Az elektronikus vezérlés előnyei és hátrányai a kerékpároknál

Nem fogjuk megúszni a kerékpár elektronikus vezérlését! Emellett két igen ésszerű érv is szól.

Másodsorban a mechanikus váltórendszer kétségtelenül óriási fejlődésen ment keresztül az elmúlt bő 40 évben. A Campagnolo Cambio Corsa működtetése a hátsó patentszár kioldásával kezdődött, majd egy fém kar elfordításával folytatódott és a patentszár visszazárásával végződött. De legalább nem kellett leszállni a kerékpárról a fokozatváltáshoz, így rengeteg időt nyert a versenyző!

Később kettő-, majd egybowdenes lett a váltórendszer, egyre gyarapodott a fokozatszám, a 80-as évekre megjelent a pozícionált váltás, míg a 90-es évek slágere a fékváltókar lett. Aztán 2000-re megszületett a 10. hátsó lánckerék, 2009-ben pedig már akár 11-ig pöcögtethetünk. Igen, elérkeztünk egy olyan ponthoz, amikor már nehéz érdemben javítani a váltórendszereken, a felsorakoztatott hangzatos fantázianevű technikai megoldásokkal a működés villámgyors, precíz, kifinomult - még erős terhelés mellett is működőképes.

Az alkatrész-alapanyag terén pedig már mindent bevetettek: dúralumíniumot, karbont, titánt, magnéziumot és kerámiát… azaz mindent, amit egyébként egy űrhajón is megtalálunk. Persze lehet még néhány grammot faragni a magas szintű működés csorbítása nélkül, de már közel a határ.

Óriási költségráfordítás mellett felkerülhet a 12. lánckerék is a hátsó agyra, viszont lassan már nem lesz kiadó fogszám a sorokon. Nincs más hátra, mint előre - változtatni kell a láncváltás elvén.

Corolla gyújtáskapcsoló betét csere

Az agyváltó lenne az egyik lehetséges irány, mely számos problémát megoldana, ami ma még igen zavaró a kerékpározásban - valamilyen szinten az országúti szakágban is. Az agyváltó vezérlése lehet mechanikus vagy elektronikus - ott nem olyan nagy technikai feladat léptetőmotorral tologatni a bolygómű-szerkezetet, az erőátvitel pedig történhet hagyományos lánccal vagy bordásszíjjal.

A másik lehetőség a láncváltás elektronikus vezérlése, mely legfőbb célja, hogy kiiktassa az ősidők óta alkalmazott bowdenműködtetést. A montikon igen elterjedt hidraulikus fékrendszer egész jól kikezdte a primitív, mechanikus rendszert.

A váltók távműködtetése viszont már kissé bonyolultabb bowdenek nélkül. A Shimano úgy 8 évvel ezelőtt bevetette a sűrített levegőt, de ezt legfeljebb viccnek szánhatták. A francia Mavic két sorozatban gyártott elektronikusan vezérelt alkatrészcsaládon már túl van - mindkettő esetében csúnya buktát könyvelhettek el a bátor gallok.

Az első vezetékes volt (ZAP, 1994), a második (Mektronic, 2000) rádiójelekkel vezérelt, és a váltógörgő maga generálta a léptetőmotor működtetéséhez szükséges energiát. Egyik sem bizonyult gyorsnak, a Mektronic pedig olyan szeszélyes volt, mint az áprilisi időjárás.

A Campagnolo több éve végez ilyen irányú fejlesztéseket, az általuk kifejlesztett rendszer vezetékes, illetve akkumulátor szolgáltatja a szükséges energiát. Profi versenyzők már tesztelték - ráadásul a legnehezebb körülmények között is, mint például a tavaszi klasszikusokon. Belső információk szerint a rendszer működőképes, legfeljebb a kereskedelmi forgalomba hozás lenne túl rizikós és költséges.

Masszázskád elektronikus vezérlés: előnyök

A Shimano három éve nagy költségvetésű fejlesztésprogram keretében ugrott neki az elektronikus vezérlésű szettnek, majd 2007-ben kezdte el élesben tesztelni az új rendszert. A neve először EDA (Elektronikus Dura Ace), majd Di2 (Digitális Intelligencia 2. generáció) volt, végül lapzártánk idején elkeresztelték SEIS-nek (Shimano Elektronikus Intelligens Rendszer). Nem meglepő módon ugyancsak vezetékes, akkumulátoros megoldásról van szó.

Az ok egyszerű: részben tanultak a Mektronic hibájából, továbbá ma már sokkal kisebb méretű és könnyebb nagy kapacitású, tölthető energiaforrások állnak rendelkezésre, mint mondjuk egy évtizeddel ezelőtt. Csúnya a vázon végigfutó vezeték, de hasznos!

Milyen új lehetőségeket kínál az elektronikus vezérlés?

Természetesen a váltógomb megnyomása alig igényel energiát a kerékpáros részéről, a kapcsolók a kormány bármely pontján elhelyezhetők (a fékváltókar csak egy lehetőség a sok közül), az első és a hátsó váltót együtt kezeli az elektronika, azaz a hátsó függvényében állítja az elsőt, a pedálfordulat figyelembe vételével akár automatikusan is válthat a vezérlőegység, illetve megvalósulhat a teljes „kütyüintegráció” sebességméréssel, GPS-szel… határ tehát a csillagos ég!

Mint ebből a rövid felsorolásból látható, a lehetőségek tárháza igencsak kibővül az elektronika bevezetésével. Ezzel együtt számos ma még természetesnek vett tényezőnek valószínűleg meg kell változnia.

Például a fékváltókar - mely 1991-es bevezetésekor még sem mechanikailag, sem ergonómiailag nem volt túl kifinomult szerkezet, viszont mára már kezelése valóban tökéletes - az új korszakban minden bizonnyal át fog alakulni. Ma még a megszokott formát próbálja utánozni a Shimano, de a váltógombok valószínűleg majdan máshol nyerik el végső helyüket, esetleg egyénre szabható lesz az elhelyezésük, illetve számuk a kormányon.

Stilo alkatrész információk

Milyen ellenérvek szoktak felmerülni az elektronikus vezérléssel kapcsolatban?

Nem megbízható, beázik, lassú, menet közben az akku lemerül… Akik már valóban kipróbálták az új SEIS rendszert (nemcsak spekulálnak felőle), állítják, hogy összegségében legalább olyan gyors, mint a csúcskategóriájú mechanikus váltás. (Chris d’Aluisio, a Specialized fejlesztőmérnöke a Forma 1-es gépcsodák elektronikus vezérlésű váltórendszeréhez hasonlította.)

A Velonews újságírója felhőszakadásban is tesztelte, és hibátlanul működött, illetve a Shimano engedélyezi a nagynyomású vízsugárral történő kerékpármosást. A nagy kapacitású akku a tesztek során átlag 3000 km-t bírt ki egy töltéssel, a töltés 90 percet igényel és 500-szor ismételtethető. (Szorozzuk csak be nyugodtan!) Állítólag 0 fokban mindössze 15% a kapacitásveszteség.

Az egyetlen probléma, amit számos tesztelő kifogásolt, az a taktilis visszajelzés hiánya. Minden mechanikus rendszer nyújt valamilyen tapintható visszajelzést, mely tudatja, hogy a váltás valóban megtörtént. Az elektronikus váltásnál ez sajnos nemigen játszik, legfeljebb hallható, a kijelzőn látható, a pedálfordulatban érezhető változás következik be, de a gomb nem kommunikál visszafele.

Hasonló hiány merült fel a fékváltókarokkal kapcsolatban a 90-es évek elején: az alsócsöves váltókaron érezni lehetett, hogy melyik fokozatban van a váltó, míg a fékváltókaron nem.

Elméleti síkon sokáig lehet vitatkozni azon, hogy jobb-e az elektronikus vezérlés, mint a mechanikus, de puding próbálja mégiscsak az evés: így ha a SEIS Dura Ace beválik mind a versenyzők, mind az amatőr kerékpárosok körében, a rendszerváltás be fog következni - akármit is mondanak a fotelben ülő mérnökök és laikusok.

Számíthatunk arra, hogy a Shimano mostani próbálkozása az első lépés, melyet más gyártók fejlesztései, illetve a japán óriás további finomításai követnek. Emlékezzünk: az első mobiltelefonokon is volt még mit finomítani!

Várhatóan megjelennek majd az a elektronikus váltásra kiképzett vázak - melyeken már nem látszanak a vezetékek - a technológia egyre olcsóbb lesz, egyre alacsonyabb szintű szettek kapnak elektronikus vezérlést. Az ergonómia és a működés is csiszolódik, mint ahogy az a fékváltókarok esetében történt. Talán csak kivárni lesz frusztráló, míg egy középosztálybeli magyar polgár is megengedhet magának egy ilyen váltórendszert.

A tízsebességes sorral szerelt országúti kerékpáralkatrész-szettek fejlesztése kétségtelenül elért egy olyan holtpontot, ahonnan kizárólag radikális változtatással lehet továbblépni. A láncváltás már megjelenése után hamar egyeduralkodóvá vált a versenysportban, napjainkban tehát egy 70-80 éves technológiával állunk szemben.

Ez két dolgot jelenthet: 1. Az elgondolás annyira jó, hogy kiállta az idő próbáját. 2. Minden hibája ellenére mindeddig nem sikerült olyan rendszert kifejleszteni, ami a láncváltás pozitívumainak megtartása mellett kiküszöböli annak negatívumait.

Mert negatívumok bizony akadnak, mégpedig a rendszer jelentős súrlódása és mechanikai vesztesége, valamint a meghajtás elemeinek alacsony élettartama. Ezen rossz tulajdonságok a 2×5 sebességes rendszerek esetében még nem jelentkeztek markánsan, de a fokozatszám növelésével párhuzamosan ezek a problémák egyre inkább előtérbe kerültek.

Gépész szemmel nézve az erőátvitelre használt ferde hatásvonalú lánc nagyon rossz műszaki megoldás, talán nem véletlen, hogy a gépgyártás területén a kerékpáron kívül szinte nem találkozunk sehol ilyesmivel.

Ebből következik, hogy a jelenleg forgalomban lévő 2×10-es rendszerek esetében a fejlődés útját mindeddig a meghajtás egyes elemeire vetített élettartam növelésében láttam, miközben ideám szerint a háttérben mérnökök hada lázasan dolgozik egy a láncváltásnál hatékonyabb, versenyzésre alkalmas rendszer fejlesztésén.

A Shimano szériagyártásba kerülő első elektronikus versenyszettjének bemutatása előtt egy másik hír is megmozgatta a kerékpáros szakmát: a Campagnolo bemutatta 2009-es, hátul immár 11 lánckerékkel operáló szettjeit.

A lépés nem meglepő, hiszen a megoldás nem igényli a jelenleg szabványos sarutávolság megnövelését, sem pedig az agyak kazettatestének kiszélesítését, élettartamban viszont elvileg nem múlja alul a korábbi 10-es rendszereket. Mindezek ellenére ezt a lépést sem tartom másnak, mint egy piaci kényszerhelyzetre (minden évben hozni kell valami újat, ha kell, ha nem) adott izzadtságszagú válasznak.

Lehet egy lánckerékkel több? Mert melyek is lennének a mechanikus, bowden működtetésű rendszerek hátrányai? Hát, a bowdenek szimpla létén kívül, nehéz más választ találni erre a kérdésre.

A manapság gyártott kábelek már előfeszítettek, tehát a váltás minősége az idő előre haladtával nem csökken. A felületük simára munkált, így súrlódásuk alacsony. A bowdenházak jól tömítettek, megfelelő karbantartás mellett a rendszer a szélsőséges körülményeket is tolerálja.

A mechanikus elven működtető fékváltókarok erőigénye ma már minimális, tehát önmagában ez sem szól a működtetés elvének megváltoztatása mellett. Továbbá megfelelő kialakítással alsó- és középső fogásból egyaránt jól működtethetőek a fékváltókarok. Mivel felső fogást használva az ember többnyire csak hegyre megy, ezért itt a váltásgyorsaság jelentősége kisebb. A „minden fogásból tudjak váltani” felvetés szerintem nem egy valós fogyasztói igény, gondoljunk csak az XTR kiegészítő váltókarjaira, amelyeket hajdan a kormányadapterre szerelhettek az XC versenyzők.

Balázzsal ellentétben én bizony nagyon örülnék annak, ha megúsznánk a kerékpár elektronikus vezérlését. Legfőképpen azért, mert a kerékpárban többek között éppen az egyszerűsége a csodálatos. Ez a fajta egyszerűség természetesen egy modern országúti gépre már nem igaz (nem véletlen tehát az egysebességes bringák újabb reneszánsza sem), viszont működése legalább átlátható - hiszen mechanikus.

Egy mechanikus alkatrész esetében bármilyen műszaki probléma egyszerű szemrevételezéssel lokalizálható és akár az út szélén megjavítható. Az elektronikus rendszer esetében viszont még fogalmunk sincs arról, hogy milyen problémák léphetnek fel. Hányféleképpen tud lefagyni a vezérlő szoftver, meghibásodni a váltó léptető egysége, elszakadni a vezeték, töltést veszteni az akkumulátor, kontakthibássá válni a kapcsológomb.

Jelenleg még csak becsülni sem lehet, hogy az elektronikus vezérléssel hány újabb hibalehetőség épül be a kerékpárba, ráadásul olyanok, amelyeket kizárólag műhelyben lehet majd javítani, többnyire cserével.

Mindemellett a prototípus menetpróbái számomra egyáltalán nem voltak meggyőzőek. A fejlesztés utolsó stádiumában álló szett 2008 tavaszán még hátul ugyanolyan sebességgel váltott, mint a mechanikus, elöl viszont sokkal lassabban. A gyorsaságot tovább csökkentette, hogy a kapcsológombok mindkét irányra kizárólag egy sebességet képesek kapcsolni. Mindezt én egyértelmű visszalépésnek tartom az „elavult” bowdenes rendszerrel szemben.

Rendben van, hogy lehet ezt még tovább fejleszteni, de amennyiben a piacra kerülő első elektronikus szettnek nem lesznek számottevő előnyei annál, amit leváltani kíván, abban az esetben nem sokan fogják megvenni. Ebből adódóan nem fogja visszatermelni azt a pénzt, amit a fejlesztésébe beleöltek, így egy-két év alatt totális üzleti bukás lehet belőle.

Végül kollégám bevezetőjében említett példák kibontásán keresztül szeretnék rávilágítani arra, hogy a mechanikus kontra elektronikus váltás esetében nem olyan jellegű fejlesztésről van szó szerintem, mint az írógép/szövegszerkesztő páros esetében. Hiszen az írógépen egyáltalán nem lehetett szöveget formázni és esztétikusan javítani, így utódai valóban addig ismeretlen dimenziókat nyitottak meg.

Ugyanúgy, ahogyan az első GSM telefonok, hiszen már az első, koffernyi akkuval szerelt modellek rendelkeztek azzal az előnnyel az analóggal szemben, hogy nem voltak helyhez kötöttek. A gépjárművek szervókormánya jó példa arra, amikor egy valós fogyasztói igényre érkezik a válasz: aki vezetett mondjuk régi szovjet autókat, az tudja, hogy miről beszélek.

A digitális fényképezőgép jóvoltából azonnal kiértékelhető az elkészített kép, így amennyiben minősége nem megfelelő, újra elkészíthető. A bringás példánál maradva, a hidraulikus fékrendszerek elterjedése sem magának a hidraulikus működtetésnek köszönhető. Sokan emlékezhetnek arra, hogy az első hidraulikus fékek valójában konzolra szerelt felnifékek voltak. Ezek fékerőben ugyan felülmúlták a korabeli kantikat, viszont a felnit ugyanúgy zabálták, mint „korszerűtlenebb” elődeik - nem is terjedtek el széles körben. Sikeres tehát valójában nem a hidraulikus működtetés lett, hanem a tárcsafék, mint féktípus.

A fentiek fényében az elektronikus láncváltó-rendszernek minimum a következő előnnyel kéne rendelkeznie ahhoz, hogy valós alternatíva legyen a bowdenessel szemben: teljes vezeték nélküliséget kéne kínálnia.

A cikk a 2009. A téma persze annál sokkal összetettebb és szerteágazóbb, mint hogy virtuális karosszékeinkben ülve megmondjuk a tutit. Egyrészt remélhetőleg nemsokára megérkeznek a szériagyártásba került sorozat tesztalkatrészei, másrészt pedig a miénken kívül számos egyéb vélemény akadhat.