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Trail Mix für Gravel Bikes

Ich habe diesen Artikel geschrieben, um zu erklären, warum wir unsere eigene Rodriguez Light Weight Disc Gabel entwickeln mussten.

OK, wenn du hier bist, dann weil du mehr über Fahrraddesign wissen willst als viele professionelle Fahrraddesigner. Ein Fahrrad oder eine Gabel zu entwerfen, die für breite Reifen und Schutzbleche geeignet ist, scheint einfach zu sein, ist es aber nicht. Diese Kriterien zu berücksichtigen und gleichzeitig die gewünschten Fahreigenschaften, den Komfort und die Sicherheit beizubehalten, ist etwas, das viele Leute verblüfft (selbst in unserer Branche). Der Schlüssel zu einem guten Design liegt hier in der Gabel. Wenn Sie diesen Zusammenhang verstehen, werden Sie den Ansatz von Rodriguez zu diesen Details zu schätzen wissen.

Ich bin täglich in der Lage, diesen Zusammenhang zu erklären. Kunden wünschen sich oft eine bestimmte Gabel (oder ein anderes Teil), die für ihren Verwendungszweck oder ihre Fahrradgröße nicht geeignet ist. Ganz gleich, ob es sich um eine neue Frisur, eine neue Laufradgröße oder ein neues Fahrradteil handelt, die Werbung weckt bei den Verbrauchern oft ein starkes Verlangen nach etwas Neuem, ohne sie über die anderen Probleme aufzuklären, die bei der Verwendung dieses Designs auftreten. Mein Ziel ist es, diese Informationen bereitzustellen, damit die Verbraucher eine fundierte Entscheidung treffen können. Die Beziehung zwischen Handling, Neigung, Spur, Zehenfreiheit und Laufradgröße ist ein schwer zu erklärendes Konzept, aber ich werde die Herausforderungen veranschaulichen, mit denen Fahrraddesigner 2019 konfrontiert werden.

Zunächst gibt es ein paar Begriffe, mit denen Sie vertraut sein müssen. Diese 5 Dinge spielen alle zusammen, um zu bestimmen, wie sich Ihr Fahrrad fährt und ob Sie Platz für große Reifen, Schutzbleche und Füße haben.

1. Rad-/Reifendurchmesser – In der Branche nennen wir es Radgröße, aber wir sollten es Reifendurchmesser nennen. Der Gesamtdurchmesser des Rades/Reifens variiert je nach der Breite des montierten Reifens. Dies hat einen größeren Einfluss auf das Fahrraddesign, als Sie vielleicht denken.
2. Zehenfreiheit (Überlappung) – Wird Ihr Fuß beim Drehen des Vorderrads mit montiertem Reifen beeinträchtigt. Es gibt unterschiedliche Mindestwerte für verschiedene Rahmengrößen. Diese Zahl erhöht sich um 10 mm, wenn Schutzbleche am Fahrrad verwendet werden. Faustregel: Mehr Fußspitzenfreiheit ist immer besser. Dieser Wert wird von der Mitte der Pedalachse bis zur Außenseite des Reifens gemessen.
3. Spur – Der Abstand, den die Achse dem Schnittpunkt der Lenkachse mit dem Boden folgt. Je größer die Zahl, desto langsamer lenkt das Fahrrad. Langsames Handling ist wie bei einem Sattelschlepper, schnelles Handling wie bei einem MGB. Die meisten Leute mögen das Fahrverhalten einer Mittelklasselimousine. Für die meisten Fahrten auf der Straße sind 60 mm ideal (unsere Mittelklasse-Limousine).
4. Gabelhub – Versatz, der die Gabelenden vor die Lenkachse setzt. Mehr Rake macht die Lenkung schneller, ist aber nicht der einzige entscheidende Faktor.
5. Steuerrohrwinkel – Der Winkel, in dem der Rahmen die Gabel im Verhältnis zum Boden hält (auch Lenkwinkel genannt). Eine Vergrößerung des Steuerrohrwinkels bringt das Rad näher an den Fahrer heran, eine Verkleinerung entfernt es von ihm. Der Steuerrohrwinkel allein bestimmt nicht, wie sich ein Fahrrad fährt. Die Trail-Nummer ist der entscheidende Faktor.

Das Problem
Da die Leute immer breitere Reifen mit Schutzblechen (insbesondere unnachgiebige Metallschutzbleche) wollten, mussten sich die Konstruktionsparameter für den Rahmen und die Gabel ändern, da es sonst zu einer gefährlichen Überlappung der Zehen kam. Gabeln wurden in der Vergangenheit in der Regel mit einer Neigung von 40 mm bis 45 mm konstruiert. Der ideale Trail für die meisten Straßenfahrten liegt bei 60 mm. Das ist die Zahl, die wir anstreben.

Zeit für ein paar Illustrationen:
Für unsere Beispiele verwende ich ein 56cm Rahmendesign mit der entsprechenden Oberrohrlänge für Drop (Road) Lenker. Für diese Größe ist eine minimale Zehenfreiheit von 80 mm erforderlich, wenn man davon ausgeht, dass in Zukunft Schutzbleche angebracht werden können. Nehmen wir außerdem an, dass dieser Kunde eine bestimmte Carbongabel im Sinn hat, die er verwenden möchte.

Beispiel 1a: zeigt eine Standard 700c x 28mm Reifen/Rad Kombination mit 45mm Gabelneigung und einem Lenkkopfwinkel von 70,5°. Diese Kombination ist bei modernen 700c-Rädern sehr verbreitet, da Serien-Carbon-Schottergabeln nur mit 45 bis 47 mm Rake erhältlich sind. Der 45-mm-Harkenwinkel würde einen steileren Lenkkopfwinkel als 70,5° erfordern, um den Nachlauf auf 60 mm einzustellen, aber bei diesem Design erfordert die Zehenfreiheit, dass wir den Nachlauf für die Sicherheit opfern und den Lenkkopfwinkel verkleinern, um das Rad nach außen zu bewegen. Je kleiner der Rahmen ist, desto mehr muss geopfert werden.

Probleme:

• Der Nachlauf beträgt 72,7 (nicht ideal 60mm)
• Die Zehenfreiheit entspricht gerade mal der minimalen akzeptablen Freiheit von 80mm. Wenn der Fahrer breitere Reifen als 28mm mit Schutzblechen fahren möchte, wird er eine Überlappung der Zehen haben.

Beispiel 1b: zeigt, was eine einfache Lösung für die Probleme sein sollte. Wir erhöhen einfach die Gabelneigung auf 55 mm und viola! Die Nachlaufzahl sinkt auf hervorragende 61 mm, und die Überlappung der Zehen verringert sich auf sehr akzeptable 90 mm. Aus diesem Grund haben wir unsere eigene Phinney Ridge-Leichtmetallgabel entwickelt.

Bitte beachten Sie, dass eine Vergrößerung der Gabelneigung immer die Nachlaufzahl senkt und die Lenkung eines Fahrrads beschleunigt. Es wird auch das Rad nach vorne bewegen, weg vom Fahrer.

Problem:

Fast alle Leichtbau-Gabeln auf dem Markt haben nur 45mm bis 47mm Rake. Selbst wenn sie Freiraum für breite Reifen und Schutzbleche haben, funktioniert die Geometrie nicht für das gewünschte Handling.

Jetzt zu 2019

Im Jahr 2019 gilt ein 28mm Reifen als schmal (hätte nie gedacht, dass ich das mal höre). Schauen wir uns also an, was passiert, wenn wir das gleiche Fahrrad für einen 700 x 38mm Reifen konstruieren. Was müssen wir tun, um diese breiteren (und höheren) Reifen in das Fahrraddesign zu integrieren und dabei das Handling, die Zehenfreiheit und die Passform beizubehalten? Eine Verlängerung des Oberrohrs würde die Reichweite des Fahrers bis zum Lenker beeinträchtigen, also scheidet das aus. Denken Sie daran: Eine Vergrößerung des Reifendurchmessers führt immer zu einer leichten Vergrößerung der Spurweite eines Fahrrads. Die Industrie hat diesen Trend noch nicht aufgegriffen und den Rake bei ihren Carbongabeln erhöht. Da wir den Gabelhub bei einer Carbongabel nicht verändern können, muss ein Konstrukteur den Lenkkopfwinkel verringern, um Platz für die größeren Reifen zu schaffen. Dadurch wird das Rad nach außen verlagert, um die Spurfreiheit zu erhöhen, aber auch der Nachlauf wird deutlich größer. Mit einem hohen Nachlauf wird das Fahrrad langsam lenken. Eine bessere Lösung wäre es, den Gabelhub zu vergrößern und den Nachlauf zu verringern, aber mit modernen, leichten Gabeln ist das nicht möglich. Aus diesem Grund waren wir der Meinung, dass wir unsere eigene Leichtmetallgabel entwickeln müssen.

Schauen wir uns einmal an, was ein Konstrukteur tun muss.

Beispiel 2a: zeigt eine 700c x 38mm Reifen/Rad-Kombination mit 45mm Gabelneigung. Damit dies funktioniert, verringern die Hersteller den Lenkkopf-/Lenkwinkel. Dadurch wird das Rad vom Fahrrad wegbewegt und die Passform bleibt gleich, aber die Lenkung wird langsamer. Dies ist bei Schotterrädern in vielen Bereichen sehr verbreitet. Ohne die Möglichkeit, den Neigungswinkel der Gabel zu vergrößern, ist dies die einzige Option, die sie bei Fahrrädern dieser Größe und kleiner haben. Je kleiner der Rahmen ist, desto geringer muss der Lenkkopfwinkel sein.

Probleme:

• Die Spurweite wurde auf 83mm erhöht (langsames Handling)
• Die Zehenfreiheit erfüllt die minimale akzeptable Höhe von 80mm, aber auf Kosten des Handlings.

Beispiel 2b: zeigt das gleiche Set-Up mit unserer Phinney Ridge Leichtbau-Scheibengabel installiert. Der 55mm Rake erlaubt es uns, exzellente Fahreigenschaften und Passform beizubehalten und trotzdem die Mindestspurweite von 80mm zu erreichen. Tatsächlich mussten wir nichts an der Konstruktion ändern, außer die breiteren Reifen zu montieren.

Problem:

Das gleiche Problem wie zuvor: Die Industrie hat den Trend zu wirklich breiten Reifen mit Kotflügeln nicht aufgegriffen. Es werden immer noch „Gravel-Bike“-Gabeln mit unzureichender Neigung für die Anforderungen an Zehenfreiheit und Handling hergestellt und beworben.

Jetzt kommt das kleinere Rad

Was machen wir also mit Fahrrädern, die kleiner sind als diese 56cm (mittlere) Rahmengröße? Nun, seit fast 50 Jahren plädieren wir für kleinere Laufräder für kleinere Rahmengrößen. Bis vor kurzem war das ein schwieriges Unterfangen, und viele in der Branche spotteten über uns und sagten Dinge wie „kleinere Räder sind langsamer“. Mit der Akzeptanz der Laufradgröße 650b (oder 27,5″) sind kleinere Laufräder endlich cool geworden. Jetzt ist es kein Problem mehr, jemandem ein kleineres Laufrad für ein leistungsfähigeres Fahrrad zu empfehlen. Betrachten wir dasselbe Fahrrad, das für 650b-Laufräder mit 38-mm-Reifen ausgelegt ist, und sehen wir uns an, wie ein kleineres Laufrad das Fahrverhalten verbessern und die Zehenfreiheit erhöhen kann, selbst bei einer 45-mm-Gabelneigung.

Beispiel 3a: zeigt eine 650b x 38-mm-Laufrad-Reifen-Kombination mit 45-mm-Gabelneigung. Ein kleinerer Raddurchmesser senkt immer die Nachlaufzahl und vergrößert die Zehenfreiheit. In diesem Fall erlaubt uns das kleinere Rad sogar, den Lenkkopfwinkel etwas steiler zu machen und den Nachlauf zu verringern, während die Zehenfreiheit weiterhin akzeptabel bleibt. Diese Kombination funktioniert recht gut, es sei denn, der Fahrer möchte noch breitere (höhere) Reifen verwenden.

Probleme:

• Maximale sichere Reifenbreite mit Schutzblech ist 38mm
• In 2019 wollen viele Leute die Möglichkeit haben, bis zu 54mm Reifen zu fahren

Beispiel 3b: zeigt das gleiche Setup mit unserer Phinney Ridge Leichtbau-Scheibengabel installiert. Jetzt können wir den Lenkkopfwinkel bei 70,5° belassen. Wie Sie sehen können, haben wir jetzt einen hervorragenden Nachlauf von 58,5 mm und viel mehr Spielraum in der Spur. Dadurch können wir noch größere Reifen montieren, ohne dass es zu einer Überlappung der Zehen kommt.

Problem:

Auch mit dem kleineren Rad muss die Gabel 55 mm Rake haben, um die gewünschte Lenkung zu erreichen. Auch hier ist die Industrie immer noch in den 45~47mm Rake der Vergangenheit verhaftet und daher werden die meisten leichten Gabeln die Bedürfnisse des Kunden nicht richtig erfüllen.

Nun zu den wirklich breiten Reifen

Sagen wir, unser Kunde möchte dieses Fahrrad als Gravelbike mit 2.125″ (54mm) Reifen fahren. Er möchte mit diesen Reifen auch Schutzbleche fahren können, so dass unsere Mindestspurweite von 80 mm immer noch gilt. Dies ist im Jahr 2019 durchaus üblich. Denken Sie daran, dass breitere Reifen zu einem größeren Raddurchmesser führen, so dass das Handling und die Zehenfreiheit während des Designprozesses berücksichtigt werden müssen.

Diese Zahlen werden Ihnen bekannt vorkommen. Ein 650b x 54 mm Reifen hat fast den gleichen Durchmesser wie ein 700c x 38 mm Reifen. Es müssen also die gleichen Kompromisse eingegangen werden.

Beispiel 4a: zeigt eine 650b x 54mm Reifen/Rad Kombination mit 45mm Gabelneigung. Die breiteren Reifen ergeben einen Raddurchmesser, der fast so groß ist wie der eines 700 x 38-mm-Reifens. Der Lenkkopfwinkel muss verkleinert werden, um die Mindestspurweite zu erreichen, was auf Kosten des Trails geht. Dieses Bike wird viel langsamer lenken.

Problem:

• Hohe Nachlaufzahl führt zu langsamerem Lenken als vom Kunden gewünscht

Beispiel 4b: zeigt das gleiche Set-Up mit unserer Phinney Ridge Leichtbau-Scheibengabel. Jetzt können wir den Lenkkopfwinkel bei 70,5° belassen. Ohne jegliche Veränderung durch die schmaleren Reifen lässt sich dieses Rad sehr gut steuern und bietet viel Spielraum für die Zehen.

Problem:

Sie können das Thema hier erkennen. Der Mangel an leichten Gabeln mit ausreichendem Nachlauf bedeutet, dass wir entweder unsere neue Gabel verwenden, oder das Fahrrad fährt sich wie ein Sattelschlepper.

Noch etwas zu beachten

Für den Kunden, der wirklich breite Reifen möchte und einen 56cm Rahmen oder kleiner hat, gibt es noch eine andere Laufradgröße, die in Betracht gezogen werden sollte. Wir verwenden ständig 26″-Laufräder an Fahrrädern wie diesen, und das war schon immer so. 26″ ist die am weitesten verbreitete Laufradgröße auf der Welt, und ein Gravel-Bike, das mit sehr breiten Reifen und Schutzblechen ausgestattet ist, lässt sich mit dieser Größe besser fahren. Werfen wir einen kurzen Blick auf das untenstehende Design. Beachten Sie, dass 26″ x 54mm tatsächlich ein größerer Raddurchmesser ist als 650b x 38mm.

Beispiel 5a: zeigt eine 26″ x 54mm Reifen/Rad Kombination mit einer Carbongabel, die 45mm Gabelneigung hat. Der Lenkkopfwinkel muss um ein Haar verringert werden, um die Mindestspurweite zu erreichen, aber die Nachlaufzahl ist immer noch recht akzeptabel. Das Rad lässt sich gut fahren, und der Fahrer hat genügend Zehenfreiheit. Bei einer kleineren Rahmengröße würden wir uns mehr Gabelneigung wünschen, da sonst das Handling leidet.

Problem:

• Bei einer kleineren Rahmengröße müsste das Handling für die Zehenfreiheit geopfert werden
• Während die 26″-Laufradgröße bei einigen in der Branche in Ungnade gefallen ist, sage ich ein schnelles Comeback voraus, wenn die Reifen weiterhin breiter werden.

Beispiel 5b: zeigt das gleiche Set-Up mit unserer Phinney Ridge Leichtbau-Scheibengabel installiert. Man beachte die perfekten Trail-Zahlen und die großzügige Zehenfreiheit. Dieses Rad lässt sich wunderbar handhaben, und der Kunde könnte sogar breitere Reifen aufziehen, wenn er das wollte. Diese Größe eignet sich auch sehr gut für Leute, die kleinere Rahmengrößen als 56cm fahren.

Probleme:

• Gabeln mit 55mm Rake, die Schutzblech- und Gepäckträgerbefestigungen haben, sowie viel Reifen- und Schutzblechfreiheit sind schwer zu bekommen.
• Während die 26″-Laufradgröße bei einigen in der Branche in Ungnade gefallen ist, sage ich ein schnelles Comeback voraus, wenn die Reifen weiterhin breiter werden.