facebook_pixel

Maastopyörän voimansiirto tutuksi!

2.2.2020 | 5min

#shimano #sram #voimansiirto

Maastopyörien voimansiirrot ovat käyneet läpi pienimuotoisen murroksen viimeisen vuosikymmenen aikana. Kolmesta eturattaasta ja etuvaihtajasta on siirrytty kahteen eturattaaseen, kunnes toinenkin eturatas pudotettiin kokonaan pois ja etuvaihtaja sen myötä. Samalla takapakan rattaiden lukumäärä on kasvanut ja koko suurentunut välitysskaalan kompensoimiseksi.

Tässä tekstissä käydään läpi, mitä maastopyörän voimansiirto pitää sisällään, mitä siitä tulee tietää ja mahdollisesti myös taklataan matkalla pari yleistä harhaluuloa!

Mitä voimansiirtoon kuuluu?
Ensimmäiseksi on syytä lähteä liikkeelle määritelmästä. Mikä voimansiirto tarkalleen on? Se voidaan määritellä komponentteina, joita tarvitaan voiman välittämiseksi kuskilta takapyörälle ja siitä eteenpäin vieväksi voimaksi. Tällä määritelmällä voimansiirto sisältää etu- ja takarattaat, kammet ja ketjut.

Vaihdeosat ovat asia erikseen ja niiden elämään tutustuminen jätetään kokonaan toisen kerran aiheeksi. Pelkästään rattaissa ja usein yksinkertaiseksi komponentiksi mielletyssä ketjussa riittää aihetta uuden oppimiseen.

Summattuna; voimansiirto sisältää ketjun, rattaat ja kammet. Mallit voivat vaihdella yksinkertaisesta single speed -voimansiirrosta aina sähkötoimisella vaihtajalla varustettuun 12-lehtiseen pakkaan ja ketjuun.

Ei ole ketjun voittanutta
Ketjua on käytetty yli 100 vuotta polkupyörän voimansiirrossa ja hyvästä syystä – sille ei ole löytynyt vielä voittavaa vaihtoehtoa. Ketjulla on korkea hyötysuhde aina 95-98 % asti, se on kulutuskestävä, kohtuullisen huoltovapaa ja edullinen.

Päällisin puolin yksinkertaisesta rakenteestaan johtuen, ketju ei saa useinkaan ansaitsemaansa huomiota. Minuutin ajan 90 kierroksen kadenssilla polkiessa ketjussa ilmenee peräti 38 000 tapahtumaa, jossa ilmenee liukukitkaa. Vaikka ketjut ovat pysyneet päällisin puolin lähes muuttumattomina, niiden rakenteessa on tapahtunut merkittäviä muutoksia jatkuvan kehitystyön johdosta. Näistä tärkein on erillisten liukupuslien pois jättäminen, josta tuleekin nimi bushingless chain.

Ketjun keskellä olevat rullat ovat painettu suoraan ketjun sivulevyjen sisäreunoissa oleviin ulokkeisiin sen sijaan, että kontaktiparin välissä olisi erillinen pusla. Ketjun tappi pitää puolestaan jokaisen nivelen kasassa, luoden niin vahvan liitoksen, että yksistään polkemalla sitä ei saa rikki.

Voimansiirron kehitys
Single speed -pyörien ajoista on tultu pitkä matka eteenpäin, erityisesti maastopyörien kohdalla. Joskin pieni ryhmä kuskeja saattaa edelleen suosia single speed -pyörää sen yksinkertaisuuden ja ajoon tuoman lisähaasteen vuoksi. Me muut, jotka koemme maastoajon riittävän haastavaksi muutenkin, käytämme modernia takavaihtajaa ilomielin.

Nykyisen takavaihtajan rakenne ja historia menevät pitkälle, noin 100 vuoden päähän. Keksintöä voikin pitää todellisena innovaationa, sillä perusrakenne on pysynyt suurelta osin muuttumattomana, vaikka vaihteiden lukumäärä on moninkertaistunut, vaihtajiin on rakennettu erilaisia kitkakytkimiä ja materiaalit ovat kehittyneet.

Voimansiirron evoluutiota voi kuvata yksinkertaistetusti seuraavin vaihein: single speed, takavaihtaja, etu- ja takavaihtaja, 10-vaihteet, 1x-voimansiirto ja 11-vaihteet, 12-vaihteet ja sähkötoimiset vaihteet. Ketjun ja rattaiden on luonnollisesti pitänyt kulkea käsi kädessä samaa kehityskaarta.

1X-voimansiirto on maastopyörän vakiovaruste
Ylimääräisistä eturattaista ja etuvaihtajasta luopuminen tarkoittaa yhden eturattaan käyttöä – suuntaus, jolle Sram antoi todellisen lähtölaukauksen. Amerikkalaismerkin innovaatio oli niin sanotun narrow-wide-hammasprofiilin (lyhyemmin NW) käyttö, jossa eturattaan hampaiden leveys vaihtelee vuorotellen niin, että se istuu tiiviisti ketjun profiiliin. Ketju pysyy näin paremmin rattaalla, mikä tarkoittaa vähemmän tai ei laisinkaan pudonneita ketjuja.

Yhden eturattaan tai niin sanotun 1X-voimansiirron etuina ovat:
• Riittävä range aina 500 % asti tai jopa sen yli.
• Keveys!
• Yksinkertaisuus ja huoltovapaus
• Ketju pysyy luotettavasti eturattaalla, joskin ketjunohjurin käyttö on suositeltavaa vauhdikkaassa kisa-ajossa tai jos ketjun putoamisen todennäköisyyden haluaa muuten minimoida.

Kun takapakkaan on lisätty rattaita samalla, kun käytettävissä oleva tila on säilynyt lähes vakiona, se on tarkoittanut ketjun kaventumista. Ketjun leveys on muuttunut vaihteiden lisäyksen myötä seuraavasti.

• 6-, 7- ja 8-ketju – 7 mm
• 9-ketju – 6,5-7 mm
• 10-ketju – 6 mm
• 11-ketju – 5,5 mm
• 12-ketju – 5,3 mm

Erityisen mielenkiintoinen seikka on, että vaikka ketjut ovat kaventuneet yli 1,5 millimetriä, moderni 12-ketju on kulutuskestävämpi kuin aiemmat leveämmät mallit! Syy ennakko-oletusta vastaan sotivassa kehityskulussa on parempien materiaalien, pintakäsittelyjen ja valmistustekniikoiden käyttö.

Jotta ketjusta ja voimansiirrosta saa mahdollisimman paljon huoltovapaita kilometrejä irti, se edellyttää luonnollisesti säännöllisiä huoltotoimia. Ketjun kulumista on syytä tarkkailla niin, että kuluneen ketjun saa vaihdettua heti uuteen, mikä pidentää eturattaan ja takapakan käyttöikää merkittävästi. Vaikka ampumaetäisyydelle pääsee helposti, ketjun kuluneisuuden tarkka mittaaminen ei ole kuitenkaan aivan yksioikoista, vaan siihenkin on olemassa helppo, tarkka ja paras tapa.

Moderni maasturin 1X-voimansiirto koostuu 28-34 hampaisesta NW-rattaasta, 11-12-lehtisestä pakasta ja ketjusta sekä mahdollisesti ketjunohjurista. Takapakan rataskoot vaihtelevat Sramilla välillä 10-50. Shimano on laittanut uusilla XT- ja XTR-osasarjoillaan paremmaksi, venyttämällä takapakan skaalan 10-51 välille. Shimanon uusien pakkojen käyttö edellyttää kuitenkin Micro Spline -vapaaratasta, josta lisää myöhempänä.

Sram on kehittänyt NW-rattaan profiilia jatkuvasti uusien osasarjojen myötä. Jo valmiiksi ajetulta näyttävän Eagle-osasarjan rattaan hammasprofiili on viimeisen kehitystyön tulos.

Vapaarattaalla on väliä
Vapaarattaalla tai tarkemmin takanavan vapaarattaan rungon tyypillä on väliä. Saadaksesi laajimmat välitysskaalat käyttöön 50- tai 51-hampaisilla takarattailla, vapaarattaan rungon tulee olla uusinta tyyppiä. Käytössä olevat standardit ovat:

• Shimano HG – Vanhin vapaaratasstandardi, joka riittää 11-rattaaseen 46-hampaiseen rataskokoon asti.
• Sram XD – Kiinnitys, jossa pakka kiristetään kierteillä suoraan vapaarattaan runkoon. 11-rattainen ja 50-hampaiseen rataskokoon asti.
• Sram XDR – Sama kiinnitysmekanismi kuin XD-rungossa, mutta runko-osa on 1,85 mm leveämpi. XDR sopii 12-rattaiselle pakalle.
• Shimano Micro Spline – Shimanon uusi vapaaratassysteemi, joka on edellytys uuden XT- ja XTR-osasarjojen käytölle. 12-ratasta ja pakan suurimman rattaan koko ulottuu 51-piikkiseen kokoon asti.

Voimansiirron osia uusiessa on tärkeää tietää, että mikä vapaaratasstandardi nykyisissä tai tulevissa kiekoissa on, sillä se vaikuttaa valittavissa oleviin optioihin.

Osasarjojen sekoittaminen – kyllä vai ei?
Voiko eri valmistajien osasarjoja sekoittaa? Valmistajat pitävät tällaista toimintaa suoranaisena kerettiläisyytenä eli sitä ei toisin sanoen suositella tai se jopa suoranaisesti kielletään. Mitäpä kokeilunhaluinen pyöräilijä ei olisi kuitenkaan valmis kokeilemaan. Jos osasarjoja haluaa syystä tai toisesta sekoittaa, vaihdeluvun ja ketjun leveyden tulee täsmätä. Vaihtajia ja vipua voi olla hankala tai mahdoton käyttää ristiin, sillä vetosuhde ei ole välttämättä sama eri mallien välillä. Toisin sanoen, Sramin vipu voi liikuttaa vaijeria eri matkan kuin Shimanon vaihtaja, jolloin vaihteiden toiminta muistuttaa muuta kuin sveitsiläistä kelloa.

Jos tiedät tasan tarkalleen, mitä teet, mikään ei estä voimansiirtokomponenttien sekoitusta, mutta parhaaseen lopputulokseen pääsee tyypillisesti valmistajien suosituksia noudattelemalla. Esimerkiksi saman valmistajan ketjun käyttö ylemmästä osasarjasta on totta kai mahdollista ja usein jopa suositeltavaa, mutta merkkien sekoittamisessa tilanne ei ole yhtä yksioikoinen. Tässä kohtaa mainittakoon, että esimerkiksi Shimanon uusi Hyperglide+ -systeemi toimii erinomaisesti ja tätä tekniikka käyttäviä komponentteja on parasta käyttää yhdessä.

Yhteenvetoa ja suositukset
Loppuun vielä yhteenvetoa ja suosituksia eri osasarjoista ja parhaista käytännöistä voimansiirron toiminnan ja pitkän käyttöiän varmistamiseksi.

• Shimano ja Sram ovat voimansiirto-osien suurimmat valmistajat ja molempien tuotteet ovat erinomaisia. Muita valmistajia maastopuolella ovat Box ja Microspline. Tunnetuimpia ketjuvalmistajia ovat KMC ja Wippermann.

• Jos etsit erinomaista hinta-laatusuhdetta ja toimintavarmuutta, tutustu Shimano SLX- ja Sram GX- osasarjoihin.

• Budjettivaihtoehtona Sram NX -osasarja on harkitsemisen arvoinen. Jos 10-vaihteinen voimansiirto riittää, Shimano Deore on myös vaihtoehto.

• Uusi Shimano XT -osasarja tuo suurimman osan uuden XTR:n ominaisuuksista, mutta huomattavasti alemmassa hintahaarukassa.

• Jos etsit parasta mahdollista voimansiirtoa ja laajaa välitysskaalaa, suuntaa katse Sramin XX1:n ja XX1 Eaglen suuntaan tai Shimanon uuteen XTR:ään.

• Sähkötoimiset vaihteet ovat todellisuutta maantiepyörien ohella myös maastossa. Sram Eagle XX1 AXS ja Shimano XTR Di2 siirtävät vaihteita mekaanisten vaijerien sijaan sähkömoottorin avulla.

• Varusta voimansiirto varmuuden vuoksi ketjunohjurilla, jos haluat välttää ketjujen putoamista tai sitä tapahtuu muuten usein. Ketjun putoaminen voi rikkoa itse ketjun ohella myös muita voimansiirron osia tai jopa rungon, jos se joutuu väärään väliin ja polkimille antaa vielä sopivasti samalla voimaa perään.

• Riippumatta, että mitä voimansiirtoa käytät, puhdista ja voitele se säännöllisesti sekä vaihda kulunut ketju nopeasti uuteen.