Anatomie horského kola
Druhy horských kol
| MTB | Silniční-road | Lifestyle |
|---|---|---|
OBR. 33 - VYBRANÉ DRUHY JÍZDNÍCH KOL
Zdroj: Archiv autora
Jízdní kola se dělí na mnoho druhů. Základní rozdělení je na silniční, horská a lifestyle kola (Obr. 33; Obr. 34). Tato kola se odlišují svou konstrukcí, využitím i cílovými zákazníky.
Zdroj: Specialized, n.d
Zdroj: Specialized, n.d
Zdroj: Specialized, n.d
Stavba MTB
Anatomie jízdního kola se liší podle druhu jízdního kola, jeho určení ke konkrétní charakteristice jízdy a dle vyspělosti jezdce.
Jiný druh kola a nároky na jeho vlastnosti bude mít elitní jezdec v triatlonu, jiné pak rekreační sportovec. Silniční kola mají odlišnou konstrukci od horských a lifestyle kol. Rozdíly jsou i v jednotlivých kategoriích kol. Závodní XC horské kolo má zcela jinou konstrukci než DH kolo (Obr. 34). Jelikož jde o složitou a objemnou problematiku, budeme se věnovat především rozboru komponent horského kola (XC).
Zdroj: Specialized, n.d
Legenda k obr. 35 - Komponenty horského kola:
Základní rozdělení komponent však lze aplikovat na více druhů kol. Jízdní kolo sestává z řady komponent (Obr. 35). Mezi ty nejdůležitější patří rám, kola a odpružená vidlice. Ty tvoří základní charakteristiku kola. Mnohdy je jeden typ kola osazen různými komponenty, kvalitativně se lišícími řadami komponentů, na výsledné komplexní výbavě se podílí i sada doplňků kola. Všechny komponenty jsou cenově odstupňované dle kvality a určení (závodní vs. rekreační pojetí cyklistiky). V cyklistice je kladen značný důraz také na váhu komponent, čím je váha nižší, tím je většinou materiál kvalitnější a pořizovací hodnota kola vyšší.
Rám
Rám horského kola je lichoběžníkového tvaru, je ale v sedlové trubce nižší, pevnější a tužší konstrukce. Rám horského kola může být pevný (Hardtail – HT), nebo odpružený (Obr. 36). Čím je kolo pružnější, tím je v terénu pohodlnější, ale v pohonu ztrátovější a pro pohyb jezdce energeticky náročnější, také vzhledem k vyšší hmotnosti rámu (Hrubíšek, 2002).
Zdroj: Specialized, n.d
Do pořizovací ceny jsou zahrnuty kvalita materiálu, náklady spojené s vývojem, kvalita zpracování apod. Geometrii rámu, která je hlavní v určení charakteristiky kola a jeho chování v terénu, je dobré posuzovat společně s přední vidlicí. U celoodpružených kol se charakteristika sledovaných prvků rozšiřuje o zadní tlumič. Na rozdíl od silničního kola má rám horského kola tzv. „slopingovou“ geometrii (horní rámová trubka se svažuje od hlavy horní rámové trubky směrem k sedlové trubce), delší zadní stavbu, větší rozvor kol, vyšší výšku středu a menší úhel řízení.
Zdroj: Specialized, n.d
Hlavní rozměry, úhly a vzájemné poměry pro posouzení charakteristiky geometrie rámu horského kola (Obr. 37) jsou dle Hrubíška (2002) následující:
- délka horní rámové trubky (1)
- délka zadní vidlice (2)
- výška středu (3)
- úhel sedlové trubky (4)
- úhel řízení (5)
- rozvor kol (6)
- výška horní rámové trubky (7)
- délka sedlové trubky (9)
Použitý materiál při výrobě rámů horských kol prošel taktéž svým vývojem.
První rámy horských kol byly tvořeny z jakostních směsí oceli (a slitinami chromu a molybdenu, CrMo). Ty posléze vystřídala éra hliníkových slitin v podobě řady 6061 (Al-Si-Mg) a 7005 (Al-Mg-Zn). Tyto rámy byly robustnější konstrukce, bez tendence ke korozi, pevnější a lehčí. Momentálně jsou rámy nejvyšších modelů kol tvořeny z kompozitních materiálů (Carbon). Ty zaručují vyšší tuhost, pevnost a nižší hmotnost, zároveň mírnou pružností vyšší komfort jízdy.
Momentální trend, nejen v DH a freeride, jsou celoodpružené rámy. Jejich hmotnost je vyšší o tlumič, čepy a konstrukci pružení. Podobně jako u přední vidlice, lze i zadní tlumič dle aktuálních podmínek terénu uzamknout. Využití odpružení u jednotlivých typů kol je uveden na obrázku 38.
Zdroj: Lopes & McCormack, 2010
Odpružení horského kola
Odpružené vidlice jsou v dnešní době na kole standardem. Umožňují vyšší komfort jízdy, jsou šetrné k pohybovému aparátu jezdce. Mají tlumící a pružící funkci, absorbují nerovnosti terénu a mírní přenos rázů na tělo jezdce (Obr. 39 ), (Hrubíšek, 2002).
Zdroj: Hrubíšek, 2002
Odpružené vidlice se objevily ve světě horských kol v roce 1991. V roce 1992 představila firma Rock Shox vidlici Mag20 (Obr. 40), (Rock Shox Timeline, n.d.).
Systémy pružení jsou trojího typu:
- elastomerové vidlice, které se používaly v počátcích vývoje odpružených vidlic
- vidlice s pružinou, kde olej plní tlumící a pružina pružící funkci
- systém olej vzduch, kde vzduch tvoří pružící a olej tlumící funkci
Zdroj: Fox 32, n.d.
Některé modely vidlic jsou nazývány „inteligentními“.
Poslední ze jmenovaných systémů je momentálně nejrozšířenější, přičemž pružení lze regulovat nebo zastavit aretací, nachází se přímo na vidlici nebo řídítkách a využívá se především při výjezdech na hladkém povrchu, aby byl přenos energie jezdce při jízdě do kopce efektivnější. Mají zabudovaný rozpoznávací systém, který se automaticky odemkne při prudkém nárazu (Terralogic nebo Brainsystem, viz obrázek 41).
Pohonný systém, ovládání kola a řazení
Pohonný systém tvoří sada komponentů, které jsou dle výrobců řazeny do kvalitativních kategorií. Tyto výkonnostní kategorie určují za stejných podmínek funkčnost systému. Pro náročné terény, podmínky a závodní pojetí jsou vhodnější komponenty vyšších řad (XTR, SAINT u výrobce Shimano nebo XX1, resp. XX u výrobce SRAM).
Komponenty, které zajišťují pohon kola, jsou znázorněny na obrázku 43. Patří sem:
- kliky a převodníky
- řadící páčky nebo otočné řadící systémy
- řetěz
- přední a zadní měnič převodů (přesmykač a přehazovačka)
- zadní volnoběžný pastorek (kazeta)
- lanka a bovdeny
- pedály
 | ||
OBR. 42 - SADY KOMPONENTŮ
Zdroj: (Shimano, n.d.), (Sram, n.d.)
Jednotlivé komponenty by na kole měly být co nejvíce kompaktní, tj. držet linii malého rozptylu mezi řadami. Nejvýraznějším prvkem bývá zadní smyk (přehazovačka). V ideálním případě je sada komponentů tvořena jednou řadou jednoho výrobce (Obr. 42; Obr. 43). Nejkvalitnější kola pro profesionály jsou vybavena komponenty nejvyšších řad, kola určená na rekreační cyklistiku komponenty z nižších řad.
Řazení
Otočné (gripshift) nebo páčkové systémy jsou umístěny na řídítkách pro manipulaci jezdce s převody, lanko přenáší impulz na další komponenty (zadní, nebo přední smyk), a tím jezdec volí požadovaný převod.
Zdroj: Shimano, n.d., Sram, n.d.
Kliky a převodníky, středová osa
Kliky jsou různě dlouhé (170, 175, 180 mm), přenášejí sílu šlapání jezdce do pohybu kola a posunují jej vpřed (důležitá je jejich tuhost, podobně jako u podešve tretry).
V současnosti jsou kola nejčastěji vybavena dvoupřevodníkem, počet zubů, a tím i spektrum převodů je pro jezdce volitelné (jezdec si dle silových schopností vybírá optimální převodník ze široké nabídky výrobce).
Zdroj: Shimano, n.d., Sram, n.d.
Zadní a přední měnič
Zadní (přehazovačka) a přední (přesmykač) jsou nejvíce namáhané a často používané komponenty.
Zadní měnič bývá na kolech z kvalitnějších řad, oba komponenty by měly být systémově v souladu s řadami ovládání kola na řídítkách.
Zdroj: Shimano, n.d., Sram, n.d.
Volnoběžný pastorek, řetěz
Volnoběžný pastorek (kazeta) je sestavena různým počtem ozubených kol, většinou 10 či 11 a musí být počtem koleček v souladu se systémem přehazovačky, potažmo řazení.
Kazeta i řetěz jsou spotřební komponenty, na kole se často mění.
Zdroj: Shimano, n.d., Sram, n.d.
Pedály
Pro nácvik začátečníků jsou vhodné běžné (volné pedály).
Pedály jsou na kole trojího typu. Nejbezpečnější jsou nášlapné pedály se zámkovým systémem s nastavitelným přepětím (upevněním tretry v pedálu) - SPD (shimano pedalling systém).
Nejméně vhodné a nebezpečné pro pohyb cyklisty jsou klipsny.
Zdroj: Shimano, n.d., Sram, n.d.(Sram, n.d.)
Zdroj: Sram, n.d.
Brzdy a brzdový systém
Podobně jako ostatní komponenty prošly také brzdové systémy svým vývojem (Obr. 44). Z původních lehkých brzd se kvalitní kola nyní osazují výhradně kotoučovými brzdami s hydraulickým systémem, který zajišťuje komfort pro jezdce v dlouhých nebo technicky náročných sjezdech, dostatečnou brzdnou sílu a minimální destrukci dalších komponent (ráfky kola). Odlehčenou verzí původně motocyklových brzd začali výrobci osazovat nejprve DH kola, nyní se tento systém rozšířil na celé spektrum používaných jízdních kol závodních typů.
Kotoučové brzdy se skládají:
- z brzdové páčky
- z brzdového kotouče (různé průměry dle druhu kola a účelu použití kola DH vs. XC)
- z vlastní brzdy s destičkami
Kola
Konstrukce horského kola (Obr. 45) byla donedávna charakterizována jednotným průměrem kol 26“, tj. 660 mm (Hrubíšek, 2002). V posledním desetiletí se však začal v závodním pojetí prosazovat názor, že kola o průměru 29“ jsou díky velikosti rychlejší, zhodnocují více silový potenciál jezdce a v méně technicky náročných pasážích umožňují lepší průchodnost terénem. Změna velikosti kola je svázaná s nutností kompletní přestavby nebo pořízení kola nového. Momentálně je převážná část trhu primárních výrobců kol zaměřena na prodej právě tohoto typu kol (stav 2012). Většina výrobců komponentů na tento trend zareagovalo a nabízí produkty dvojího druhu, na velikosti kol 26“ i 29“, nově nastupuje trend kompromisu – 27.5“.
Zdroj: Mavic, n.d.
Kola sestávají:
- z ráfků
- z nábojů
- z rychloupínacího náboje nebo pevné osy
- z paprsků
- z pneumatik
- z plášťů
Kola se většinou kupují jako komplety (ráfky, náboje, paprsky) a jsou jednou z nedůležitějších součástí kola. U kol předpokládáme především tuhost, nízkou hmotnost a co nejefektivnější přenos energie jezdce přes pohonný systém. Ideální pohyb pak brzdí valivý odpor kol (spolu s charakterem a sklonem terénu) a kvalita provedení náboje (ložiska průmyslová, kuličková). Kola jsou vedle rámu a odpružené přední vidlice nejdůležitějším, ale také nejhodnotnějším z komponentů, což se projevuje na pořizovací ceně. Samozřejmostí je upevnění kol v rámu nebo vidlici rychloupínacím nábojem.
Pneumatiky
Pneumatiky horských kol sestávají z pláště a duše s příslušným druhem ventilku.
Existují i pláště bezdušové, které se díky nižším tlakům vyznačují lepší přilnavostí v terénu a flexibilitou reakcí na jeho proměnlivost. Využívají se v technicky náročných disciplínách (DH, Enduro). Pneumatiky horských kol dotvářejí charakteristický vzhled horského kola. Z pohledu jezdce jde při výběru vhodné pneumatiky o čistě individuální problematiku, kterou řeší v přípravě na každý závod jinak. Bere v potaz jednak úroveň vlastních dovedností a schopností, ale také aktuální přírodní podmínky a charakter terénu, kde se jeho výkon odehrává. Cílem jízdy je především urazit vzdálenost v co nejkratším čase, za předpokladu eliminace pádu. Výběr vhodné pneumatiky také závisí na kvalitě složení směsi, hmotnosti, dezénu, komfortu stavby, míře nahuštění a vlastního pocitu z jízdy.
Zdroj: Malcherek, 2013
Základem je kostra pláště (Hrubíšek, 2002), která sestává z několika vrstev technické tkaniny. Běhoun je svrchní pryžová vrstva, tvořená kaučukem (Hrubíšek, 2002), viz obrázek 46. Jeho tvaru dezénu odpovídá tzv. vzorek pneumatiky. Směs technické tkaniny kostry je tvořena vlákny různé tloušťky a hustoty. Ta se uvádí v TPI (threads per inch – počet vláken na čtvereční palec), obvykle v rozmezí 60–180. Čím je hodnota vyšší, tím je stěna pláště více poddajná a flexibilnější, větší podíl ve směsi tvoří pryž. Takový plášť je lehčí, odolnější, a tím je jízda pohodlnější (Gladiš, 2011).
Zdroj: Malcherek, 2013
Na plášti je uvedeno několik důležitých informací. Předně jak široký plášť je. U horských XC kol to obvykle je 1,9–2,2. Dále je zde uveden průměr kol, tedy 26“ nebo 29“. Jednotka PSI (pound-force per square inch – libra síly na čtverečný palec.) udává, v jakém rozmezí hodnot tlaku je doporučeno plášť hustit. Pro převod platí, že jedn fyzikální atmosféra odpovídá hodnotě 14,7 PSI.
Podobné značení jako pneumatiky mají i duše. Duše mohou mít dvojí typ ventilku (Obr. 47). Mnohem snazší manipulace je s galuskovým ventilkem, používá jej valná většina profesionálů a sportovních jezdců. Autoventilek je na manipulaci náročnější (hůř se hustí malou ruční pumpou při defektu).
Zdroj: Continental MTB Tyres, n.d.
Dezén pneumatiky je volen podle terénu. Pro deštivé terénní podmínky plášť s hrubým vzorkem, pro lehký a suchý lesní nebo polní terén plášť s minimálním vzorkem. Dezén pláště má velký vliv na stabilitu jízdy i valivý odpor (Obr. 48).
Materiál k dalšímu studiu
http://vimeo.com/848558
http://www.roadbikerider.com/safety-skills
http://depts.washington.edu/matseed/mse_resources/Webpage/Bicycle/Bicycle%20Materials%20Case%20Study.htm
Odpružení
http://mombat.org/Suspension.htm
http://www.youtube.com/watch?v=V6YSYU2T_WM
http://www.foxracingshox.com/video.php?m=bike&k=technology&y=&ref=videofilter
Úkol pro samostudium
Ve dvojicích zpracujte jeden z následujících úkolů:
- Kdo byl John Dunlop?
- Kdo byl Tulio Campagnollo?
- Kdo byl Tom Ritchey?
- Kdo byli André a Edouard Michelinovi?
- Jaké je váhové rozlišení jednotlivých komponentů (kliky) vzhledem k pořizovací ceně?
- Kdo, kdy a jak vymyslel přehazovačku, rychloupínací náboj, pneumatiku?
- Jak funguje systém pružení olej – vzduch?