En cykelväxel är en vippmanövrerad mekanism som gör att cyklister kan flytta sina kedjor från ett drev till ett annat. Det hjälper dem att modulera sin inmatning, mätt i termer av trampansträngning, för att generera maximal effekt, mätt i termer av tillryggalagd sträcka eller vunnen hastighet.
Pandemins globala tillkomst har tvingat oss att tänka om livsstilar på många sätt. I takt med att människor fokuserar mer på att förbättra sin hälsa har njutningen av sport skjutit i höjden och cykling är en av de populäraste nya hobbyerna. Det överflöd av möjligheter som finns tillgängliga för alla på marknaden att köpa en cykel kan vara överväldigande. Även om valet för de flesta cyklar handlar om personliga preferenser, är funktionsprincipen för alla flerhastighetscyklar densamma.
Beroende på ens personliga preferenser , många cykelalternativ finns tillgängliga idag (Fotokredit: envato)
Enkel- och flerhastighetscyklar
Enväxlade cyklar har en fast växel förhållande, medan flerhastighetscykler kan växla växlar, liknande vad man kan göra i en bil. Att växla växeln hjälper till att utjämna den ansträngning föraren lägger ner, oavsett terräng. Det betyder att ryttaren kan åka uppför utan att anstränga sig för mycket eller accelerera på plan mark mer effektivt.
Cykelväxel
När en cyklist trampar, överförs energin från fötterna till hjulen med hjälp av en kedja som är spänd mellan två tandade hjul, så kallade kedjehjul. Ett av dessa kedjehjul är placerat precis vid pedalen, medan det andra sitter vid bakhjulet. På en enväxlad cykel finns det ett drev vardera.
En cykel med en hastighet har ett kedjehjul i varje ände, medan en cykel med flera hastigheter har kassetter (Fotokredit: envato)
Men i flerhastighetscykler kan det finnas mer än ett kedjehjul vid varje slutet. Dessa kedjehjul är monterade koaxiellt i följd och kallas kassetter.
Beroende på körförhållandena kommer cyklisten att växla kedjan mellan olika kedjehjul. Detta byte av kedjehjul utförs av en växel.
En cykel kan ha antingen en fram- och bakväxel, eller enbart en bakväxel.
Med tanke på att kedjan har en fast längd, kan den inte hålla spänning på alla kedjehjul på grund av deras varierande storlekar. Växeln ser inte bara till att kedjan växlar till olika kedjehjul, utan tar också upp och släpper slack vid behov, för att hålla kedjan spänd hela tiden.
Hur fungerar en växel?
Funktionsmässigt har både fram- och bakväxeln samma princip. De styr kedjan till ett högre eller lägre kedjehjul genom att trycka på det medan du trampar. Denna skjutning assisteras av speciellt formade tänder, kända som växlingsramper, som hjälper kedjan att stiga/falla till ett annat kedjehjul.
Bakväxel
Konstruktion
Den bakre växeln är placerad under den bakre kassetten och säkrad till cykelchassit med hjälp av ett fäste. Den består av en fjäderbelastad länkmekanism som kallas parallellogrammet. Ansluten till detta länkage är en “bur” som rymmer två remskivor. Den övre remskivan, känd som styrskivan, driver in kedjan i kedjehjulen. Den nedre remskivan, känd som spännremskivan, tar upp kedjans slack för att säkerställa att den sträcks hårt mellan de drivande och drivna kedjehjulen.
Arbetssätt
Hela mekanismen påverkas av en kabel ansluten till en växlingsvipp. När cyklisten trycker på en reglage dras vajern åt eller slakar och stannar på plats. Detta tvingar växelns parallellogram att vrida sig längs sin diagonala axel och flyttar buren tillsammans med den. När hållaren rör sig, för den styrskivan direkt under det valda kedjehjulet. Den svänger också runt sin monteringspunkt för att ta hänsyn till ökat eller minskat slack i kedjan.
Lägre växlar gör att kedjan dras åt och spännhjulet flyttas bort från styrhjulet
När en cyklist går till en högre växel, färdas kedjan utåt på mindre kedjehjul. Denna förändring åstadkoms av att växeln rör sig utåt och nedåt. Kedjan slakar, vilket justeras genom att spännhjulet rör sig mot styrskivan.
Högre växlar gör att kedjan dras åt och spännhjulet rör sig mot styrningen remskiva
Omvänt, när du går till lägre växelinställningar, växlar kedjan på de större kedjehjulen. Växeln rör sig inåt och uppåt, med styrhjulet direkt under det valda kedjehjulet. När slacket minskar, rör sig spännhjulet bort från styrhjulet.
Indexering
Mängden med vilken växeln rör sig vid kabelomkoppling bestäms av en process som kallas indexering. Detta är oerhört viktigt, eftersom det möjliggör sömlös växling. En felaktigt indexerad växel kan göra att kedjan antingen faller mellan kedjehjulen eller kör snett, vilket båda orsakar skador. Rörelse av växeln in i extremiteterna förhindras ytterligare genom användning av gränsskruvar.
Främre växel
Konstruktion
Framväxeln är placerad direkt ovanför det största främre drevet (Foto: envato)
Framväxeln är placerad direkt ovanför det största främre drevet. Den är sammansatt av en bur som direkt ansluter till respektive parallellogramlänk. Den tjänar till att styra kedjan när den stiger eller faller genom olika kedjeringar.
Eftersom extra kedjeslack sköts av spännhjulet som sitter baktill har framväxeln färre delar och en enklare konstruktion.
Arbetssätt
Framväxeln är identisk med bakväxeln i sin funktion. Men kedjehjulsarrangemanget i fronten är motsatt det bakre, vilket gör att kedjan “stiger” från det innersta drevet till det yttersta drevet. Indexering och användning av gränsskruvar hindrar växeln från att röra sig till ytterligheterna.
När gör ett cyklistskifte?
Det är meningslöst att förstå rollen av växlare utan att veta när de träder i kraft. Att växla på en cykel är en avvägning mellan nedlagda ansträngningar och tillryggalagd sträcka. På plana ytor växlar cyklister till de högsta växlarna, vilket motsvarar det minsta drevet i kassetterna. Detta gör att trampningen “stramar” upp, vilket resulterar i större ansträngning. Detta är användbart eftersom det gör det möjligt för cyklisten att accelerera och tillryggalägga större avstånd på kortare tid.
När man cyklar i uppförsbacke läggs mycket energi på att övervinna kraften gravitationen verkar parallellt med ytan. (Fotokredit: desdemona72/Shutterstock)
Medan du åker uppför, lägsta växlar som motsvarar de största kedjehjulen är att föredra. Detta beror på att cyklisten måste arbeta mot gravitationen, som försöker dra honom nedför, förutom andra krafter. En lägre växelinställning gör det möjligt för cyklisten att spara energi genom att använda mindre kraft när han trampar. Detta upplevs som en “lossning” av pedalerna, men åtföljs av en betydande minskning av avståndet som tillryggaläggs av samma mängd trampning. Cyklister försöker förbättra sin kärnstyrka för att kunna cykla uppåt i en högre växel för att få ett försprång gentemot sina konkurrenter.
Framsteg inom växlingsteknik
För att minska växlingstider och skydda kedjan från att koppla in fel kedjehjulskombinationer som minskar dess livslängd, används elektrisk växlingsteknik nu på avancerade cykler.
Elektronisk växling kan vara både trådbunden eller trådlös. Istället för kablar som drar till klämbultar som drar åt eller lossar fjädrarna, finns det stegmotorer som förflyttar buren med en förutbestämd mängd, vilket hjälper kedjan att växla från kedjehjul till kedjehjul.
Den här tekniken är dock oöverkomligt dyr för användning på något mindre än professionella cykler.
Föreslagen läsning
Kolla på Amazon
Kolla på Amazon
Kolla på Amazon
Referenser
Big Blue Book of Bicycle Repair — 4:e upplagan Kindle Edition av C. Calvin Jones
Cykelcykling
Cykling Essential Road Bike Maintenance Handbook Pocketbok – 18 februari 2014 av Todd Downs
The Haynes Bicycle Bok (3:e upplagan): Steg-för-steg reparation och underhåll Pocketbok – Illustrerad, 27 februari 2015 av Bob Henderson
