Μεταπηδήστε στο περιεχόμενο

Τι πληρώνετε όταν αγοράζετε ένα καινούργιο ποδήλατο; Υλικά… σίγουρα. Σχεδιασμός… χωρίς αμφιβολία. Κατασκευή… ναι, φυσικά.

  • από

Αλλά πέρα από αυτό, τι συμβαίνει; Γιατί τα ποδήλατα, όσο όμορφα κι αν είναι, μπορεί να ποικίλλουν τόσο πολύ σε τιμή, από μερικές εκατοντάδες ευρώ έως πολλές χιλιάδες; Αξίζουν τα λεφτά τους τα πιο ακριβά, high-end ποδήλατα; Λοιπόν, ας εξετάσουμε τι συμβαίνει.

uci approval

Η διεθνής ένωση ποδηλασίας (UCI) ορίζει κανόνες που καθορίζουν τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των ποδηλάτων που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια των ποδηλατικών αγώνων. Οι δύο βασικοί κανόνες είναι οι εξής:

1) Οι ποδηλάτες πρέπει να χρησιμοποιούν ποδήλατα που είναι διαθέσιμα στην αγορά.

2) Το ελάχιστο συνολικό βάρος του ποδηλάτου καθώς και το σχήμα και οι διαστάσεις των στοιχείων του πλαισίου είναι περιορισμένα.

Ο κανόνας «εμπορικά διαθέσιμο» δημιουργήθηκε έτσι ώστε κάθε ποδηλάτης να μπορεί να αγοράσει το ποδήλατο που χρησιμοποίησε ο Jonas Vingegaard της Jumbo-Visma (Cervelo R5 2023 που κοστίζει περίπου 15.500 €) για να κερδίσει τον Γύρο της Γαλλίας 2023.

Ο κανόνας βάρους ορίστηκε τον Ιανουάριο του 2000 για να διασφαλιστεί η ασφάλεια των αναβατών και να αποφευχθεί ένας τεχνολογικός «αγώνας εξοπλισμών».

Έχει οριστεί σύμφωνα με τη συνεχή μείωση της πυκνότητας του υλικού που χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων ποδηλάτου.

Κοιτάζοντας πίσω στο παρελθόν

Στη δεκαετία του 1980, ένα τυπικό πλαίσιο αγωνιστικών ποδηλάτων υψηλής απόδοσης κατασκευάζονταν από χαλύβδινο σωλήνα. Το πλαίσιο ζύγιζε περίπου 1,6 κιλά και το πιρούνι περίπου 0,75 κιλά, για συνολικό βάρος ποδηλάτου περίπου 9,5 κιλά. Στη δεκαετία του 1990, χρησιμοποιούσαν κράμα αλουμινίου, που οδήγησε σε μείωση του βάρους σε περίπου 1,2 κιλά για το πλαίσιο, 0,6 κιλά για τα πιρούνια και περίπου 8 κιλά για το συνολικό ποδήλατο.

Από τη δεκαετία του 2000, ήταν δυνατές θεαματικές μειώσεις βάρους χάρη στην εισαγωγή του σύνθετου υλικού ανθρακονημάτων, με το βάρος του πλαισίου του ποδηλάτου να φτάνει μόλις τα 0,8 κιλά και το πιρούνι τα 0,3 κιλά, με πλήρες βάρος ποδηλάτου περίπου 6,5 κιλά.

Προκειμένου να αποφευχθεί οποιαδήποτε μείωση του βάρους του ποδηλάτου που θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο το επίπεδο ασφάλειας για τους ποδηλάτες, η UCI απαγορεύει επί του παρόντος τα ποδήλατα ελαφρύτερα από 6,8 κιλά.

Ακριβό ή Φθηνό

Προτού επενδύσετε σε ένα ποδήλατο 10.000 €, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ των ποδηλάτων κορυφαίας απόδοσης και των πιο οικονομικών μοντέλων.

Το ποδήλατο υψηλής απόδοσης έχει μηχανικά χαρακτηριστικά που παρέχουν στους ποδηλάτες το απόλυτο επίπεδο απόδοσης και άνεσης που απαιτούν οι επαγγελματίες ποδηλάτες.

Εφαρμόζεται ένα υψηλό επίπεδο μηχανικής για τη βελτιστοποίηση της σχεδίασης του ποδηλάτου ώστε να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις απόδοσης και άνεσης των καλύτερων ποδηλατών, με σεβασμό των κανόνων που ορίζονται από την UCI.

Το «Comfort» είναι μια από τις λέξεις που συναντάμε πιο συχνά κατά τη διάρκεια συζητήσεων μεταξύ ποδηλατών και είναι μια κρίσιμη πτυχή για τους επαγγελματίες ποδηλάτες που συμμετέχουν σε αγώνες πολλαπλών ετάπ όπως το Le Tour de France.

Οι μηχανικές αποκρίσεις των διαφορετικών εξαρτημάτων του ποδηλάτου στη διέγερση του δρόμου (τρύπες, χτυπήματα κ.λπ.) επηρεάζουν έντονα την άνεση που αντιλαμβάνονται οι ποδηλάτες.

Από μηχανικής άποψης, το επίπεδο άνεσης σε ένα ποδήλατο εξαρτάται από την ενέργεια που μεταδίδει το ποδήλατο από το δρόμο στον ποδηλάτη.

Για τη βελτιστοποίηση της άνεσης, τα πλαίσια και τα πιρούνια ποδηλάτων είναι κατασκευασμένα από σύνθετα υλικά ανθρακονημάτων που έχουν ανισότροπες μηχανικές ιδιότητες (δεν συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο προς όλες τις κατευθύνσεις).

Αυτά τα υλικά προσφέρουν μια ευκαιρία στους σχεδιαστές ποδηλάτων να χειριστούν μερικούς βασικούς τομείς:

  • η αντοχή σε εφελκυσμό (δηλαδή η μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει ένα υλικό όταν τεντώνεται ή τραβιέται)
  • ακαμψία (δηλ. η μέτρηση της ακαμψίας ενός ελαστικού υλικού)
  • τις ιδιότητες απόσβεσης (δηλαδή απορρόφηση των κραδασμών που προκαλούνται από τις ανωμαλίες του δρόμου) των διαφορετικών στοιχείων πλαισίου στους διάφορους άξονες ή επίπεδα, με σεβασμό των κανόνων διάστασης και σχήματος.

Οι σχεδιαστές ποδηλάτων βελτιστοποιούν τα δομικά χαρακτηριστικά των διαφορετικών στοιχείων πλαισίου ποδηλάτου επιλέγοντας προσεκτικά τον τύπο των ανθρακονημάτων και προσαρμόζοντας τον προσανατολισμό τους εντός του πλαισίου του ποδηλάτου.

Ένας μεγάλος αριθμός ινών άνθρακα που προσφέρουν διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες μπορεί να χρησιμοποιηθεί και να συνδυαστεί από τους σχεδιαστές του ποδηλάτου για τη βελτιστοποίηση των μηχανικών αποκρίσεων του ποδηλάτου.

Λόγω της υψηλής ειδικής αντοχής (δηλ . δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας σε περίπτωση αστοχίας) που προσφέρουν τα σύνθετα υλικά άνθρακα, έχει καταστεί δυνατή η κατασκευή ασφαλών ποδηλάτων ελαφρύτερων από 6,8 κιλά, έτσι ώστε να χρησιμοποιούνται συχνά πρόσθετα βάρη με τη μορφή έρματος (συνήθως βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο χαμηλά στο πλαίσιο) για να πληροί τον κανόνα ελάχιστου βάρους.

Parametric finite element analysis of bicycle frame stiffness 02

Εικονική σχεδίαση

Η διαδικασία βελτιστοποίησης ολοκληρώνεται γενικά με το συνδυασμό μοντέλων υπολογιστών (π.χ. 3D Computer Aided Design model ) σε συνδυασμό με την Finite Element Analysis (FEA).

Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει τη δημιουργία των δομικών χαρακτηριστικών διαφορετικών στοιχείων πλαισίου ποδηλάτου και την εικονική αξιολόγηση των μηχανικών αποκρίσεών του υπό συνθήκες φόρτωσης.

Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση, οι σχεδιαστές ποδηλάτων μπορούν να βελτιώσουν τα χαρακτηριστικά των διαφορετικών εξαρτημάτων του ποδηλάτου πριν συναρμολογηθεί το πρώτο ποδήλατο. Το σχήμα των διαφορετικών στοιχείων πλαισίου ποδηλάτου μπορεί επίσης να ρυθμιστεί με ακρίβεια, προκειμένου να βελτιστοποιηθούν οι αεροδυναμικές ιδιότητες του πλαισίου και των τροχών του ποδηλάτου για μείωση της αντίστασης του αέρα.

Χρησιμοποιώντας εργαλεία μηχανικής όπως η Υπολογιστική Ρευστοδυναμική (CFD) Computational Fluid Dynamics και οι σήραγγες αέρα , αυτή η προσέγγιση έχει εφαρμοστεί κυρίως για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης που σχετίζεται με τη ροή του αέρα στην ποδηλασία.

Οι πιο προηγμένες μέθοδοι μηχανικής χρησιμοποιούνται από τους σχεδιαστές ποδηλάτων για τη βελτιστοποίηση της δομής των εξαρτημάτων του ποδηλάτου έτσι ώστε η μεταφορά ισχύος μεταξύ του ποδηλάτη και του ποδηλάτου να μεγιστοποιείται (απόδοση) ενώ οι κραδασμοί που δημιουργούνται από την επιφάνεια του δρόμου απορροφώνται (άνεση). Το σχήμα των εξαρτημάτων του ποδηλάτου μεγιστοποιείται επίσης για τη μείωση των αεροδυναμικών αντιστάσεων (απόδοση).

Τα σημερινά ποδήλατα παρέχουν έναν επιστημονικό συνδυασμό ελαφρότητας, αντοχής, ακαμψίας, αεροδυναμικής και απόσβεσης προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η μεταφορά των προσπαθειών του ποδηλάτη στην ταχύτητα του ποδηλάτου μεγιστοποιώντας ταυτόχρονα την αντιληπτή άνεση.

Όλη αυτή η μηχανική απαιτεί χρόνο και κοστίζει χρήματα, γεγονός που συμβάλλει στο υψηλότερο κόστος των κορυφαίων ποδηλάτων. Ενώ αυτή η τεχνολογία διαρρέει την αλυσίδα προϊόντων στα προϊόντα χαμηλότερης ποιότητας, συμβιβασμοί γίνονται αναπόφευκτα, όπως η χρήση διαφορετικών υλικών ποιότητας και μεθόδων κατασκευής για τη διατήρηση του χαμηλότερου κόστους.

Παίρνετε ότι πληρώνετε, με άλλα λόγια, ωστόσο τα ποδήλατα γίνονται καλύτερα για όλους.

Μετάβαση στο περιεχόμενο