Mechanizm korbowy do roweru

Typowy rower jest napędzany siłą mięśni człowieka. Mechanizm korbowy to element, który przenosi dynamikę naszych nóg i wprawia pojazd w ruch. Bez względu na rodzaj i typ roweru zasada działania pozostaje niezmienna. Mechanizm korbowy to element układu napędowego, gdzie ruch posuwisto zwrotny nóg ludzkich jest zamieniany na ruch obrotowy. Mechanizm korbowy po raz pierwszy pojawił się wraz z wynalezieniem pierwszych modeli rowerów, czyli około XIX wieku.

W budowie mechanizmu korbowego wyróżniamy trzy elementy:

– korba – czyli część zbudowana z zębatek, po których obraca się łańcuch;

– korbowód jest częścią mechanizmu korbowego, który powoduje przełożenie ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego. Częściami korbowodu są: stopa, trzon i główka. Trzon ma najczęściej przekrój dwuteowy. Stopa korbowodu łączy się z wałem korbowym, a główka z tłokiem albo krzyżulcem.

– wodzik, którym jest najczęściej tłok.

Należy pamiętać, że korba wykonuje ruch obrotowy. Natomiast wodzik ruch posuwisto-zwrotny.

Mechanizm korbowy stosuje się we wszystkich maszynach, w których zamieniany jest ruch obrotowy na posuwisto-zwrotny lub odwrotnie, czyli we wszystkich maszynach tłokowych o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka.

System BioPace

Nawiązując do historii korby dużym zainteresowaniem wśród miłośników cieszyło się swego czasu BioPace. System ten zrewolucjonizował działanie zębatek rowerowego mechanizmu korbowego. Zaprojektowała go i opatentowała firma Shimano. Mechanizmy korbowe wyposażone w zębatki BioPace pojawiły się w pierwszej połowie lat 80-tych XX wieku, w grupie 600EX. Wraz z nadejściem XX wieku konstruktorzy części rowerowych mierzyli się z eliptycznymi zębatkami. Ich założeniem było wykorzystanie dużego momentu obrotowego, który jest uwalniany w chwili, gdy korby są równoległe do podłoża. Jednocześnie dążyli do zmniejszenia czasu przechodzenia przez martwy punkt, w którym moment obrotowy jest bliski zeru. Występuje on w chwili, gdy korby są ustawione pionowo. Z pomocą przyszły zębatki w kształcie owalu, którego dłuższa oś jest równoległa do ramion mechanizmu korbowego. Rowerzyści mieli zwyczaj do zbyt wolnego obracania korbami, co powodowało duże obciążenia stawów kolanowych.

Przy tworzeniu BioPace Shimano badano dynamiczną pracę nóg rowerzysty. Rozwiązaniem okazały się zębatki, których dłuższa oś nie była równoległa do korb, ale przesunięta o kilkadziesiąt stopni a ich kształt odbiegał od elipsy. Według analityków Shimano, gdy rowerzysta naciska na korby, nogi nabierają rozpędu, który jest osłabiany w „martwym punkcie”. Przejście przez ten punkt zabiera też nieco więcej czasu, dzięki czemu nogi zmieniają kierunek pracy wolniej. Zębatki BioPace powodowały, że rowerzyści używali efektywnie lżejszych przełożeń i dzięki temu obciążenie stawów kolanowych było mniejsze przy mniejszych obrotach niż przy użyciu okrągłych tarcz. Zębatki BioPace zostały przystosowane przez producenta do kręcenia 90 obrotów na minutę lub wolniej. Jednakże rynek wymusił na Shimano zmianę kształtu zębatek. W nowej wersji BioPace HP (High Performance) tarcze były bardziej zbliżone do okręgu i teoretycznie pozwalały na szybsze obracanie korbami. Wraz z rozwojem technologicznym opracowano system SuperGlide i HyperDrive-C. Spowodowało to trudności w przystosowaniu do nich nieokrągłych zębatek. Z tej przyczyny zębatki BP wycofywano z rynku na początku lat 90- tych XX wieku. Produkcja BioPace została zarzucona wraz z ostatnimi mechanizmami korbowymi 300EX.

System SuperGlide

SuperGlide pojawił się w 1990 roku, w grupie Deore XT II. Kilka zębów każdej koronki zostało odpowiednio wyprofilowane i ścięte dla ułatwienia opuszczenia ich przez łańcuch podczas zmiany biegu. Położenie tych zębów zostało przystosowane, aby napięcie łańcucha było jak najmniejsze w chwili, gdy korby są niemal prostopadłe do gruntu.

Występują różne metody, które pozwalają na mocowanie korbowodu. Wszystkie polegają na przytwierdzeniu mechanizmu korbowego do osi suportu. HyperDrive-C (Compact) to z kolei system Shimano obejmujący elementy napędu w rowerach górskich. Wprowadzony w 1994 roku niemal we wszystkich grupach osprzętu. Celem HyperDrive-C było zmniejszenie wielkości zębatek przednich i tylnych przy jednoczesnym utrzymaniu zakresu przełożeń.

Obecnie popularnością cieszą się wersje będące udoskonaleniem wcześniej wymienionych technologii. Na rynku znajduje się wielu producentów, którzy oferują mechanizm korbowy najwyższej klasy poprawiając jednocześnie komfort jazdy.

Shimano Mechanizm Korbowy Deore Fc-M590 44X32X22T

Model 2010, który składa się z dwuczęściowej korby ze zintegrowaną osią suportu. Technologia ta została zaczerpnięta z grup XT i XTR. Mechanizm korbowy jest polecany dla entuzjastów MTB i trekkingu. Sztywna i łatwa w montażu korba spełnia oczekiwania najbardziej wymagających rowerzystów.

Mechanizm korbowy Deore Fc-M590
Kliknij i znajdź najniższe ceny!

W zestawie znajdują się:

• łożyska suportu,
• duża tarcza wykonana z aluminium, średnia i najmniejsza ze stali,
• stalowe śruby mocujące tarcze,
• rozstaw czterech śrub 104/64mm,
• koronki kompatybilne z łańcuchami do systemów 9 biegowych.

Model ten jest polecany dla osób ceniących wysoką jakość w połączeniu z rozsądną ceną. Szczególnie sprawdza się w zaawansowanej turystyce rowerowej.

Mechanizm Korbowy Fc-131 Czarno-Srebrny 48X38X28T

Z kolei Shimano Mechanizm Korbowy Fc-131 Czarno-Srebrny 48X38X28T jest podstawowym modelem mechanizmu korbowego marki Shimano. Mechanizm korbowy wykorzystuje grzbiety podnoszące łańcuch oraz specjalne profile zębów i rampy prowadzące. Potrafi on zapewnić szybką, a zarazem precyzyjną zmianę przełożenia. Gwarantuje on:

• kompatybilność z napędami 8/7/6 ? biegowymi,
• długość ramienia 170 mm,
• linie łańcucha 47,5 mm,
• osłonę łańcucha,
• mocowanie suportu na kwadrat,
• w zestawie znajduje się komplet zaślepek.

Mechanizm Korbowy Fc-131
Kliknij i znajdź najniższe ceny!

Kolejnym elementem korbowodu są koła zębate zastosowane w mechanizmie korbowym. Ich wielkość i sposób mocowania zależy od ramion oraz od stylu jazdy. Obecnie wyróżnia się cztery główne rozstawy mocowań koronek w korbie rowerowej.

• pająk na 5 ramion, mocowany przy użyciu 5 śrub, rozstaw 110/74 mm
• Micro, mocowany przy użyciu 5 śrub, rozstaw 94/58 mm
• standard MTB, mocowany przy użyciu 4 śrub, rozstaw 104/64 mm
• standard szosa, mocowany przy użyciu 5 śrub, rozstaw 130 mm

Wielkość zębatki i odpowiednia liczba zębów jest istotnym elementem mechanizmu korbowego. Wpływa ona komfort i szybkość jazdy. Za duże koronki wymagają dużej siły. Natomiast zbyt małe wymuszają na nas intensywniejsze używanie nóg. Do jazdy turystycznej stosuje się koronkę z zakresu od 44 do 48. Z kolei w szosówkach dominują zębatki od 50 do 53 zębów. Do codziennej jazdy preferowane są przełożenia w o parametrach 50/39/29 w przypadku roweru szosowego. Natomiast innych rowerów 48-42/32-34/22. Warto zwrócić uwagę, że wraz z trudniejszym terenem wybieramy mniejsze koronki.

Istotna kwestią jest długość ramion korby. Szablonowo przyjmuje się 170mm lub 175mm. Z pomocą przychodzi dostosowanie jej parametrów do wysokości osoby. Jednakże jest to intuicyjny sposób. Ponieważ w zależności od terenu, po którym się poruszamy jakość jazdy zmienia się. Przewidziano następujące wyliczenia:

• wzrost do 155 cm ? długość ramienia korby do 170 mm,
• wzrost od 160 cm do 180 cm ? długość ramienia korby 170 mm,
• wzrost powyżej 170 cm ? długość ramienia korby od 175 mm,

Ważnym zagadnieniem jest mocowanie korbowodu na osi suportu.

Metoda klina polega na założeniu korby na oś suportu, który ma kształt ściętego walca oraz jest klinowany metalowym bolcem. Jednakże metoda tego typu była stosowana przy produkcji w latach 80-tych i 90-tych. Ze względu na słabą jakość materiałów używanych do produkcji zastąpiły ją inne rozwiązania. Obecnie ta technologia jest stosowana w rowerach miejskich, ponieważ ten typ połączenia sprawdza się dobrze ze względu na małe siły, a także niewielkie przebiegi.

Sposób na kwadrat to system, który zastąpił klin i jest wykorzystywany do dziś. Zgodnie z nim oś suportu w przekroju ma kształt kwadratu. Następnie wkłada się ją w ramę o analogicznym otworze. Cała kompozycja jest zakręcana na specjalną śrubę. Dzięki temu mocnemu i sztywnemu połączeniu nie występuje nadmierne zużycie mechanizmu. Tego typu rozwiązanie występuje w rowerach niższej klasy do dziś. Natomiast ze średniej klasy dwuśladów wyszło z obiegu w okolicach 2000 roku. Z branży sportowej mechanizm kwadratu wycofano w połowie lat 90-tych. Ten typ połączenia w przeciwieństwie do klinowego można stosować w każdej z kategorii rowerów.

Kolejny sposób nazywa się wielowypust. Dzięki badaniom, które stale prowadzono nad siłą przekazywaną na koła metoda mocowania uległa zmianie. Zamiast kwadratu wykorzystano oś, która w rzucie ma kształt koła z wypustkami. Jej celem jest zapewnienie lepszej skuteczności w przekazywaniu mocy wychodzącej spod nóg kolarza. Jednocześnie zwiększona średnica osi miała spowodować, że system będzie sztywniejszy. Wiele firm opracowało tutaj swoje własne rozwiązania. Przykładem są Octalink V2 firmy Shimano. Natomiast jego amerykański rywal SRAM promuje ISIS. Ostatecznie powoduje to, że modele wielowypustów nie są ze sobą kompatybilne. Korby na wielowypust montowane są obecnie w rowerach średniej klasy. Jest to połączenie o największej wytrzymałości, a jednocześnie bardzo dużej sztywności. Preferowane są do każdej z dyscyplin kolarstwa.

W wyniku ciągłych badań powstały korby ze zintegrowaną osią. Są one efektem prac inżynierów nad poprawieniem sztywności, a co za tym idzie efektywności kolarza. W tym przypadku oś suportu jest zintegrowana z ramieniem suportu. Natomiast w ramę wkręcane są jedynie miski, w których znajdują się łożyska. Tego rodzaju połączenie dzięki maksymalnemu wysunięciu łożysk na zewnątrz poprawia sztywność, a także zmniejsza oddalenie korb od osi ramy. Ze względu na inne parametry systemy różnych producentów nie mogą być ze sobą łączone. Te rozwiązanie popularność zyskało niedawno. Jednocześnie wyparły ze sportu klasyczne osie suportu. Mają one spora wadę ze względu na słabe uszczelnienie łożysk. Przyczynia się ona do ich krótkiego czasu użytkowania. Dedykowane są one dla rowerów z klasy wyższej oraz średniej wyższej. Preferują je osoby szukające roweru o sportowym przeznaczeniu.