Stepen prenosa bicikla – brzine

Ovaj članak objašnjava važne pojmove u vezi stepana prenosa bicikla (“brzina”) – šta su to stepeni prenosa i dužine stepna prenosa, koji stepeni prenosa su potrebni, na šta obratiti pažnju itd.

Sadržaj:

1. Kako funkcionišu brzine, tj. stepeni prenosa na biciklu?
2. Dužina prenosa – eng. “gear inches”
3. Ograničenje ljudskog organizma
4. Računanje potrebne dužine prenosa
5. Linija lanca i ukošen lanac
6. “Suvišne” (preklopljene, duplirane) “brzine”

1. Kako funkcionišu brzine, tj. stepeni prenosa na biciklu?

Bicikl se kreće prenošenjem snage pedalanja na zadnji točak. Kada se okreću pedale, prednji lančanik pokreće lanac, koji ide preko zadnjeg zupčanika, koji je vezan sa točkom. U zavisnosti od odnosa broja zuba prednjeg i zadnjeg lančanika, za jedan okret pedala, zadnji točak se može okrenuti za manje od jednog celog kruga (sporiji prenosi), ili za 4 i više krugova.

Što je veći zupčanik pozadi i manji lančanik napred, to je veća sila (obrtni momenat) koja se može preneti na zadnji točak, ali je manja brzina kretanja, i obrnuto. Kao što se vidi na slici ispod, kada se silom deluje na pedalu i ona pređe isti put, u zavisnosti od odnosa veličina zupčanika (stepena prenosa) zadnji točak će preći manji put sa velikom “isporučenom” silom (zgodno za strme uspone), ili veći put sa manjom silom (kada se želi ići brže).

– Sadržaj –

2. Dužina prenosa – eng. “gear inches”

Dužina prenosa se obično izražava u “gear inches“, tj. dužini puta u inčima koji zadnji točak pređe za jedan pun okret pedala (grubo rečeno, za detaljnije objašnjenje kliknuti na link s početka rečenice). Dužina prenosa zavisi od odnosa u broju zuba prednjeg i zadnjeg lančanika (broj okretaja zadnjeg točka) i obima (veličine) zadnjeg točka.

Na primer: ako je napred lančanik sa 42 zuba, za jedan okret pedala, lanac će se pomeriti za ta 42 zuba. Zadnji zupčanik će se tada naravno pomeriti za isti broj zuba. Ako zadnji zupčanik ima 14 zuba, kada ga lanac pomeri sa 42 zuba pomeranja, on će se okrenuti za puna tri kruga (42/14). Ako pak ima 21 zub, okrenuće se za samo dva kruga (42/21). To je jedan faktor, sada još treba uzeti u obzir obim zadnjeg točka. Točak planinskog bicikla od 26″ će za jedan okret preći kraći put od točka drumskog bicikla veličine 28″. Zbog toga, pri istom odnosu broja zuba prednjeg i zadnjeg lančanika, dužina prenosa na drumskom biciklu biće veća od one na MTB-u.

Kod dužine prenosa dobro je imati dve stvari:

1. Velik raspon između najvećeg i najnižeg (dovoljno spor za najstrmiji uspon i dovoljno brz za najbržu nizbrdicu).
2. Što manji razmak između pojedinačnih susednih stepena prenosa (kako bi se uvek mogla naći odgovarajuća brzina).

Bicikli napred imaju jedan do tri lančanika, između kojih je obično relativno velika razlika u broju zuba.

Zadnji zupčanici su ili pojedinačni, ili u kompletu od više zupčanika (zvanom “kaseta“) – od 5 do 11 i više. Kod njih su manje razlike u broju zuba susednih zupčanika.

Ove manje razlike u broju zuba omogućavaju fino podešavanje dužine prenosa. Veliki skokovi prave se menjanjem na prednjim lančanicima (najmanji za uspone, najveći za nizbrdice), dok se fino podešavanje posle vrši promenama na kaseti. Stepen prenosa je najbolje odabrati tako da pri 80 do 100 obrtaja pedala u minuti okretanje ne bude previše teško, ali ni previše lako (da se ima osećaj vrtenja u prazno). Jedini izuzetak su veoma strmi usponi gde često nije moguće postići više od 50 obrtaja pedala u minuti.

– Sadržaj –

3. Ograničenje ljudskog organizma

Kada se pedale okreću sporo, sa puno napora mišići se brzo iscrpljuju – ne stižu dobiti dovoljno kiseonika i krvi za duži napor. Vožnja u previsokom stepenu prenosa sa sporim okretanjem pedala je najsličnija skoku iz mesta sa obe noge. Puno snage u kratkom periodu, ali brzo iscrpljujuće.

Brzo okretanje pedala u lakšem stepenu prenosa je kao trčanje, ili brzo hodanje: srce i pluća se više naprežu, ali napor se može duže izdržati – i sa treningom se brzo unapređuje.

Optimalan broj obrtaja u minutu je u rasponu od 80 do 100. Zavisno od organizma i nivoa utreniranosti. Glavna funkcija promene stepena prenosa je ostajanje u tom rasponu koji je optimalan. Od ovoga se često mora odstupiti na strmim uzbrdicama, kada broj obrtaja može pasti i ispod 50, ali i tada pomaže, posebno kod dužih uspona, ako je prenos dovoljno “spor” da se može održati broj obrtaja iznad 60 u minutu.

– Sadržaj –

4. Računanje potrebne dužine prenosa

Neke referentne vrednosti dužine prenosa su:

• 20 gir-inča i niže za veoma strme uspone po terenu van asfalta. Npr. kombinacija MTB pogona sa malim lančanikom od 22 zuba i najvećim zupčanikom na kaseti od 34 zuba, sa zadnjim točkom od 26″ daje oko 17 gir inča.
• Preko 100 gir-inča je veoma brz prenos za ravne asfaltirane deonice sa vetrom u leđa. Npr. MTB bicikl sa kombinacijom 48-11 (često najveća brzina na MTB-ovima).
• Raspon od 25 do 100 gir-inča je dovoljan za 90% terena i uslova vožnje, sa izuzetkom baš ekstremnih ekstrema  🙂   ili takmičarske vožnje gde se prenos podešava u zavisnosti od uslova i terena.

Pored ukupnog raspona, dobro je imati na raspolaganju i dovoljno različitih dužina prenosa unutar tog opsega, kako bi se u svakom trenutku mogla ponaći odgovarajuća “brzina”. Kao što je već pomenuto, ovo se postiže uskim razmacima zupčanika na kaseti.

Kako se računa:

Gir inč =  (Prečnik točka u inčima) x (broj zuba prednjeg lančanika) /
broj zuba zadnjeg lančanika

Za dužinu puta koju pređe zadnji točak pri jednom okretu pedala, treba gir inče pomnožiti sa 3,14 (proj Pi).

Veoma praktičan program pogodan za računanje dužine prenosa:
https://www.gear-calculator.com/

– Sadržaj –

5. Linija lanca i ukošen lanac

Određena dužina prenosa se sa istim pogonskim sklopom često može postići na više načina. Recimo da su lančanici pogona 48-38-28, a zupčanici kasete 14-16-19-21-24-28.

Ista dužina prenosa postiže se kombinacijom 48-24, kao i kombinacijom 28-14. Ipak, u obe te kombinacije, lanac je gotovo potpuno iskošen, kao na slici:

Ukrštanje lanca opterećuje lanac i lančanike, ubrzano ih trošeći, a veći je i rizik od pucanja lanca, ili spadanja istog.

Slična dužina prenosa postiže se kombinacijom srednjeg lančanika pogona 38 i zupčanika kasete sa 19 zuba – s tim što je na ovaj način lanac gotovo savršeno prav.

Ovo treba imati na umu kada se biraju “brzine”. Unutrašnji lančanik pogona treba da bude u kombinaciji sa unutrašnje 2/3 kasete (prema biciklu). Spoljašnji lančanik pogona treba da bude u kombinaciji sa spoljne 2/3 kasete (deo dalji od bicikla). Srednji lančanik (ako napred ima tri) treba da gađa sredinu, izbegavajući krajnju 1/6 kasete, sa oba kraja kasete.

Još jedna slika koja to prikazuje na drugačiji način:

Kako menjati brzine na biciklu – video demonstracija i objašnjenje:

– Sadržaj –

6. “Suvišne” (preklopljene, duplirane) “brzine”

Kod bicikala sa više lančanika napred, koji nemaju prevelik raspon u broju zuba između lančanika, postoji više praktično identičnih stepena prenosa koji se mogu postići različitim kombinacijama lančanika i zadnjih zupčanika. Ovo je najizraženije kod “tripla” (tri lančanika napred) – gde razlika u broju zuba najčešće bude oko 10 (npr. 44-32-22, ili 50-39-30 i sl.).

Ljudi često stiču osećaj da su “prevareni”. Uzmu bicikl sa 3×9 zupčanika, a umesto 27, imaju “samo” 14-estak osetno različitih stepena prenosa. Zbog čega je ovo korisno?

Prvo treba znati da prebacivanje lanca se jednog na drugi prednji lančanik traži nešto više vremena i obično je nešto teže, pogotovo ako je lanac pod naponom pedalanja. Takođe, jedna promena napred dovodi do veće promene stepena prenosa, nego promena brzine pozadi.

Čak se može reći da prednji lančanici povećavaju raspon između najkraćeg i najdužeg stepena prenosa, dok zadnji daju “gustinu”, tj. raspon dužine prenosa između susednih dužina prenosa.

Zamislite vožnju po ravnom terenu, sa prilaskom uzbrdici. Recimo da je pogon 48-38-28, a kaseta sa 9 brzina 12-13-15-17-19-21-24-28-32. Za neku solidnu brzinu po ravnom, može se koristiti bilo kombinacija 48-19, ili 38-15. Obe daju gotovo identičan stepen prenosa, bez prevelikog ukrštanja lanca. Ipak, kada krene uspon, biće potrebno prebaciti u niži stepen prenosa. Ako biciklista prilazi brdu u kombinaciji 48-19, niži stepen prenosa dovodiće do ukrštenijeg lanca, a na kraju, i do potrebe da se izvrši veća i teža promena prebacivanjem napred sa najvećeg, na srednji lančanik.

Slična situacija je i sa klasičnim drumskim “dubl” lančanicima – tipa 53-39. Nemaju toliko velik raspon između najkraćeg i najdužeg stepena prenosa kao “tripl” lančanici, ali isto imaju dosta “dupliranih” stepena prenosa.

Moderni “compact” dubl lančanici pokušavaju postići raspon brzina sličan triplu, koristeći samo dva lančanika (umesto tri). Zbog toga je razlika u broju zuba između velikog i malog lančanika veoma velika – najčešće 16 zuba, što je i neki maksimum razlike koji prednji menjač može da “postigne”. Zahvaljujući ovome, imaju i veoma malo dupliranih stepena prenosa. Zbog čega ovo može biti nepraktično?

Uzmimo na primer tipičan drumski compact pogon: 50-34, sa kasetom od 9 brzina iz prethodnog primera. Manji lančanik je “prespor” za vožnju po ravnom, tako da se prilikom nailaska na uspon mora ostati na velikom lančaniku. Kasnije, kada se započne uspon, neophodna je (velika) promena napred. Promena u stepenu prenosa prilikom prebacivanja sa većeg na manji lančanik je toliko velika, da je odmah za tim, potrebno izvršiti barem dve promene brzine pozadi, kako bi se ostalo u sličnom (malo kraćem) stepenu prenosa. U praksi to izgleda ovako:

Nakon 50-24 kombinacije, prelazi se na 34-19, ili čak 34-17, kako promena ne bi bila prevelika. Ovo može biti praktično na terenu sa puno (kraćih) strmih uzbrdica i nizbrdica koje se brzo smenjuju, ali ne i na svakom terenu. Takođe ovakav pogon dovodi do vožnje sa više ukrštenim lancem po ravnom terenu. Poslednja rečenica ne mora biti tačna ukoliko se nabavi (retka, egzotična i puno skuplja) kaseta koja počinje sa 14 zuba, poput 14-28, ili sličnih drumskih kaseta.

Ovo bi bile neke osnove. Treba težiti izboru pravog opsega dužina prenosa i voditi računa da lanac bude što je moguće praviji (paralelniji sa uzdužnom osom bicikla). Diskusija na temu koliko brzina je optimalno (potrebno), data je u članku: Bicikl, koliko brzina:

Treba paziti da se menjanje brzine vrši kada se pedale samo okreću, bez primene jake sile na pedale (teško se menja u sred uspona). Lanac ne sme biti jako zategnut pri menjanju brzine, posebno na prednjim zupčanicima, naročito pri promeni sa manjeg lančanika na veći, bilo napred, ili nazad.

– Sadržaj –

Autor

Relja Novović

Relja je strastveni biciklista, dobar mehaničar bicikala, i profesionalni administrator računarskih sistema – sa decenijama iskustva u obe oblasti (i računari, i bicikli 🙂 ). Relja Novović – iskustvo i kratka biografija