Owalne - eliptyczne zębatki w rowerowym mechanizmie korbowym. Przeżytek czy wynalazek zasługujący na drugą szansę?

Rys historyczny

Dawno dawno temu, jak na czas rozwoju sprzętu rowerowego, firma z Japonii zwana Shimano myślała, myślała i wydumała że koło już jest przereklamowane i nudne, a na pewno już w tarczach korb. Wymyśliła więc, że łatwiej i szybciej i w ogóle dla rowerzysty lepiej będzie jak łańcuch będzie obracać się po elipsie. Było to w pierwszej połowie lat 90 XX wieku. Swoją nowość firma nazwała BIOPACE i to rozwiązanie pojawiło się w szosowej grupie 600EX (obecnie to ULTEGRA).

eliptyczne tarcze korbowe Shimano źródło: velobase.com źródło: velobase.com

Ich pomysł polegał na wykorzystaniu dużego momentu obrotowego generowanego w momencie gdy korby są w położeniu równoległym do podłoża i skróceniu czasu przechodzenia przez tzw. martwy punkt, kiedy moment obrotowy jest znikomy (korby prostopadle do podłoża). Azjaci wymyślili (chociaż podobno również inżynierowie z Europy też dorzucili parę swoich groszy), że najlepszą koncepcją będzie owalna zębatka, gdzie dłuższa oś jaja będzie równoległa do ramion korby. Niestety dzielni Japończycy trochę się pomylili w obliczeniach i te ułożenie tarczy powodowało niewygodne i nieregularne pedałowanie. Prowadziło to m.in. do problemów z kolanami dzielnych rowerzystów testujących na sobie to rozwiązanie (potwierdzam, miałem na początku lat 90 korbę BIO XT). Shimano wycofało się z tego pomysłu i skreśliło elipsę z oferty osprzętu, ale podobno nie zaprzestało badań w tym temacie.

Jak ma się rzecz obecnie

Obecnie temat owalnych tarcz powraca. Parę lat temu niejaki Chris Froome wystąpił w Tour de France na rowerze, w którym jedna rzecz rzucała się w oczy - owalna tarcza na jego korbie Dura Ace. Wspomniane TdF w 2013 roku wygrał właśnie Froom i wszyscy zapragnęli mieć coś takiego w swoim rowerze.

Chris Froome na rowerze z elipsą źródło: www.cyclingweekly.co.uk źródło: www.cyclingweekly.co.uk

Kolejna fala chętnych na elipsy zaczęła się pod wpływem rosnącej popularności napędów 1x... Dlaczego takie napędy sprawdzają się idealnie przy eliptycznej tarczy korby? Otóż spowodowane jest to kiepską współpracą elipsy z przednią przerzutką. Raczej w tym problemie doszukiwałbym się tego, czemu wielkie firmy nie wprowadziły tego pomysłu do masowej produkcji.

No dobra ale czy rzeczona elipsa daje nam - rowerzystom - jakieś korzyści? Czy czuć lub widać różnicę w pedałowaniu zwykłego śmiertelnika nie nazywającego się Froome? Za zbadanie tego tematu jakiś czas temu zabrali się naukowcy (chyba skończyły im się myszy doświadczalne, a coś trzeba było robić). Liczne badania z zastosowaniem jajowatych zębatek wykazały korzystne różnice w rozkładzie sił działających na pedały, jak również zwiększenie generowanej mocy. Mądre głowy po kolejnych żmudnych testach oznajmiły jednym głosem iż używając zębatek w kształcie owalu zmniejsza się obciążenie dla stawów, przy generowaniu tej samej mocy w porównaniu z tradycyjnymi okrągłymi zębatkami. W czasie badań podkreślili również, że same ułożenie owalnych tarcz w stosunku do po położenia ramion korby jest bardzo ważnym elementem. Po wielu testach w różnych położeniach tarcz orzekli że najlepszym jest dokładnie na odwrót niż w patencie Shimano, czyli węższy promień elipsy jest równoległy do położenia ramion korby, co daje nam największy efekt pedałowania przy minimum włożonej pracy. 

Jakie są fakty

Ruch korbą nie jest do końca kręceniem jej, tylko deptaniem, naciskaniem, momentami ciągnięciem do góry i nigdy nie jest to płynny ruch, gdyż w pewnym odcinku możemy depnąć mocniej, a w innym dużo słabiej. Tu do pomocy i lepszego rozłożenia tych nierównych sił wchodzi koronka o kształcie elipsy. To tak jakbyśmy mieli dwie tarcze o różnej liczbie zębów w jednej. Czyli gdy generujemy największą moc, mamy koronkę np. z 38 zębami, gdy moc spada i musimy pokonać martwą strefę w obrocie korby mamy 34 zęby - proste. 

Na własnej skórze i łydce

Moje subiektywne odczucia w znacznym stopniu pokrywają się z opiniami i wrażeniami innych użytkowników owych tarcz. Podkreślam, że mówię o napędzie 1x, gdzie nie występuje przednia przerzutka, a koronka tarczy jest w systemie narrow wide , uniemożliwiającym spadanie łańcucha, nawet bez napinacza.

narrow wide źródło: boncycle.exblog.jp źródło: boncycle.exblog.jp

Po paru obrotach korbą nic się nie dzieje, nie ma super mocy, pedałowanie jest tak samo naturalne i proste w porównaniu do tradycyjnej tarczy. Przy zwykłej, spokojnej jeździe w ogóle nie odczuwa się różnic. Tylko zerkanie w dół na korbę potwierdza nam, że mamy założone jajo.

Nie odczuwałem również większego generowania mocy, co przełożyłoby się na wyższą prędkość jazdy. Pewnie warunki laboratoryjne wykazałyby jakieś różnice, ewentualnie czasówka TdF, ale patrząc na zwykły licznik rowerowy w czasie pokonywania sobie znanej trasy - różnic wielkich nie odkryłem. Zauważyłem za to mniejsze zmęczenie; nie tylko w nogach, ale także w płucach. Poprzez owalność tarczy ruch jest dużo płynniejszy, nie ma szarpnięć, zrywów, przez co oszczędzamy trochę cennych watów, watów szczególnie potrzebnych na finiszu wyścigu.

Kolejną obserwacją jest fakt, że za sprawą płynnego ruchu korbą przekładającego się na obrót tylnego koła, mamy jakby dużo więcej przyczepności. Koło tak nie rwie, nie uślizguje się na luźnym podłożu, błocie czy śliskich korzeniach. Zauważalny jest to szczególnie na podjazdach, gdzie generujemy większą moc. To tak jakbyśmy mieli system kontroli trakcji zaczerpnięty z samochodów. Jeśli mowa o podjazdach to miłośnicy podjeżdżania siłowego - na stojąco - także będą zadowoleni, ponieważ za sprawą płynnego ruchu jest łatwiej i dynamiczniej kręcić korbą.

Jednym słowem... no może kilkoma

Gdzieś przeczytałem fajny wpis dotyczący owalnych tarcz i według mnie jest to świetne podsumowanie: "To trochę jak z systemem mega/giga bass w odtwarzaczach mp3. Po włączeniu słychać różnicę, ale tyłka nie urywa. Za to po wyłączeniu różnica na minus jest naprawdę spora".

Zatem nawet jak nie nazywasz się Froome, nie bijesz rekordów w jeździe na czas, a pod górę chcesz po prostu podjechać bez włączonego stopera, to tarcze owalne są również dla ciebie. Wielkich różnic może nie odczujesz, ale nawet lekka poprawa jazdy, czy odrobinę mniejsze zmęczenie to również są zmiany i na plus.

autor: Adam Sypniewski z rowereo.pl