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O PROJECTO 3.7

O DESENVOLVIMENTO DA BICICLETA DE ESTRADA RECORDISTA DA CANYON

A bicicleta mais leve do mundo partilha os seus genes com o quadro de carbono Canyon F10.

Aceitámos o desafio e recusámos qualquer limite imposto. No Eurobike de 2004, a Canyon - em parceria com Hans Christian Smolik - apresentou a bicicleta de estrada mais leve do mundo. Com base no quadro de carbono F10 e equipado com componentes ultra-leves, esta bicileta - pronta a correr - pesa umas sensacionais 3784 gramas. A nosso tecnologia avançada mostra o que pode ser alcançado com este trabalho de desenvolvimento. Esta montra tecnológica tem componentes específicos... estando patenteados e destinados a modelos de séries futuras. Pesando 6.4kg a nova Ultimate 9.0 SL - a qual comparte genes com a bicicleta do Projecto 3.7 - mostra que, actualmente, é possível produzir este tipo de bicicletas, oferecendo as melhores sensações de condução e maneabilidade. Graças ao recordista Projecto 3.7, os limites das fronteiras das futuras bicicletas de estrada de competição foram novamente quebrados e redefinidos.

Descrição de Hans Christian Smolik

Baseado no quadro F10, tentei construir a bicicleta mais leve possível para a Canyon. Este trabalho pode ser visto como um estudo e uma plataforma de testagem dos limites técnicos. Em complemento à utilização de componentes de série ultra-leves, a maioria teve de ser feita à mão. A escolha dos materiais não se prendeu apenas com questões de economia ou numa perspectiva de produção, mas sim com questões de redução de peso e se cada componente poderia ser modificado manualmente. Como coordenador de projecto, este tipo de desafios obriga-nos a "sair da casca" e procurar novas e aliciantes maneiras de fazer as coisas. Através deste processo, adquirimos conhecimentos, os quais serão aplicados no desenvolvimento de novos componentes. Para este projecto, os cubos, travões e mudanças foram desenvolvidos tal como se fossem protótipos prontos para entrarem em produção... em muitos locais nesta bicicleta, substitui o alumínio 6061 por uma liga de alumínio-magnésio com a força de 320 N/mm2.

A lista abaixo mostra como Hans-Christian Smolik trabalhou os componentes desta recordista bicicleta retirando ainda ideias revolucionárias que tomaram forma ao longo do desenvolvimento da mesma.

Quadro (Canyon) 818g e Forqueta (Canyon) 260g
O quadro F10 foi desenvolvido em estreita cooperação com uma instituição de renome na área dos materiais compostos. Esta parceria abrangeu técnicas completamente novas que foram utilizadas em detalhes do quadro… um dos exemplos é o aspecto quadrado verificado na base do tubo do selim, o qual incrementou em mais de 20% a rigidez da caixa do movimento pedaleiro.

A revista TOUR - em anos anteriores - identificou a baixa rigidez como sendo sintomática das tradicionais formas direitas das forquetas de carbono das bicicletas de estrada. Esta é a razão pela qual desenvolvemos um tubo cónico, com diâmetro de 38mm na parte inferior da caixa de direcção. Tal como a forqueta Motivation - também cónica mas para uma caixa de direcção 1 1/8 - a fibra de carbono nesta nova forqueta está numa tira única desde a coroa até à base dos braços da mesma. No entanto, estes "finos" braços de carbono permitem uma estabilidade excelente e um conforto em proporções "gigantes".

Para o Projecto, o leve quadro de produção com 58cm e 970 gramas teve uma aplicação de pintura a condizer. Os dropouts foram construidos em carbono com inserções de magnésio para o contacto com o eixo das rodas. Para a caixa de direcção e caixa do movimento pedaleiro, foram substituidos os embutidos de alumínio por uns em carbono. Utilizando esta metodologia, o peso do quadro baixou até às 818 gramas!

À forqueta também lhe foi dado um tratamento de revestimento. Dropouts, extensores e o adaptador cónico da caixa de direcção são também eles feitos em magnésio… isto permitiu-nos baixar o peso da forqueta de produção até às 260 gramas.

Caixa de direcção (Canyon) 73g
Para a caixa de direcção tivemos de minimizar o peso devido a um dos rolamentos pesar já 49g. Isto quer dizer que é semelhante ao modelo de série, com 52mm de diâmetro, e filtra melhor as irregularidades do asfalto aumentando o tempo de vida. As restantes gramas podem ser descontadas pela inclusão de parafusos em alumínio, espaçador e tampa superior do avanço em carbono.

Abraçadeira do espigão de selim (Smolik) 8g
Utilizei uma abraçadeira de espigão de selim em alumínio com um parafuso em titânio, resultando num peso de 8g. Ao reduzir a quantidade de material na abraçadeira, esta trabalha como uma banda mas mantém uma pressão igual à volta do espigão.

Pedaleiro (Propeller Titanium) com movimento pedaleiro 296g
Com este peso - conjunto completo com movimento pedaleiro 330g - o pedaleiro Propeller não tem rival. Substitui o prato por um em carbono e adbiquei dos parafusos. A seguir, adaptei o movimento pedaleiro em carbono ao quadro, de modo a que o mecanismo aguente as forças inerentes desta área e reduzir o diâmetro interior para acomodar um rolamento de 31mm. O peso final é de apenas 296 gramas.

Avanço (Syntace) modificado 88g. Guiador (Schmolke) 125g
Para o guiador (125g) e avanço (88g) recorremos a produtos testados oriundos da Schmolke e Syntace. Graças ao reforço feito por mim - uma peça de ligação dentro do punho - tive oportunidade de maquinar a abraçadeira do avanço de modo a reduzir ligeiramente o peso.

Manetes de travão (Smolik) 94g
Para os punhos e manetes de travão (juntos pesando 94 gramas) peguei numa folha de fibra de carbono e apliquei num molde em gesso. Apertei firmemente com uma banda têxtil. Após o endurecimento, retirei o carbono. Na abraçadeira e àreas móveis, as capas foram reforçadas com elementos em liga de alumínio. Em complemento, fiz uma capa em carbono para a manete de travão maquinada em magnésio e acoplei-a ao punho direito.

Pratos (Tune Carbon) modificado 72g
O peso mínimo que se pode atingir trabalhando num prato em alumínio é de aproximadamente 85g. Devido a outras bicicletas leves terem já sido fabricadas com pratos em carbono, não podíamos deixar de explorar esta vertente. As 13 gramas poupadas, utilizando pratos em carbono decerto vão pesar na durabilidade e resistência. Modificados à mão, parafusos mais curtos retiraram mais 8 gramas ao total.

Pedais (Speedplay) 75g
Os pedais Aerolight - os quais têm um eixo em titânio envolvidos em plástico tubular - não têm rival com este peso. Os adaptadores, ligeiramente mais largos, encarregam-se do sistema de encaixe.

Corrente (Connex) 232g
Optámos por uma corrente Connex com pinos em titânio. Com 232 gramas, é aproximadamente 50 gramas mais leve que uma corrente Campagnolo 10.

Pneus (Tufo) 229g
18 mm Tufo tires weigh 109 and 110 grams.

Cassette (TA 12 – 18) modificada a 78g
A cassete original TA em alumínio tem a largura de 3.4mm e pode ser ainda maquinada de modo a obter dentes com 1.8mm. Neste caso, a cassete pesa apenas 78g.

Desviador dianteiro (Shimano Dura-Ace) modificado a 65g
Devido à sua excelente função, decidi utilizar um desviador dianteiro Dura-Ace, o qual foi limado e modificado com parafusos em titânio, conseguindo-se reduzir o peso até aos 65 gramas.

Rodas (Aros em Carbono / cubos Smolik) 823g
As rodas (peso total de 823g) são construidas com aros em carbono Reynolds pesando 212 e 224 gramas. Para estas, realizei um protótipo à mão do cubo dianteiro com 18 furos (54 gramas). Para ser utilizado com montagem radial dos raios, o cubo tem um rebordo com 6mm de afastamento da furação para os raios de modo a evitar a quebra do mesmo. Equipado com quatro rolamentos selados, suporta igualmente cargas elevadas. As tampas dos rolamentos são em carbono.

O cubo traseiro com 24 furos (130 gramas) é também ele um protótipo. Tem o mecanismo Hügi modificado e eixo em carbono. O eixo é construido a partir de uma folha de carbono com a fibra orientada num só sentido e tem uma rigidez superior aos eixos em alumínio com as mesmas dimensões. A circunferência do eixo é mantida utilizando extremidades em magnésio e alguns elementos em alumínio, nas zonas de contacto. O corpo da cassete é maquinado até aos 29mm e envolvido em magnésio para alojar os rolamentos.

Os apertos das rodas (15 gramas o conjunto) são maquinados a partir de uma liga de 5mm. Um parafuso em magnésio é acoplado ao eixo e, o outro parafuso assegura a tensão do eixo mediante um aperto Allen de 5mm.

A roda dianteira é montada com 18 raios cromados Prym (não disponíveis) da minha colecção particular. Têm um diâmetro de 1.8mm nos topos e 1.4mm ao centro. Para a roda traseira - onde raios resistentes são requeridos - preferi o mais pesados Sapim Lazer.

Desde o início, os raios em aros em carbono foram um problema. Os orifícios de 7.8mm nos aros limitavam as nossas escolhas de raios. Com elevadas tensões, os raios exerciam uma pressão contra o aro em carbono. Por esta razão - após a apresentação da bicicleta em Friedrichshafen - aumentei os orifícios para 10mm e - com uma ferramenta especial - dei forma à cabeças dos raios de modo a melhor se adaptarem às paredes do aro.

Travões (Smolik) 96g
Os actuais travões Dual Pivot com uma relação 1.3 a 1.5 pesam aproximadamente 160 gramas. Obviamente, era necessário encontrar algo mais leve. A prioridade foi trocar o alumínio por magnésio, utilizando mais material nas áreas críticas enquanto se retira o máximo de potência de travagem. Este pensamento levou-nos até à forma "X-Brake" com molas internas, as quais tiveram de ser mais largas nos pontos de maior deformação.

Mudanças (Smolik) 56g
As mudanças também foram um protótipo. De forma a evitar trabalhar contra a mola, pensei em utilizar um desviador com cabo duplo. As mudanças seriam passadas mediante o accionamento de uma roda no punho de travão - de modo a evitar conflitos com patentes da Shimano e Campagnolo – mesmo tendo sido eu o primeiro a inventar o sistema de mudanças inseridas nas manetes de travão. A ponte do desviador e o corpo foram reconstruidos em magnésio. Construi ainda as partes paralelas e o braço articulado em carbono incluindo os parafusos e o peso desceu até aos 56 gramas.

Quando montámos o conjunto, reparei que a alteração nas mudanças foi inútil, uma vez que o cabo tinha muitas perdas quando em tensão. Quando os cabos foram esticados, as perdas eliminaram-se mas, com elas, também a eficiência das mudanças. A roda das mudanças poderia ser alterada à mão. Esta roda teria de ser trocada por uma alavanca mais pequena, e esta opção foi esquecida. De facto, as mudanças funcionam, no entanto, a Canyon não seguirá este princípio.

O PROJECTO 3.7

COMPONENTES:

Rahmen: Canyon 818g
Gabel: Canyon 260g
Steuersatz: Canyon 73g
Sattelschelle: Smolik 8g
Kurbel: Propeller Titan mit Innenlager 296g
Vorbau: Syntace 88g (getunt)
Lenker: Schmolke 125g
Bremsgriffe: Smolik 94g
Züge: Smolik 35g
Sattel+Stütze: Smolik 138g
Kettenblätter: Tune Carbon 72g (getunt)
Kettenblätterschrauben: Smolik 8g
Pedale: Speedplay 75g
Kette: Connex 232g
Schnellspanner: Smolik 15g
Reifen: Tufo 229g
Ritzel: TA 12-18 78g (getunt)
Umwerfer: Shimano-Dura Ace 65g (getunt)
Schalthebel: Smolik 6g
Laufräder: Carbon-Felgen/Smolik-Naben 823g
Bremsen: Smolik 96g
Schaltung: Smolik 56g
Spacer: Smolik 22g
Kleber/Luft/Lenkerband: 35g
Aufkleber+Führung:   4g
Das sensationelle Ergebnis:   3751g

Pure Cycling.