Hvordan Supercaliber Gen 2 er vår mest konkurranseklare sykkel noensinne
Bli med Trek Performance Research Engineers på et nerdete dypdykk og utforsk Supercalibers forbedrede ytelse ved hjelp av et enestående og banebrytende testregime som beviser hvor mye bedre en sykkel faktisk kan bli. Med grundig testing i laboratorium og på sti leverer de forskningstall som bekrefter de store påstandene, og viser at andre generasjon Supercaliber ikke bare mer behagelig og effektiv enn forgjengeren, men også mer effektiv enn en halvdemper.
Treks terrengsykkelingeniører har gjort det unike IsoStrut-designet enda bedre med Supercaliber Gen 2, noe som gir tydelige forbedringer innen effektivitet, kontroll og komfort.
Man ser med en gang at Supercalibers vandringsøkning på 33 % skaper en generell forbedring i akselbevegelsen. Dette gjelder både kompresjon og ekstensjon fra hvilestilling, noe som gir bedre plass til kompresjon oppover ved sammenstøt og mer plass til forlengelse nedover ved hull i terrenget og rett etter humper. Videre leverer Supercaliber Gen 2 også 18 % større vektstangvirkning, noe som gjør demperen mer responsiv ettersom den lettere motvirker friksjonen i pakningene. Ingeniører fra Trek og RockShox samarbeidet tett med å finjustere kompresjonsdempingen og skape en konkurranseklar balanse mellom tråkkeffektivitet og respons på terrenget, mens den økte vandringen sørger for en raskere retur og et hjul som er som limt til stien.
For syklisten betyr dette i sum at man bruker mindre kraft på å sykle fort (mer effektivt), bedre grep (mer kontroll) og en sykkel som oppleves jevnere (mer komfort). For å illustrere disse ytelsesfordelene har ingeniørene i Trek Performance Research gjennomført et testregime uten sidestykke, både i laboratoriet og på stien.
Enhver rundbanesyklist vet at det er avgjørende å tråkke effektivt over røtter og steiner. Demping spiller en viktig rolle i å bevare farten fremover, holde dekket godt plantet på bakken og å redusere ubehagelige og forstyrrende bevegelser i chassiset. Kort sagt vil knallbra demping forbedre både effektivitet, kontroll og komfort samtidig.
Laboratoriet møter stien
Hvor effektiv Supercaliber er under sykling i krevende terreng, ble testet på Trek Performance Research Labs tredemølle, der vi kan unngå varierende linjevalg og andre brukervariabler og ha presis kontroll på temperatur, fart og terrengprofil. For å lage en terrengprofil syklet vi først på Trek-stiene med en bakdempersensor for å måle demperaktiviteten i en del av løypa der det er mye røtter. Ved hjelp av disse dataene justerte vi tredemølleprofilen slik at den tilsvarte stien.
Effektivitet
Målt med ansiktsmaske
Etter å ha skapt samsvar mellom tredemølla og stien brukte vi en VO2 Master-maske og målte syklistens og sykkelens generelle effektivitet på Supercaliber Gen 2, Supercaliber Gen 1 og en halvdemper. Ansiktsmasken måler syklistens oksygenforbruk, som igjen sier oss noe om hvor mye energi syklisten bruker.
Hvorfor ikke nøye seg med en wattmåler for å sammenlikne effektivitet? Wattmålere tar bare hensyn til energien som brukes til å drive sykkelen, og ikke syklistens innsats for å absorbere gjentatte støt og kontrollere sykkelen i ulendt terreng. Måling av oksygenforbruk er derfor den optimale metoden for å finne ut hvilken sykkel som er raskest.
For å oppnå en konsekvent og god måling av oksygenforbruket gjennomførte vi 5 minutters tester i 16 km/t på 60 % av syklistens funksjonelle aerobe terskel – som er en signifikant, men bærekraftig innsats. Ved å finkjemme dataene sørget vi for at vår primære måleparameter (oksygenforbruk) og sekundære variabler (som puls og energi i tråkket) var stabile, slik at vi kunne verifisere at tretthet ikke ble en faktor. For å øke nøyaktigheten ytterligere ble demperne justert med samme 29 % sig og standardlufttrykket som anbefales av Treks demperkalkulator.
Nok om fremgangsmåter – få se resultatet!
Vår testing under disse forholdene viste at Supercaliber Gen 2 var 6 % mer effektiv enn Supercaliber Gen 1 og 23 % mer effektiv enn en halvdemper stilt overfor samme oppgave.
Komfort
Målt med bevegelsesregistrering i 3D
Målingene viser at Supercaliber Gen 2 er den mest effektive sykkelen, hovedsakelig fordi den oppdaterte IsoStrut-demperen jevner ut underlaget mest. I krevende terreng innebærer dette å absorbere humper (fjæring) og kvitte seg med energien (demping) slik at minimalt med bevegelse overføres til sykkelens kontaktpunkter (styre, pedaler og sete). Denne støtabsorberingen bidrar til at syklisten i mindre grad må bruke muskelenergi for å absorbere støt og bevare kontrollen. Selvsagt er den smidigste sykkelen også den mest behagelige å sykle på.
For å utforske disse effektene har tolv 3D-kameraer presist sporet bevegelsene til markører som er plassert over hele sykkelen og kroppen, og sanket data hele 360 ganger i minuttet. Det ble gjort målinger på hver enkelt sykkel i 60 runder på tredemøllen, og uregelmessigheter mellom rundene ble minimert ved at dataene ble slått sammen til én gjennomsnittsrunde.
Vi fokuserte først på området rundt kranken, der bena får den første muligheten til å absorbere vertikale bevegelser og bevare et effektivt tråkk. Som vi ser på det øverste bildet, reduserte Supercaliber Gen 2 den vertikale chassisbevegelsen ved kranklageret med hele 15 %, noe som betyr at syklisten får mindre juling via føttene og kan bruke energi på å tråkke i stedet for å stabilisere kroppen.
Deretter så vi på den relative bevegelsen mellom setet og syklistens bekken. Dette målet skal ideelt sett være null, hvis man ser bort fra tråkkets sykliske effekt. Større variasjon i avstanden fra sete til bekken viser at sykkelen dytter syklisten opp fra setet, eller at syklisten bruker bena til å løfte seg fra setet og lar setet bevege seg fritt. I begge tilfeller blir tråkket mindre effektivt. Som vi ser på det nederste bildet, er den relative bevegelsen fra sete mot bekken 22 % mindre for Supercaliber Gen 2 enn forgjengeren.
Kontroll
Målt med et høyhastighetskamera
Hvor fort man kan sykle avhenger av når man mister kontrollen. Noe av det viktigste en demper gjør, er å holde dekket limt til underlaget og på den måten forbedre grep og kontroll. Bedre grep betyr også mer effektiv kraftoverføring når sykkelen skal beveges fremover.
I denne videoen ser vi en sammenlikning av akselbevegelsen til Supercaliber Gen 2 (blå) og Supercaliber Gen 1 (oransje). Når vi ser akselmarkørene lagt ovenpå hverandre, ser vi at Gen 2 opprettholdt raskere, mer fattet kontroll over bakhjulet og fikk grepet raskere tilbake etter støt.
Demperaktivitet
Målt med bakdempersensor
For å forstå hvordan Supercaliber Gen 2 oppnådde bedre effektivitet, kontroll og komfort, utstyrte vi IsoStrut-demperen med et lineært potensiometer for å måle demperbevegelse med en hastighet på 5000 ganger i sekundet. Etter litt beregning kom vi frem til denne grafen som viser bakakselens bevegelsesområde, som gir oss et fullstendig bilde av hvordan støtdemperens fjær og demper jobbet for å gjøre det mulig for hjulet å bevege seg, under identiske forhold. Her ser vi at det nye IsoStrut-designet på Supercaliber Gen 2 resulterte i en betydelig mer aktiv demping i dette scenarioet, slik at bakhjulet får et 68 % større bevegelsesområde og beveger seg 71 % raskere. Dette omfatter større kompresjon og ekstensjon i forhold til hvilestillingen, noe som er viktig for både å absorbere støt og å følge terrenget (bakkekontakt).
Så langt har vi med testingen vår sett nærmere på ytelse ved sykling i grovt terreng – en åpenbar nøkkelfaktor i rundbaneritt. Men i moderne rundbaneløyper belønnes i økende grad sykler som også er i stand til å forsere tekniske partier og steinete utforpartier i stor fart. For å undersøke hvordan Supercaliber Gen 2 ville yte i denne typen terreng, kastet vi av oss laboratoriefrakkene, tok med oss skrivesaker og satte kurs mot skogen igjen.
Tilbake til stien
Ute på terrengsykkelstiene ved Trek HQ fant vi en steinete nedfart og begynte med presis kartlegging av bakkens topografi ved å bruke en høyoppløselig 3D-laserskanner. Denne steinete strekningen var 8 meter lang, lå i en 15 % utforbakke og hadde mange humper og dropp på opptil 180 mm.
Komfort og effektivitet
Målt med tredimensjonal bevegelsesregistrering
Ved hjelp av store stativer, spesialbygde fester til trærne og hundrevis av meter med kabler gjenskapte vi laboratoriets oppsett med tolv 3D motion capture-kameraer ute i skogen. Med denne banebrytende teknikken kunne vi rekonstruere sykkelens bevegelser og posisjon ute på stien med stor presisjon.
Siden stien er et mindre kontrollert miljø enn laboratoriet, gjorde vi vårt ytterste for å kontrollere variabler som inngangshastighet og linjevalg. Takket være 3D-sporing av sykkelen fordelt på mange run kunne vi gjøre gode sammenlikninger ved å måle disse faktorene og så gruppere liknende run. Til slutt analyserte vi 5 run på hver sykkel med en gjennomsnittlig inngangshastighet på 21 km/t +/- 0,7 (std). Ved hjelp av markører på både sykkelen og stien kom vi frem til at hver enkelt sykkel hadde samme konsekvente laterale inngangsposisjon på stien med en margin på 10 cm.
Ved å spore sykkelens bevegelige deler hver for seg så vi etter forskjeller i Supercaliber Gen 2 i alle dimensjoner – kollaps sideveis, demperbruk, fart fremover, jevnhet, sporing av underlaget – you name it. I følgende video illustrerer vi hvordan bakakselen ble sporet i forhold til den laser-skannede stien, og viser deretter en sammenligning av akselbanene fra alle runnene.
Sporing av bakaksel og chassis ga oss sykkelens presise posisjon og hastighet. Linjevariasjoner og færre repetisjoner sammenlignet med tredemøllen gjorde det vanskelig å gjenta analysen som vi brukte på tredemøllen, men andre tilnærminger til dataene viste de samme trendene. Igjen var det tydelig hvordan Supercaliber Gen 2 gjorde en utmerket jobb med å jevne ut underlaget og ga syklisten mer energi til å hive seg på pedalene igjen senere.
Supercaliber Gen 2 beholdt også større fart over hindringene, noe som var tydelig å se på en isolert stein mot slutten av løypa. Hvis vi studerer syklene når de kjører over steinen, ser vi at Gen 2s overlegne demping bidro til å dempe sammenstøtet uten fartstap. Vi så minimalt med fartsvariasjon over de samme avstandene, og mindre fartstap generelt fra inngang til utgang sammenliknet med Supercaliber Gen 1 og halvdemperen.
Kontroll
Målt med et høyhastighetskamera
Ved å bruke et høyhastighetskamera kan vi spore akselbevegelsen presist og måle grepet når dekket mister kontakten med underlaget og så får kontakt igjen. Et skinnesystem kombinert med en lettbent ingeniør og mange forsøk ga oss et bevegelig nærbilde av IsoStrut i bevegelse, mens et lavt stativ sørget for kalibrert todimensjonal bevegelsessporing.
Som vi så i videoen, fulgte hjulet til Supercaliber Gen 2 terrenget tettere og fikk grepet raskere tilbake etter store dropp og harde støt. I de to største droppene i videoen gjenvant Supercaliber Gen 2 grepet 14–50 % raskere enn de andre testsyklene. Bedre kontakt med stien gir bedre kontroll ved bremsing og styring.
Demperaktivitet
Målt med bakdempersensor
Kilden til denne forbedrede ytelsen er den nye IsoStrut-demperen, som vi igjen utstyrte med en lineær sensor. Akkurat som i laboratoriet målte vi demperbevegelsen og fremstilte den som en graf, og så at Supercaliber Gen 2 var mer aktiv under utforsykling på sti, med 40 % større utslag og 31 % raskere enn Gen 1. Det er viktig å merke seg at det var et større bevegelsesområde både over og under det dynamiske hvilepunktet, noe som indikerer en betydelig økning i støtdempende evne og evnen til å følge underlaget. Faktisk ble demperen på Supercaliber Gen 2 komprimert forbi den maksimale vandringen på Gen 1 (bunnet demper), men hadde fremdeles mer å gå på.
Oppsummert
Om forfatterne
Paul Harder er Principal R&D Engineer hos Trek Bicycle. Siden han fullførte sin mastergrad i maskinteknikk ved University of Wisconsin–Madison i 2007, har han viet karrieren til å gjøre sykkelopplevelsen din bedre gjennom forskning og innovasjon.
Ph.d. Wendy Ochs er Biomechanics Research Engineer hos Trek Bicycle. Hun har en doktorgrad i biomedisinsk teknikk fra University of Wisconsin–Madison.
Lead Biomechanical Engineer Kyle Russ har studert samhandling mellom syklist og sykkel for Trek Bicycle siden 2011. Hans engasjement for å forstå menneskelig bevegelse og syklisters fysiologi begynte mens han jobbet med sin mastergrad ved Ohio State University.