Explicando os efeitos das geometrias de quadros

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Eu perguntei sobre a compra de uma bicicleta aqui e alguém perguntou em meu nome sobre testar uma bicicleta antes de comprar .

Minha pergunta é: o que devo saber, ou deveria saber, sobre o tamanho ou a 'geometria' de uma bicicleta?

Em resposta à minha pergunta sobre compra, as pessoas falaram sobre o tamanho da roda, etc .; mas não sobre o tamanho do quadro ou o ângulo do garfo.

Na pergunta sobre pilotagem, as pessoas falaram sobre aspectos do 'ajuste' que eu acho que podem ser ajustados (ou seja, a altura e a posição frontal / traseira do banco e a altura do guidão) ... e quais estão documentados em outro lugar ... e, portanto, são talvez superficiais e menos importantes para os fins desta pergunta.

Mas e a geometria que não pode ser ajustada: a distância entre as rodas, por exemplo?

Em uma bicicleta que acabei de comprar, notei, por exemplo (desde que a comprei), que a roda dianteira está mais perto do meu pé do que estou acostumado; Espero que seja apenas um exemplo (de uma geometria / métrica que, como iniciante, não me ocorreu pensar).

Este artigo da Wikipedia " Geometria de quadros " apresenta o vocabulário, mas sem muitos detalhes. O Google também revela principalmente artigos curtos, mais iscas de anúncios do que detalhadas / informativas.

  • Dado que estou solicitando detalhes, uma espécie de pergunta "científica", esta pergunta provavelmente é longa demais para ser respondida aqui. O que eu poderia estar pedindo é um link para uma introdução / referência adequada (online ou um livro ...).

  • Como alternativa, você pode (não sei) dar uma resposta curta / resumida ao longo de: "As medidas mais importantes a serem observadas são A, B e C, que têm os seguintes efeitos ... Juntos, esses poucos as medidas mais importantes são responsáveis ​​por 90% dos efeitos da geometria no ajuste / desempenho / manuseio / conforto. "

Ou, esse é um tópico sobre o qual as pessoas não aprendem lendo, e que só podem advir de uma vasta experiência de andar de bicicleta? Como você chegou ao seu entendimento da geometria? Você pode olhar para duas motos de um tipo semelhante e dizer: "Ah, essas têm formas / medidas diferentes" e entender o que isso significa (diferença de medidas) significa ou implica?


PS .: interessados ​​em quadros 'comuns': não quadros com suspensão (portanto, não quadros para off-road / todo-o-terreno / salto); não recostado; não pista / corrida; materiais não exóticos / caros.

ChrisW
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Só queria ressaltar que o quadro tem um grande impacto em como a moto se ajusta ao ciclista (você mencionou que era "superficial"). Você pode realmente fazer muitos pequenos ajustes para ajustar o tamanho de qualquer quadro, mas em algum momento o quadro limitará a qualidade do ajuste da bicicleta. Uma estrutura muito pequena e você não será capaz de obter uma haste longa o suficiente, um espigão longo o suficiente ou um contratempo suficiente, e a sobreposição dos dedos se tornar um problema maior. Muito grande tem o problema oposto.
darkcanuck

Respostas:

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Vejo a geometria do quadro tendo três efeitos principais

  1. Montagem do piloto; que você já está abordando e eu não falarei aqui ... Mas muitas coisas de geometria se resumem a fazer as outras coisas funcionarem com os ciclistas adequados nas motos. Isso é muito importante.
  2. Montagem de coisas na bicicleta
  3. Características de manuseio.

Desde que você perguntou, eu estou falando sobre sua bicicleta básica com estrutura de diamante na estrada. Cruzador, estrada, viajante de bilhete mensal, urbano, excursionando, piloto ...

Material apropriado na bicicleta

  1. A folga das rodas afeta o tamanho dos pneus e a facilidade de montar os pára-lamas. Para a roda traseira, você precisa olhar para a ponte do chainstay, a ponte do assento e o tubo do assento. Para a roda dianteira, observe a coroa do garfo e o tubo inferior. Frequentemente, não é medido ou simplesmente é fornecido como uma medida máxima do tamanho do pneu.
  2. " Toe overlap " - quão perto a roda dianteira fica da frente dos pedais. É mais um problema com os para-lamas, e não é realmente um problema quando você passa a qualquer velocidade. Eu nunca vejo isso nas especificações de geometria dos fabricantes, mas definitivamente vale a pena conferir. Você pode se acostumar a moderar a sobreposição dos dedos.
  3. Um comprimento maior do chainstay oferece mais folga no calcanhar para o carregamento de cestos no rack traseiro. Sei por experiência pessoal que o local mais provável para chutar um cesto do rack é em um cruzamento, portanto, se você planeja transportar cesto, isso pode ser muito importante. O comprimento curto do chainstay pode ser compensado com a montagem de um rack que permite que os cestos sejam montados mais para trás (topo mais alto, topo mais para trás, independentemente de como o fazem).

Características de manuseio

Primeiro, a maneira como a bicicleta lida, "estabilidade" e "manobrabilidade" são essencialmente opostos. É uma troca. O fato de você querer estável ou manobrável depende do que você fará com a bicicleta, da velocidade com que vai, da sua experiência de pilotagem etc. E há alguns efeitos secundários mais difíceis de entender, mais complicados.

Eu realmente acho que, para a maioria das coisas de manuseio, é melhor você usar apenas bicicletas de teste que se encaixam em você. Experimente o manuseio. Tente ir devagar. Tente ir rápido. Tente fazer uma curva acentuada. Tente fazer uma curva sutil. Tente esquivar / tecer. Tente essas voltas em velocidades diferentes. Tente um começo rápido. Tente uma parada rápida. Tente tudo isso em todas as posições do guidão. A menos que você esteja projetando uma bicicleta, muito disso é tudo muito teórico, fortemente inter-relacionado (não é possível alterar uma variável sem alterar as outras) e provavelmente haverá diferenças muito pequenas ao comparar as motos reais.

  1. Altura do suporte inferior (BB) (às vezes você pode descobrir isso, às vezes você precisa adivinhar com base no raio da roda + do pneu menos a queda do BB). O suporte inferior mais alto facilita a revisão de coisas. Não é realmente um problema se você ficar nas estradas, mas pode ser um fator ao tentar pedalar em curvas fechadas. BB mais alto também permite que você use manivelas mais longas que algumas pessoas desejam. Compare um Cyclocross com uma bicicleta de estrada e a bicicleta CX terá um BB mais alto.
  2. Comprimento da distância entre eixos (distância entre os cubos / patches de contato). Uma maior distância entre eixos tornará a bicicleta mais estável longitudinalmente. Em outras palavras, menos propenso a cavalinhos e menos propenso a virar você sobre o guidão. Teoricamente, isso poderia se traduzir em uma melhor capacidade de parar mais rápido. Observe que uma maneira de aumentar a distância entre eixos é a troca de rodas. A posição do seu centro de gravidade também faz uma grande diferença.
  3. Ângulo do tubo principal (ângulo do eixo da direção). Um ângulo mais raso (mais aguçado) oferece mais trilhas. Um ângulo menor também aumenta a quantidade de peso que a roda pode fazer por si própria e afeta negativamente a estabilidade em baixa velocidade. Isso geralmente é medido na horizontal, portanto, um ângulo acentuado será mais próximo de 90 ° e um ângulo raso será um número menor.
  4. Deslocamento / inclinação da forquilha (a que distância o cubo dianteiro está na frente do eixo da direção). Mais deslocamento oferece menos trilha. Mais deslocamento também tende a dar mais folga nos dedos.
  5. Trail é a que distância o contato frontal está atrás do eixo de direção. Observe que, embora a trilha seja a medida importante, o ângulo do tubo do cabeçote e o deslocamento da forquilha (e o tamanho da roda) são os que determinam a trilha. Uma bicicleta sem trilha seria irrecuperável (mas muitas pessoas gostam de ter muito pouca trilha).

    Existem diferentes maneiras de medir a trilha (ao longo do solo ou perpendicular ao eixo da direção) que tornam as comparações mais intuitivas, mas mais trilha significa mais estável e menos trilha significa mais manobrável. Ou, de outra forma: menos trilha significa mais contração e mais trilha significa menos responsivo.

    A estabilidade da trilha aumenta à medida que a bicicleta passa mais rápido. Se você olhar para algumas motos de cruzeiro, elas tendem a ter um ângulo raso no tubo da cabeça e muita trilha: são estáveis ​​e fáceis de equilibrar em baixas velocidades, mas provavelmente difíceis de dirigir em alta velocidade. Se você olhar para uma bicicleta de estrada / corrida, o ângulo do tubo de direção geralmente é muito mais próximo da vertical e a trilha é bastante pequena: elas podem parecer instáveis ​​e bambas (difíceis de equilibrar) em baixas velocidades, mas ainda são fáceis de dirigir (responsivas) em alta velocidade.

    Observe também que a configuração do guidão e as preferências / experiência do piloto fazem uma enorme diferença, se você preferir manobrável / com contração / responsivo ou estável / não orientável / sem resposta.

Referências

freiheit
fonte
Meu passeio de teste foi sem pára-lamas. Percebi pela primeira vez "sobreposição dos dedos" depois que o comprei, quando os pára-lamas foram instalados. É pelo menos em parte devido ao meu hábito de colocar os pedais embaixo do arco (não embaixo da bola) do meu pé (que eu posso trocar).
26411 ChrisW
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@ ChrisW: Aposto que você também percebe que o dedo do pé está sobreposto quando você está começando de uma parada. Em qualquer tipo de velocidade, você não pode girar o volante o suficiente para que isso seja um problema.
freiheit
Notei isso ao dirigir com cuidado / devagar ao longo de uma ciclovia com neve / gelo.
26411 ChrisW
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@ freiheit: o ângulo raso do tubo frontal dá mais queda ao girar, o que reduz a estabilidade. Mais íngreme torna o rodízio da bicicleta mais flexível, o que proporciona uma condução mais responsiva ou torna a bicicleta mais instável, dependendo de como o motociclista se sente a respeito. Isso combinado com a trilha domina a estabilidade dinâmica, mas todos os fatores listados têm algum efeito.
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A altura do BB afeta o maior comprimento da manivela que você pode usar, o que pode ser importante para algumas pessoas. A distância entre o centro de gravidade (CoG) e a roda traseira afeta fortemente a estabilidade / capacidade de resposta percebida, bem como a capacidade de transportar cestos etc.
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Um proprietário de uma loja de bicicletas local me indicou que obter a estrutura certa é a coisa mais importante em uma bicicleta. Se não estiver certo, qualquer outro dinheiro ou esforço que você colocar na bicicleta será desperdiçado. Então, bom tópico!

Grant Petersen escreveu este artigo sobre geometria no site da Rivendell: http://www.rivbike.com/kb_results.asp?ID=34 . Não é um tratamento completo do assunto, e está no estilo divagador típico de Grant, mas eu gosto de ler as coisas dele para um "ponto de vista alternativo" versus as tendências principais.

Alguns trechos:

Comprimento do assento .... muito curto, a bicicleta é muito irregular.

Liberação de pneus e pára-lamas .... muito pouco, não é possível usar um pneu ou para-lamas muito divertidos

Ângulo do tubo do assento .... muito íngreme, não pode colocar o encosto longe o suficiente

Ângulo do tubo da cabeça e ancinho do garfo: combine para influenciar a resposta da bicicleta.

Comprimento da lâmina do garfo: afeta a folga da roda dianteira

Queda de BB: afeta a distância ao solo, a altura da parada e a sensação da bicicleta

Jay Bazuzi
fonte
Interessante que ele fale sobre variáveis ​​independentes, dizendo que a distância entre eixos é um efeito colateral. Ele não menciona o fato de que freiheit mencionou que diferentes valores de trilha são otimizações para diferentes velocidades.
ChrisW
@ ChrisW: é porque a opinião do freiheit é minoria. Bicicletas sem trilha podem ser montadas, bicicletas com muita trilha tendem a desenvolver oscilações de direção em velocidade. A interação entre o ângulo e a trilha do fone de ouvido não é direta, mas há um "ponto ideal" que quase todas as motos usam.
@moz: É um ponto bastante teórico, a menos que possamos encontrar uma bicicleta sem trilha para testar a pedalada, mas como você equilibra uma bicicleta sem trilha? Com qualquer quantidade de giro na trilha, o guidão move o remendo de contato para a esquerda e para a direita e permite que você gire e contra-dirija a bicicleta para equilibrar, quebrar o equilíbrio para iniciar uma curva, etc. uma bicicleta sem movimento. Talvez mais como eu preciso reformular ou remover essa frase em particular ...
freiheit
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@freiheit: Eu construí uma bicicleta (One Less Ute moz.geek.nz/mozbike/build/long-2 ) que tinha 5mm de trilha (quase o suficiente para nenhuma) e um fone de ouvido vertical. Acabou com a trilha em grande parte por conveniência na construção. Eu andei de bicicleta com quadro de diamante sem trilha e sem problemas, e as bicicletas de montanha plana têm pouca ou nenhuma trilha ( en.wikipedia.org/wiki/Flatland_BMX ). Quanto ao equilíbrio de uma bicicleta sem trilha, o principal é que você não pode equilibrá-la dinamicamente - andar sem as mãos não funciona. Mas se você estiver disposto a dirigi-lo, ele roda como qualquer outra bicicleta.
Eu posso continuar falando sobre isso um pouco demais, mas as bicicletas convencionais são uma fatia muito estreita do que é possível. Flatland é apenas um exemplo - as motos polo dedicadas geralmente têm quase todo o peso na roda traseira, direção muito íngreme e são projetadas para serem pilotadas com uma mão. As bicicletas altas geralmente têm distâncias entre eixos ridiculamente curtas. As bicicletas de carga com queda significativa podem ser irrecuperáveis ​​quando carregadas devido ao esforço necessário para retornar o guidão ao centro. Mas a 74 graus + -2 grau 27" frame diamante roda ... copiar qualquer moto existente e você vai ficar bem.
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o link abaixo ofereceu algumas boas informações sobre o tópico dos números da geometria do quadro e como eles influenciam as características de condução. Concordo e devo enfatizar que a preferência e a experiência do motociclista são um fator igual e, ao procurar um novo quadro, ser informado e identificar esse equilíbrio deve ser levado em consideração.

http://cyclingtips.com.au/2011/02/the-geometry-of-bike-handling/

superfly
fonte
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Bem-vindo à Bicycles SE. Embora as informações vinculadas teoricamente respondam à pergunta, preferimos que as respostas neste site sejam independentes. Dessa forma, se o link acabar, a resposta ainda é válida. Por favor, considere resumir as informações nesse link para usuários futuros.
jimchristie
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Ando de bicicleta de montanha desde meados dos anos 90 e depois brinco com BMX. Se você andar de bicicleta o suficiente, notará que a geometria do quadro pode fazer uma enorme diferença no desempenho da estrada. Por um tempo, muitas empresas de mountain bike estavam tentando fazer um assento que se curvava ao redor do volante (em forma de S) com um chainstay mais curto ... isso aproximava a roda traseira de estar sob a posição de assento, geralmente de 3 a 5 cm. Que efeito teve foi fácil andar de bicicleta de bicicleta ou subir uma colina ... foi terrível andar de bicicleta em uma rua, pois a bicicleta estava irregular e o front-end sempre quis subir, especialmente com um garfo de suspensão toda vez que você bate em um solavanco. Recentemente, eu montei uma Trek mal projetada (uma empresa conhecida por vender bicicletas mais por componentes e menos por geometria) e o ângulo do tubo da cabeça era muito raso com pouca trilha ... e foi uma das motos mais instáveis ​​que já usei. Em velocidades lentas, a bicicleta balançou e, para uma Cross Country Hard Tail ... essa é uma característica terrível (especialmente na faixa de preço de US $ 1200 +). Mais tarde, comprei um Kona e ele tem uma trilha bastante longa, com o garfo adiantado cerca de uma polegada do tubo de cabeça que o tornou muito estável. Ele tem um tubo superior muito inclinado, que facilita muito a manobra e a troca de peso sem atingir o quadro ... algo que você deseja em uma bicicleta de montanha. essa é uma característica terrível (especialmente na faixa de preço de US $ 1200 +). Mais tarde, comprei um Kona e ele tem uma trilha bastante longa, com o garfo adiantado cerca de uma polegada do tubo de cabeça que o tornou muito estável. Ele tem um tubo superior muito inclinado, que facilita muito a manobra e a troca de peso sem atingir o quadro ... algo que você deseja em uma bicicleta de montanha. essa é uma característica terrível (especialmente na faixa de preço de US $ 1200 +). Mais tarde, comprei um Kona e ele tem uma trilha bastante longa, com o garfo adiantado cerca de uma polegada do tubo de cabeça que o tornou muito estável. Ele tem um tubo superior muito inclinado, que facilita muito a manobra e a troca de peso sem atingir o quadro ... algo que você deseja em uma bicicleta de montanha.

Videoboy Matt
fonte
A OP mencionou que estava interessada em quadros "comuns", não em quadros de BTT ou de corrida. Tente ampliar o escopo desta resposta para incluir os efeitos de diferentes alterações geométricas no que se refere às bicicletas em geral, em vez de apenas ao MTB.
Altomnr