quinta-feira, 11 de novembro de 2010

Bicicleta com Caixa de Cambio, Por que?

Continuando o assunto do meu ultimo post...

Protótipo Jezken


O sistema comum de marchas usado na maioria das bicicletas atuais é composto por multiplas catracas e a corrente é montada em um guia tencionado por molas que move lateralmente mudando a corrente de um catraca para outra.

Esse mesmo sistema é simples, leve, confiável e comprovado de funcionar bem porém existem alguns problemas com esse sistema. Alguns dos problemas são:
  • Chain Slap (balanço da corrente) - pelo fato de a corrente ser tencionado por molas no cambio toda a vez que bicicleta sofrer um impacto na roda trazeira a corrente balançará e dependendo do impacto baterá na parte trazeira inferior do quadro.
  • Impossivel mudar de marcha sem pedalar - No sistema tradicional de cambio é impossivel de trocar de marcha sem pedalar. Os modelos mais avançados são relativamente rápidos e você precisa de somente uma ou duas voltas no pedal para trocar de marcha mas é impossivel sem pedalar.
  • Unsprung Weight (Peso não apoiado pela suspensão) - Esse "problema" é particularmente relacionado com com as novas bicicletas com suspensão traseira. Pelo fato de o guia da corrente ser "apoiado" diretamente na roda traseira o peso dele não é amortecido. Esse peso extra causa a roda a se mover verticalemente mais devagar tornando a suspensão não tão eficiente.
  • Sujeito a Impacto Externo - Pelo fato de o cambio ser todo esterno ele é sugeito a pedras, galhos e/ou qualquer outro tipo de impacto externo.
Em ponto de vista esses são os principais problemas que um sistema de caixa de marchas central tenta resolver. A forma que esse "novo" sistema resolve os problemas citados acima é:
  • Pelo fato de a caixa ser centralizada na parte inferior do triangulo frontal do quadro todo o peso do sistema de transmissão é apoiado pela suspensão tornando a roda traseira mais "ativa".
  • Assim como uma transmissão de moto a caixa de transmissão usa um sistema de multiplas engrenagens para cara uma das marchas o que torna possivel trocar de marcha sem pedalar.
  • Todas as partes na caixa de cambio são feixadas tornado as partes moveis protegidas contra impacto externo.
  • Como a corrente não tem que mudar em catracas de tamanhos diferentes ela não precisa ser tensionada por molas eliminando o "Chain Slap" (Balanço da Corrente).

O problema principal com esse sistema de caixa de transmissão é o peso. Porém os engenheiros dessa bicicleta estão dizendo que pelo fato de o peso ser baixo, centralizado, e sustentado pela suspensão o piloto não vai sentir muita diferença de pilotagem por conta do peso extra e ainda tera todos os beneficios da caixa de transmissão.

Na minha opnião esse tipo de transmissão será o futuro para as bicicletas de downhill mas acho que ainda demorará alguns anos para se tornar realidade.

2 comentários:

  1. Muito legal essa bike. Fiquei com algumas dúvidas. Quantas "marchas" essa bike tem? Acho difícil fazer uma caixa que seja pequena e leve com as convencionais "21 marchas". Sendo que eu já ouvi dizer que tem bike com 9 catracas e até 4 coroas, você deve saber bem disso. Por outro lado acredito não ser necessário ter tantas marchas, pois vocês andam sempre em descida, então é possível fazer um câmbio de 6 ou 7 marchas e acertar para cada pista trocando a coroa e a catraca. Quando o assunto é suspenão é sempre desejável reduzir a massa "pendurada" pela suspensão, mas no caso das bikes tudo é tão leve e os amortecedores são tão eficientes que não sei se teria muito ganho. Mas pela teoria é o jeito correto de se fazer um bom projeto. Outro detalhe interessante desse projeto foi posicionar a caixa, que deve ser o componente mais pesado da bike, prókimo ao centro de gravidade. Dessa forma tem-se um comportamento dinâmico muito bom, a ciclística melhora muito. Outra curiosidade que tenho é sobre o peso e o material das engrenagens, como o torque deve ser baixo é possível utilizar alumínio e talvez polímeros e alguns compósitos, como fibra de carbono e kevlar. Achei que o quadro poderia ter um design melhor para a distribuição das tensões. A barra inferior esta praticamente solta, dessa forma ela vai trabalhar sobrecarregada. E a única solução que vejo é copiar os quadros de moto. Você podia comprar uma para gente experimentar!
    Abraço.
    IGOR

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  2. Respondendo ao Igor:
    - Com relação as marchas: Essa bicicleta tem 7 marchas o que é suficiente para uma bicicleta de downhill. Bicicletas de downhill normalmente tem somente uma coroa com 9 catracas. Porém alguns proficionais já estão experimentando um sistema novo com somente 6 catracas (o que ajuda na redução de peso) e também para diminuir o movimento lateral da corrente.
    - Com relação a "Massa Pendurada" eu também não sei o quanto fará de diferença mas contando que vc salvaria peso com catraca, cubo da roda, corrente menor e provavelmente o eixo mais curto. Acredito que proporcionalmente ao peso total da roda seria um ganho rasoável.
    - Uma coisa que vc comentou que eu ainda não tinha notado no design do quadro é o fato da barra inferior ser a unica conexão do triangulo frontal com a parte inferior do quadro. Realmente não parece ser uma boa ideia. Normalmente em outras bicicletas tem um tubo curvado em cada lado do quadro que liga o tudo do banco com a parte inferior do quadro e o amortecedor passa pelo meio desses 2 tubos (Depois vou tirar uma foto da minha bicicleta para ilustrar isso melhor).

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