Ymmärrä maantiepyörän geometriaa – kattava oppaasi runkosuunnitteluun

Pyörän geometria määrittelee kokonaisvaltaisesti sekä sen koon että ajotuntuman.Pyörän geometria voi tuntua vaikeaselkoiselta asialta, mutta teemme parhaamme tehdäksemme siitä mahdollisimman ymmärrettävää vertaillessamme eri tyyppisiä Canyonin pyöriä kilpapyöristä aina mukavuusmaantiepyöriin ja gravelpyöriin.  

Pyörän geometria on yksi yksinkertaisimmista tavoista ymmärtää minkälainen minkä tahansa maantietangolla varustetun pyörän ajoasento ja ajotuntuma ovat. Olipa pyörän runko tehty sileälle asfaltille tai vaativaan graveliin, toimivat keskeisimmät mitat samaan tapaan ja vaikuttavat samoihin asioihin: mukavuuteen, vakauteen ja ohjaustuntumaan. Tässä oppaassa avaamme tärkeimpiä käsitteitä, selitämme miksi niillä on merkitystä ja näytämme kuinka voit hyödyntää niitä oikean mallin ja runkokoon valitsemisessa. 

Voit ajatella sen olevan aapinen numeroihin, jotka ovat nykyaikaisten maantie- ja gravelpyörien muotoilun takana. 

Rungon koko määrittelee sen ohjaustuntuman – suurempi runko käyttäytyy eri tavalla kuin pienempi. Rungon koko vaikuttaa hienoisesti myös geometriaan. Pidemmistä runkoputkista johtuen suurempi runko on vähemmän kiertojäykkä kuin pienempi runko. Tämä tekee isomman pyörän tehonvälityksestä vähemmän tehokkaan, mutta toisaalta sen mukanaan tuoma pieni jousto kasvattaa ajomukavuutta pidemmillä ajomatkoilla.

Pienemmissä rungoissa on myös vähemmän tilaa etukiekolle, jolloin pyörän etuosan mittoihin on tehtävä pieniä muutoksia yhdenmukaisen ajotuntuman takaamiseksi kaikissa ko’oissa. Nämä muutokset takaavat, että pyörän ohjaustuntuma on luonnollinen ja tuntuu ennakoitavalta asfaltilla tai soralla, runkokoosta riippumatta.

Vuosien ajan stack- ja reach-mitta ovat olleet runkojen vertailemisen lähtökohta. Stack-mitta on pystysuora mitta keskiölaakerista emäputken päälle ja reach-mitta niiden välinen vaakasuora etäisyys. Yhdessä ne antavat suuntaa-antavan ajatuksen siitä, kuinka pitkä tai pysty pyörän ajoasento on. Hyödyllistä? Kyllä. Täydellistä? Ei kovinkaan.

Stack- ja reach-mitta kertovat mihin runko päättyy – eivät sitä, missä kohtaa todellisuudessa tartut ohjaustankoon. Jälkimmäinen on kuitenkin se, millä on merkitystä. Siksi kaksi pyörää, joilla on samat stack- ja reach-mitat, voivat silti tuntua aivan erilaisilta ajettavilta.

Jotta saat mahdollisimman todenmukaisen käsityksen pyörän ajoasennosta, olemme ottaneet käyttöön efektiiviset stack- ja reach-mitan. Ne kertovat mihin kätesi todella asettuvat pyörää ajaessasi. Koska ne määrittävät rungon muodon sijaan todellisen kontaktipisteen kuljettajan ja pyörän välillä, ne antavat selkeämmän käsityksen siitä, miltä pyörä ajettaessa tuntuu.

Efektiivinen stack- ja reach-mitta ottavat huomioon ohjaamon muodon, ohjainkannattimen pituuden ja pyörän mukana toimitettavat korotuspalat. Lopputuloksena ovat numerot, jotka todella kertovat, miltä pyörä ajettaessa tuntuu.

Efektiivinen stack-mitta on keskiölaakerin ja hupuille sijoittuvan ajo-otteen välinen pystysuuntainen etäisyys eli se kertoo kuinka korkealla pyörän etuosa tuntuu olevan silloin, kun kätesi ovat ohjaustangon hupuilla. Tämän mitan vaikutuksen huomaat välittömästi: korkeampi efektiivinen stack-mitta asemoi kuljettajan pystympään ja rennompaan ajoasentoon. Matalampi taas laskee kuljettajan matalampaan ja nopeampaan ajoasentoon.

Maantiepyöristä puhuttaessa kisaorientoituneemmat pyörät ovat ajoasennoltaan matalampia. Esimerkiksi Aeroadin efektiivinen stack-mitta on 642 mm (M-koossa), jolloin ajoasento on matala ja aerodynaaminen. Mukavuuspainotteiset mukavuusmaantiepyörät ovat ajoasennoltaan korkeampia. Enduracen efektiivinen stack-mitta 675 mm (M-koossa) nostaa pyörän etupäätä niin, että ajoasento on rennompi ja sopii pidemmille siksi ajomatkoille.

Efektiivinen reach-mitta on keskiölaakerin ja hupuilta otetun ajo-otteen välinen vaakasuora etäisyys. Se kertoo kuinka pitkälle kurotat saadaksesi otteen ohjaustangosta ja määrittelee kuinka pitkältä tai lyhyeltä ajoasentosi tuntuu. Pidempi efektiivinen reach-mitta asemoi kuljettajan pidempään ajoasentoon ja lyhyempi taas tuo ohjaustangon lähemmäs kuljettajaa, mikä tekee ajoasennosta vakaamman ja pystymmän tuntuisen.

Jos vertaillaan maantiepyöriä, hyödynnetään kisaamiseen tarkoitetuissa pidempää reach-mittaa. Esimerkiksi Aeroadin 563 mm reach-mitta (M-koossa) tuo mukanaan matalan, nopean ja mahdollisimman aerodynaamisen ajoasennon. Mukavuuspainotteisten pyörien ajoasento on lyhyempi. Esimerkiksi Endurace CFR ja CF SLX -mallit on varustettu 547 mm reach-mitalla (M-koossa), joka tuo ohjaustankoa hieman lähemmäs kuljettajaa ja tekee asennosta pystymmän ja mukavamman.

Gravelpyörissä luvut ovat jälleen toisenlaiset. Grizlin reach-mitta on vielä lyhyempi 544 mm (M-koossa), mikä tekee ajoasennosta vielä pystymmän, jotta pyörä on mahdollisimman vakaa vaativilla ja arvaamattomilla aluistoilla.

Vaikka efektiivinen stack- ja reach-mitta ovat usein kaksi tärkeintä mittaa, jotka tulee huomioida uutta pyörää ostettaessa tai ajoasentoa muokattaessa, kannattaa huomioon ottaa myös joitakin muita geometrian mittoja.

Vaakaputken korkeus

Kun olet ostamassa sopivan kokoista pyörää, on vaakaputken korkeudella suuri merkitys, sillä sinun on paikalla ollessasi pystyttävä seisomaan pyörän päällä niin, että jalkasi ylettävät maahan. (Ei ole mukavaa, jos joudut seisomaan varpaillasi jokaisissa liikennevaloissa!) Maantiepyörän vaakaputken korkeus mitataan vaakaputken keskeltä maahan.

Istuinputken pituus

Keskiölaakerin keskipisteen ja istuinputken korkeimman kohdan välinen etäisyys vaikuttaa siihen, kuinka paljon satutolppaa on näkyvillä, kun sen korkeus on säädetty oikeaksi.

Hieman yllättäen satulatolpan ulostulon määrä vaikuttaa selkeästi pyöräsi ajotuntumaan. Jos maantiepyörän satulatolpan ulostulo on hyvin pieni, tuntuu pyörä ajettaessa jäykemmältä. Jos satulatolpan ulostulo on suuri, se joustaa enemmän ja tekee ajotuntumasta mukavamman.

Emäputken kulma

Emäputken kulma eli ohjauskulma – kulma jossa etukiekko ja emäputki ovat suhteessa toisiinsa – auttaa ymmärtämään pyörän vakautta. Jos pyörän etukiekko on kauempana edessä, on pyörän akseliväli pidempi ja pyörä tuntuu yleensä huomattavasti vakaammalta kovissa nopeuksissa.

Tämä on yksi maastopyörän geometrian tärkeimmistä mitoista.

Mitä loiva ja jyrkkä tarkoittavat?

Kun verrataan Aeroadia – monumentteja voittanutta kilpapyöräämme – ja Grizliä, ovat erot hyvin selkeitä. M-kokoisessa Aeroadissa on suhteellisen jyrkkä 73,25 asteen emäputken kulma. Tästä johtuen pyörä reagoi ohjaukseen nopeasti ja vastaa näin ammattilaiskuljettajien vaatimuksiin.  Grizl on suunniteltu pitkille gravellenkeille ja varustettu loivemmalla 71 asteen emäputken kulmalla. Tämä tekee ohjauksesta hieman hitaamman, mikä parantaa ajovarmuutta vaativassa maastossa. Loiva emäputken kulma tekee pyörän etupäästä myös hitusen pidemmän, mikä parantaa pyörän vakautta (maantiepyörän geometria-opas).

Istuinputken kulma

Istuinputken kulma eli satulakulma ilmoitetaan suhteessa vaakatasoon. Se määrittää missä kulmassa ajat polkimiin ja keskiölaakeriin nähden. Jyrkempi satulakulma johtaa siihen, että ajat enemmän polkimien päältä, mikä on yleensä tarkoituksenmukaista maantiekisoissa, aika-ajossa ja triathlonissa.

Se asemoi kuljettajan maantiepyörän tapauksessa matalampaan ajoasentoon ja vähentää reisilihaksiin kohdistuvaa rasitusta pitkillä ajorupeamilla. Loivempi istuinputken kulma on hieman vähemmän tehokas, mutta mukavampi.

Canyonin maantiepyörissä käytetään tasapainoista 73,5° istuinputken kulmaa, joka asemoi kuljettajan pyörän keskelle – tällöin pyörä toimii erinomaisesti niin tasaisilla kuin nousuissakin. Canyon Speedmax -triathlonpyörässä taas käytetään erittäin jyrkkää 80,5° istuinputken kulmaa, joka asemoi kuljettajan erittäin aerodynaamiseen ajoasentoon keskiölaakerin yläpuolelle tai jopa sen etupuolelle.

Satulan korkeus

Satulan korkeus on yksi tärkeimmistä mitoista oikeaa runkokokoa valittaessa. Jollet pysty asettamaan satulaa oikealle korkeudelle, pyörä ei tule koskaan tuntumaan sopivalta. Satulatolpan säätömatka riippuu rungon istuinputken ja satulatolpan suunnittelusta, jotka määrittävät yhdessä kuinka paljon korkeutta on mahdollista muuttaa  polkemisen kannalta tehokkaan ajoasennon löytämiseksi.

Akseliväli

Akseliväli on kiekkojen napojen välinen etäisyys. Mitä pidempi akseliväli on, sitä vakaampi pyörä on. Esimerkiksi Canyon Ultimaten 1003 mm akseliväli (L-koossa) tarjoaa nopeamman ja responsiivisemman ajokokemuksen kuin gravelpyörä Canyon Grizl, jonka 1050 mm akseliväli (L-koossa) parantaa pyörän vakautta vaativammassa maastossa.

Takahaarukan alaputkien pituus

Takahaarukan alaputkien pituus linkittyy tiiviisti maantipyörän akselivälin mittaan. Kilpapyörissä on tyypillisesti lyhyemmät takahaarukan alaputket, jotka pitävät ohjaustuntuman ketteränä ja reaktiivisena. Endurace, joka tavoittelee mukavuutta ja vakautta maanteillä, on varustettu hieman pidemmillä 415 mm takahaarukan alaputkilla (L-koossa) kuin Ultimaten 413 mm. Äkkiseltään 2 mm ero voi tuntua täysin mitättömältä, mutta eron huomaa pyörällä ajettaessa.

Keskiölaakerin offset

Keskiölaakerin offset on keskiölaakerin ja kiekkojen napojen vaakasuuntaisten linjojen välinen etäisyys eli niiden korkeusero. Sitä kutsutaan toisinaan nimellä "keskiölaakerin pudotus" ja se on mitta, joka auttaa hahmottamaan pyörän vakautta. Suurempi offset tarkoittaa, että pyörän painopiste on matalampi.

Gravelpyörät ovat tavallisesti hieman matalampia kuin maantiepyörät – Grailin ja Grizlin keskiölaakerin offset on 75 mm ja Aeroadin taas 70 mm. Tämä tekee Grizlistä ja Grailistä hieman vakaamman kuin Aeroad.

Rengastila

Maantie- tai gravelpyörää hankittaessa rengastilalla on suuri merkitys. Se kertoo minkälaiset renkaat ovat yhteensopivia pyörän rungon ja etuhaarukan kanssa, mutta antaa myös käsityksen siitä, mihin pyörä pystyy.Suuremmalla rengastilalla varustettu pyörä sopii paremmin asfaltin ulkopuolella ajamiseen, jos sitä verrataan pienemmällä rengastilalla varustettuun pyörään. Leveämmät renkaat parantavat ajomukavuutta, mutta myös kasvattavat renkaan vierintävastusta. Siksi on tärkeää valita omaan käyttötarkoitukseen paras rengasleveys.

Kuinka se toimii maantiepyörissä

Vuosia sitten useimmat asiantuntijat ajattelivat, että mitä kapeampi maantiepyörän rengas on, sitä parempi. Monet ammattilaiset ajoivat koko uransa 19 mm leveillä renkailla. Sittemmin tutkimus on osoittanut leveiden renkaiden olevan parempi vaihtoehto ja levyjarrujen kaltaiset teknologiset edistysaskeleet ovat vaikuttaneet siihen, että maantiepyöriemme renkaiden leveys on nykyään tavallisesti 28–32 mm.

Kuinka se toimii gravelpyörissä

Gravelrungot on tehty käytettäväksi leveämpien renkaiden kanssa, minkä numerotkin selkeästi osoittavat. Grailin rengastila on 42 mm – tarpeeksi suuri takaamaan hyvän pidon, nopeuden kisatilanteissa ja optimaalisen tasapainon nopeuden ja vakauden välillä. Seikkailuille valmis Grizl taas tuo käyttöösi suuremman 54 mm rengastilan, joka mahdollistaa leveämpien – lähes maastopyöräkokoisten – renkaiden käyttämisen. Tämä mahdollistaa suuremman ilmatilan, paremman pidon ja varmemman ajotuntuman, kun maasto muuttuu vaativammaksi.

Vaakaputken pituus

Tästä johtuen vaakaputken pituus on suurelta osin väistynyt effektiivisten stack- ja reach-mitan tilalta luotettavimpana todellisen ajoasennon mittana.

Emäputken pituus

Emäputken pituus vaikuttaa suoraan pyörän stack-mittaan. Lyhyempi emäputki madaltaa pyörän etuosaa, mikä tekee ajoasennosta matalamman ja kompaktimman. Pidempi emäputki taas nostaa pyörän etuosaa ja tarjoaa pystymmän ja rennomman ajoasennon.

Kuten vaakaputken pituudella, myös emäputken pituudella on huomattavasti vähemmän merkitystä valittaessa oikeaa runkokokoa nykyaikaisesta pyörästä. Koska emäputken pituus kuvastaa vain pyörän rungon ominaisuutta, eikä niinkään todellisen ajo-otteen sijaintia, antaa efektiivinen stack-mitta huomattavasti selkeämmän ja luotettavamman kuvan siitä kuinka korkealla pyörän etuosa kuljettajan näkökulmasta todella on.

Jotkin pyörän hallittavuuteen liittyvät seikat johtuvat mitoista, joita ei tavanomaisesta geometriataulukosta löydy, mutta joilla on kuitenkin huomattavaa merkitystä siihen, miltä pyörä ajettaessa tuntuu.

Etuhaarukan offset

Etuhaarukan offset on haarukan jalkojen alapään ja ohjausakselin välinen etäisyys, etuakselista mitattuna. Pidempi offset työntää etukiekkoa pidemmälle eteenpäin ja tekee ohjauksesta hieman nopeamman ja kevyemmän. Lyhyempi offset taas pitää etukiekon lähempänä kuljettajaa ja kasvattaa pyörän trail-mittaa (tästä lisää alempana) ja parantaa pyörän vakautta nopeuden kasvaessa. Se on yksi keinoista, joilla suunnittelijat saavat pyörän tuntumaan terävämmin reagoivalta tai rauhallisemmalta ohjattavalta.

Trail

Trail on eturenkaan ja maanpinnan välisen kontaktipisteen ja ohjausakselia myöten maanpintaan saakka piirretyn viivan välinen etäisyys. Toisin sanoen se kertoo kuinka kaukana renkaan ja maanpinnan kontaktipiste "seuraa" ohjausakselia. Suurempi trail-mitta tekee pyörästä rauhallisemman ja vakaamman kovissa nopeuksissa. Pienempi trail-mitta taas tekee pyörän etuosasta nopeamman ja ketterämmän. Yhdessä etuhaarukan offsetin kanssa se määrittää tuntuuko pyörä vakaammalta vai eläväisemmältä ja responsiivisemmalta.