenderung mencapai ini.
Banyak pembuat kerangka yang cerdik tentang angka persisnya, tetapi jika Anda mengetahui dua dari tiga variabel, Anda dapat menghitung yang ketiga di situs web bikecad.ca.
Ada komplikasi ekstra dengan ukuran bingkai kecil karena roda depan lebih dekat ke braket bawah, yang berisiko terjepit oleh jari kaki pengendara.
Untuk meningkatkan jarak bebas, sudut kepala harus dibuat lebih dangkal atau offset garpu dinaikkan, yang mana keduanya akan mempengaruhi penanganan kecuali dilakukan perubahan desain lainnya.
Berat dan ukuran
Sayangnya, memeriksa bagan geometri untuk menilai jejak tidak akan memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang penanganan, karena ada faktor lain yang terlibat.
Framebuilders menyebutkan tinggi braket bawah dan jarak sumbu roda sebagai dua elemen geometris berikutnya yang paling berpengaruh untuk penanganan.
Perubahan penanganan lebih lanjut dapat dilakukan dengan mengubah panjang batang, lebar setang, dan jenis roda dan ban.
Roda dan ban yang lebih berat, misalnya, memiliki lebih banyak kelembaman dan membutuhkan lebih banyak usaha untuk membelokkan palang.
Cara menangani sepeda juga bergantung pada kekakuan rangka dan garpu, yang berarti bahan dan bentuk tabung memainkan perannya.
‘Pilihan dan penggunaan material memungkinkan produsen sepeda untuk mencapai karakteristik penanganan sepeda yang lebih spesifik dalam geometri yang ditentukan, ' kata Tim Hartung, insinyur desain di Trek Bicycles.
'Di sinilah material komposit memiliki keunggulan utama dibandingkan material isotropik seperti baja dan aluminium.'
Dia menyukai bagaimana karbon memungkinkan dia untuk mengontrol dan menyetel kekakuan secara tepat melalui pola lay-up, ketebalan tabung, dan bentuk penampang.
Perkembangan modern seperti rem cakram pada sepeda jalan raya juga berdampak pada cara pengendaraan sepeda, menurut Hartung: 'Biasanya, melalui as roda jauh lebih tebal [daripada rilis cepat standar], biasanya 12mm atau 15mm.
'Axle yang lebih tebal lebih kuat dan kaku dan juga menciptakan sistem sambungan yang lebih kaku antara rangka dan roda. Itu bisa membuat skenario di mana roda depan dan belakang tidak sinkron satu sama lain.
'Roda dan rangka belakang akan cenderung berada pada bidang yang sama satu sama lain, yang bisa berakibat buruk saat mencoba mempertahankan garis konstan di tikungan kecepatan tinggi.
'Anda dapat berakhir dengan sepeda yang tidak memiliki cukup "memberi" atau kelenturan dalam sistem untuk menahan garis yang baik di tikungan atau memungkinkan Anda untuk berhasil melakukan counter-steer.
'Ini bisa berarti kontak ban Anda dengan tanah di bagian belakang dapat terganggu. Atau Anda akhirnya menginjak rem untuk menyesuaikan jalur Anda di tikungan berkecepatan tinggi di jalan, ' Hartung menambahkan.
'Tak satu pun dari ini diinginkan dalam situasi balapan. Ingatlah bahwa tingkat detail ini benar-benar hanya diperhatikan oleh pengendara sepeda elit dan beberapa dari efek ini dapat dikurangi dengan mengubah parameter kekakuan rangka Anda.’
Elemen organik
Tidak peduli geometri dan tingkat kekakuan apa yang telah dimasukkan ke dalam sepeda, akan selalu ada satu variabel yang tidak mungkin diprediksi secara akurat oleh pembuat rangka: pengendara.
Bentuk tubuh dan gaya berkendara akan mempengaruhi dinamika pengendalian, dan Arend Schwab dari Technical University of Delft memiliki pandangan yang pasti tentang bagaimana posisi pengendara berhubungan dengan pengendalian.
‘Pose atau posisi pengendara tidak begitu penting dalam hal penanganan tetapi cara Anda memegang setang sangat penting, ' katanya.
'Struktur kemudi sangat ringan dan jika Anda menambahkan massa lengan dan tubuh bagian atas yang besar, itu dapat memengaruhi sistem dan responsnya.'
Schwab menyarankan bahwa, secara teoritis, memegang palang dengan lengan lurus pada sudut yang sama dengan tabung kepala akan menjadi yang terbaik untuk stabilitas karena lengan dan massa tubuh bagian atas Anda memiliki pengaruh minimal pada sistem kemudi.
Framebuilder yang berbasis di London, Tom Donhou menambahkan, 'Anda benar-benar ingin menjaga pusat gravitasi di tempat yang tepat, terutama saat Anda berkendara dengan kecepatan tinggi. Goyangan kecepatan bergantung pada penempatan bobot sehingga Anda perlu mendapatkan distribusi bobot yang tepat di antara roda.’
Untuk pembuat rangka, mencoba menyeimbangkan semua elemen geometris dengan fisiologi pengendara dapat menjadi tugas yang menakutkan, terutama ketika pelanggan dapat sangat menuntut, sementara pada saat yang sama tidak jelas, tentang jenis penanganan yang mereka inginkan.
‘Orang menggunakan kata-kata seperti responsif, reaktif, gesit, gesit, agresif, ' kata Tom Rodi dari Parlee Cycles.
'Ada 20 atau 30 kata sifat yang akan Anda dengar. Terkadang seseorang akan berbicara tentang sepeda dengan perasaan "gugup". Bisa jadi terlalu curam di head tube atau garpunya terlalu kaku.
'Ada banyak potongan untuk dilihat. Ada kekakuan torsi pada kepala, tabung atas dan bawah, respons torsional dari seluruh rakitan garpu dan ada kepatuhan vertikal – kemampuan benda-benda itu untuk menekuk sebagai reaksi terhadap kelainan jalan.’
Yang jelas adalah tidak ada solusi sederhana untuk memprediksi handling sepeda. Ini adalah sesuatu yang pembuat bingkai akan terus mengotak-atik dan menyempurnakannya melalui coba-coba dan juga melalui sains.
Dan setelah Anda mendapatkan bingkai, bagian yang Anda tempelkan juga akan berpengaruh, tetapi sebagian besar cara Anda mengukir tikungan jepit rambut itu tergantung pada Anda.
Cara menangani sepeda sebagian besar tergantung pada orang yang menanganinya.
