Qual é a diferença entre um tubo superior horizontal e um tubo inclinado?

Algumas bicicletas comparáveis ​​têm uma barra transversal (tubo superior) horizontal:

Outros têm um que é inclinado:

Quais são as razões para o design de um quadro? É apenas preferências de estilo? Ou há mais, como desempenho e conforto?

(Suponha uma moldura masculina.)

Eu pensei que era uma pergunta interessante, então, primeiro, +1.

Primeiro, o tubo inclinado (sua segunda imagem) é conhecido na linguagem do ciclismo como um quadro compacto. Encontrei um artigo no site da Giant sobre as vantagens de uma moldura compacta. Quando digo "vantagens" - esta é a palavra de Giant, não minha!

O artigo completo está aqui , mas para resumir:

• o quadro compacto é menor que o quadro padrão correspondente. Portanto, menos material é usado na fabricação. Portanto, é mais leve.
• Novamente, porque é menor, é mais rígido
• Com desenhos tradicionais, para endurecer, os projetistas de bicicletas usam materiais mais rígidos que, infelizmente, tornam o passeio mais difícil. Ao usar a rigidez natural da estrutura, os materiais não precisam ser mais rígidos, portanto o percurso é comparativamente mais suave
• porque o tubo superior é mais baixo, é mais fácil para os ciclistas se ajustarem bem

Agora direi imediatamente que você pode atribuir seu próprio peso a alguns desses recursos. Este artigo tem um pouco de marketing sobre isso. Mas certamente dá a você um pouco de reflexão.

Interessante também notar que a atual bicicleta de estrada para homens topo de gama da Giant (a Propel) tem uma estrutura padrão (isto é, tubo superior horizontal). Tire disso o que quiser!

A tendência para quadros compactos remonta ao início dos anos 90 e a um inglês chamado Mike Burrows. Burrows ajudou a projetar vários quadros de contra-relógio que apresentavam um tubo superior radicalmente abaixado (mas não inclinado) e um espigão muito longo. Durante esse período, a maioria das bicicletas de contra-relógio tinha tubos superiores que desciam do assento para o tubo principal (o oposto do que estamos acostumados). Burrows pensava que isso permitia ao ciclista ficar em uma posição mais baixa, um tubo superior horizontal apresentava menos resistência e que um tubo de cabeça reduzido também resultaria em menos resistência. Chris Boardman, um dos melhores contra-relógios da época, pilotava uma bicicleta de contra-relógio Cougar projetada pela Burrows e ajudou a estabelecer a aparência.

Logo Burrows expandiu o design compacto para as bicicletas de estrada, mas elevou o tubo da cabeça para que o ciclista pudesse estar na posição certa para andar na estrada (em comparação com o contra-relógio). Isso criou a inclinação ascendente agora comum no tubo superior. Ele também pensou que o design compacto e inclinado permitiria a necessidade de menos tamanhos de quadro, o que simplificaria bastante a fabricação e o estoque. Os ajustes só precisariam ser feitos trocando as hastes e os espigões. Burrows fez com que Giant adotasse o conceito em 1995.

Giant assumiu o patrocínio da equipe espanhola ONCE de Look em 1999 (poderia ter sido 2000?) As motos eram modelos de alumínio e, embora muito leves, também eram muito duras e os triângulos traseiros eram extremamente curtos (a parte traseira do tubo do assento era amassado para permitir a folga do pneu traseiro!), o que resultou em uma descida ruim.

As bicicletas vendidas nas lojas apresentavam hastes ajustáveis ​​e espigões de selim em forma de aerofólio. Enquanto o número de armações que os revendedores tinham que estocar diminuiu, as lojas foram obrigadas a estocar comprimentos diferentes de espigões de assento, pois a forma do aerofólio limitava severamente a faixa de ajuste. Isso era quase pior do que ter que estocar vários tamanhos de quadro (eu trabalhava em uma concessionária gigante na época). Além disso, as hastes ajustáveis ​​eram muito flexíveis e pesadas para serem usadas em corridas profissionais e complicadas para o consumidor. Finalmente, três tamanhos acabaram não sendo suficientes e, portanto, a Giant teve que expandir para oferecer 6 tamanhos, que praticamente derrotaram um dos principais pontos de venda.

A realidade é em grande parte uma declaração de moda. Para todo profissional, há um golpe. Um tubo inclinado pode resultar em um triângulo frontal mais rígido, mas um tubo superior inclinado também adiciona mais resistência. Estadias mais curtas proporcionam um triângulo traseiro mais rígido, que pode tornar a bicicleta mais responsiva nos sprints, mas também não absorve o choque. Um tubo de assento mais curto é mais leve, mas um espigão de selim mais longo não é.

É tudo sobre inventário e níveis de estoque. Historicamente, os quadros vinham em incrementos de 2 ou 3 cm. Portanto, um modelo pode ser estocado em 48/51/54/57/60 cm ou 48/50/52/53/56/58/60. Ao ter mais ajuste no espigão, o fornecedor pode estocar três tamanhos de quadro de tamanho pequeno / médio / grande e compõem os tamanhos intermediários com espigões de assento mais longos ou mais curtos, para todos os tamanhos de quadro.

Pessoalmente, detesto longos espigões. Sendo um piloto com pernas longas, tenho o espigão de selim alto normalmente. Nos últimos dois anos, eu dobrei três espigões de assento porque eles são muito longos, e meu peso corporal mais a alavancagem são demais. Agora comecei a martelar um segundo poste de aço no tubo do espigão em todas as minhas bicicletas. Feio e pesado, mas resolve esse problema.

Praticamente falando?

Supondo que as "geometrias virtuais das bicicletas sejam semelhantes (em outras palavras, se você as medisse como se houvesse um tubo superior horizontal), as grandes diferenças terão a ver com o ajuste. Você tem três opções:

1. Um quadro padrão com um tubo superior horizontal.

2. Uma estrutura em que o tubo superior atinge o tubo principal no mesmo local em que um tubo superior horizontal atinge o tubo e então desce até o tubo do assento. Isso geralmente é chamado de geometria "compacta".

3. Um quadro em que o tubo superior atinge o tubo do assento no mesmo lugar que um tubo superior horizontal teria atingido, em seguida, inclina -se para o tubo de cabeça. Rivendell faz bicicletas como essa e a chama de geometria "expandida". Não sei se outros fazem isso tão bem ou não.

Uma geometria expandida resulta em uma haste mais alta do que seria em uma bicicleta com um tubo superior horizontal, o que, por sua vez, facilita a elevação do guidão em relação à sela. Para mim, isso também parece um pouco melhor do que um quadro padrão com uma haste alta. Há um pouco mais de material no quadro, por isso é provavelmente mais pesado por um pouquinho.

Uma geometria compacta significa que você obtém uma pontuação menor para o mesmo tamanho de quadro (virtual). Parece um recurso interessante em uma bicicleta de montanha. Provavelmente torna a bicicleta um pouco mais pesada que uma estrutura padrão, já que (eu acho) que os espigões de selim são mais pesados ​​que os tubos de selim e o tubo superior é mais longo do que em uma estrutura padrão.

Dependendo do que você deseja em uma bicicleta, qualquer uma dessas opções pode resultar em um bom ajuste. Então, parte disso se resume ao que parece bom para você.

Não sei ao certo quanto disso é marketing, mas acredito que o principal motivo é o conforto.

O espigão mais longo tem mais flexibilidade para absorver solavancos e o assento permanece mais baixo, dando ao triângulo traseiro mais flexibilidade também.

Outra vantagem é uma altura mais baixa para bicicletas com suportes inferiores altos.

A resposta da física aqui. Vou usar o termo "bicicleta com garra baixa / design" para o formulário com o tubo superior inclinado, bem como "bicicleta com garra alta / design" para o formulário com o tubo horizontal.

Vantagens das bicicletas com braçadeira baixa:

• Uma barra superior inferior significa que seus pés podem bater no chão antes de você bater na barra superior, se você escorregar nos pedais enquanto estiver fora da sela ou se uma manivela / pedal quebrar. Portanto, menos risco de danificar seus soldados ...

• Menos tamanhos de quadro são necessários para atender todos os clientes. Como a posição vertical do selim é desconectada da posição do grampo do espigão, você pode ajustar basicamente um tamanho de quadro para todos os pilotos usando espigões de comprimento diferente. Isso é estritamente um profissional para os fabricantes e revendedores, pois, como cliente, você não se importa com quantos tamanhos diferentes são estocados, desde que você obtenha o que é certo.

Vantagens das bicicletas de alta braçadeira:

• Eles são mais leves. Não é o quadro, é mais pesado, mas a bicicleta inteira. Como qualquer redução de peso que você possa obter no quadro ao descer o grampo, será supercompensada por um espigão mais longo, mais resistente e mais pesado. Quanto mais baixo o grampo, mais longo o espigão, e maior a alavanca que tenta dobrar o espigão no grampo, portanto, mais espesso será o metal do espigão.

• Eles são mais duros. Novamente, isso é para toda a bicicleta, não para o próprio quadro. Existem apenas três maneiras diferentes pelas quais uma bicicleta pode flexionar de maneira significativa:

  1. O tubo da cabeça pode girar lateralmente fora do plano com o tubo do espigão. Não sou engenheiro suficiente para avaliar corretamente o impacto de uma pinça inferior nesse modo de flexão, mas acho difícil acreditar que uma estrutura de pinça baixa deva ser mais resistente a ela do que uma pinça alta.

  2. O tubo da cabeça pode acenar na direção da viagem. Esse tipo de flexão dobra levemente o tubo superior e o tubo inferior. Quanto mais longo o tubo do espigão, mais o tubo da cabeça precisa girar para subir e descer, exigindo mais flexão dos tubos superior e inferior para flexionar na mesma quantidade. Portanto, o design do grampo alto faz um trabalho melhor ao proibir esse movimento.

  3. O espigão pode flexionar em qualquer direção. E quanto mais longo o espigão, mais ele pode flexionar. Portanto, mesmo se uma estrutura de grampo baixo for projetada para ser tão rígida quanto uma estrutura de grampo alto, a bicicleta de grampo alto será mais rígida no geral.

• Há menos risco de espigões de assento quebrados. Lembre-se de que abaixar o grampo exerce muito mais pressão sobre o espigão, e os espigões podem dobrar ou quebrar. Além disso, o espigão de selim é um ponto único de falha; quando quebra, você não tem um backup. Dependendo da situação, esse tipo de acidente pode ser bastante prejudicial.

TL; DR: Não há um vencedor claro. Ambos os projetos têm um ponto importante relacionado à segurança. Do ponto de vista da construção, é mais fácil construir uma bicicleta robusta de alta braçadeira. Mas as bicicletas de alta braçadeira exigem um ajuste mais próximo entre o tamanho do ciclista e o tamanho do quadro.

Eu diria que isso é principalmente uma coisa de moda. Ambos os designs são válidos e bons, por isso é o mercado que decide quais bicicletas são fabricadas, compradas e montadas. Os tempos podem chegar onde todos estão redescobrindo a beleza do tubo superior horizontal ...