Kuinka paljon joustomatkaa tarvitaan?

Riittävän pitkään lajin parissa olleet muistavat lausahduksen: ”80 milliä riittää Suomessa!” Ajat ovat muuttuneet ja kehitys kehittyy niin, että kyseiseltä letkautukselta on kadonnut totuuspohja – jos sitä on alun perin ollutkaan. Miten paljon joustomatkaa lopulta tarvitaan ja millä tapaa se suhtautuu ajamisen tyyppiin? Tarpeet ovat totta kai erilaiset riippuen, onko ajo cross-countrya. trailihurjastelua vai vauhdikasta endurotykitystä.

Lue pidemmälle ja tiedät enemmän!

Jätä ennakkoluulot matkasta

Maastopyörien tekniikka on kehittynyt hurjasti pelkästään viimeisen viiden vuoden aikana. Jo pelkästään hissitolppien muuttuminen eksoottisuudesta maastopyörän peruskomponentiksi on muuttanut merkittävästi, miten pyörillä ajetaan. Muilla osa-alueilla kehitys on ollut yhtä lailla vahvaa, vaikka aivan hissitolpan veroisia kvartaaliloikkia ei olekaan tapahtunut.

Nopeasti kehittyvän tekniikan ja sitä myötä kaluston johdosta, ennen matkaan (tai pyöräkauppaan) lähtemistä on hyvä ravistaa ennakkoluulot harteilta, jotka voivat olla peräisin ties miten pitkän ajan takaa. Mitä tulee joustomatkan määrään, konservatiivinen ajatusmalli voisi mennä jotenkin seuraavasti:

Kärjistettyä? Ehkä, mutta ei kaukana totuudesta etenkin, jos nousukahvojen irti ruuvaaminen stongan päädyistä on vielä verrattain tuore tapahtuma. 

Jousituksen tehtävät

Ennen pidemmälle etenemistä on hyvä kerrata, mitkä jousituksen tehtävät ovat. Toisin kuin usein luullaan, ajomukavuuden lisääminen ei ole jousituksen päätehtävä, joskin se löytyy prioriteettilistalta. 

1) Pidon lisääminen minimoimalla renkaan ja alustan välisen kontaktivoiman vaihtelu. Kun rengas seuraa maastoa mahdollisimman tiiviisti ja tasaisesti, se antaa parhaat mahdolliset edellytykset pidolle. Suuret vaihtelut renkaan ja alustan välisessä kontaktivoimassa ovat vastakohta tälle ja äärimmilleen vietynä renkaan ja alustan kontaktivoima voisivat vaihdella nollan ja kuskin täyden painon välillä. 

Kontaktivoiman ollessa nolla, pitoa eli ei ole, sillä kitkavoima määräytyy normaalivoiman ja kitkakertoimen suuruuden mukaan. Mitä pienemmäksi vaihtelu kontaktivoimassa saadaan, sitä tasaisempi pito on, mikä tekee pyörän käyttäytymisestä puolestaan ennalta-arvattavaa.

Luonnollisesti renkaalla, kuviolla ja käytetyillä rengaspaineilla on merkitystä ja rengas voidaankin ajatella jousituksen vaimentamattomaksi komponentiksi. 

2) Pyörän geometrian säilyttäminen ja kuskin toimiin vastaaminen ennalta-arvattavalla tavalla. Geometriataulukot kuvaavat tyypillisesti pyörän staattista geometriaa. Arvatenkin taulukkoon isketyt luvut muuttuvat heti, kun kuski asettuu pyörän päälle. Kun yhtälöön lisätään vielä mitä moninaisimmat maastonmuodot, valmistajan ilmoittama geometriataulukko toimii lähinnä suuntaa antavana referenssinä – joskaan ei turhana sellaisena. 

Hyvin toimiva jousitus säilyttää pyörän geometrian niin, että etu- ja takapää ovat balanssissa keskenään ja käyttäytyvät samalla tapaa. Milloin tämä ei toteudu? Tyypillisiä esimerkkejä voisivat olla keulan tarpeettoman voimakas sukeltaminen jarrutuksissa tai takapään korostettu niiaus esimerkiksi pumpatessa, mikä arvatenkin syö kuskin tuottamaa liike-energiaa, mikä haluttaisiin saada muunnettua eteenpäin vieväksi liikkeeksi. 

Jousituksen vaimennuksella on myös roolinsa geometrian säilyttämisen suhteen, mutta pääasiallinen vetovastuu on jousen rakenteella. Kuten jousituksen toiminnasta muistetaan; jousi kantaa kuorman ja vaimennus hallitsee liikenopeutta. Takapään jousituksen kohdalla iskarissa käytetyn jousen lisäksi myös rungon kinematiikalla on merkitystä. 

3) Ajomukavuus. Jousituksella – hyvin toimivalla sellaisella – on mukavampi ajaa. Tämä on tosi kuin vesi, jonka noviisitason maastokuskikin pystyy vahvistamaan. 

Hyvin toimiva jousitus mahdollistaa suuremmat ajonopeudet, lyhyemmät kellotetut ajat ja lisää usein myös hauskuuskerrointa sen ajolinjoja avaavan vaikutuksen vuoksi. Linja, joka voi olla lyhytjoustoisella pyörällä hiuksia nostattava tai jopa lähes mahdoton, voi taittua modernilla traili- tai enskapyörällä ilman kulmakarvojen kohautusta. 


Polkemistehokkuus

Polkemistehokkuus, hyötysuhde, jousituksen käyttäytyminen polkemisen alla – nimityksiä ja termejä on monia.  Kaikille niille on yhteistä, että aihe on kaikkea muuta kuin yksinkertainen ja sen kokonaisuudessaan ymmärtävät ovat vähänlukuinen joukko (ja en lukeudu siihen). 

Yksi polkemistehokkuuteen vaikuttava tekijä on anti-squat, joka kuvaa poljinvoiman ja takapään kinematiikan summana syntyvää jousitusta ojentavaa voimaa. Anti-squattia kuvataan usein prosenttilukuna ja esimerkiksi 100 % anti-squat kumoaa teoriassa poljinvoimasta aiheutuvan keinumisliikkeen täysin. Asia ei ole kuitenkaan näin yksinkertainen, sillä anti-squat riippuu käytetystä välityksestä ja myös joustomatkan kohdasta. Sen johdosta anti-squatin käytös onkin hyvä esittää kuvaajamuodossa. 

Kuva: linkage.blogspot.com

Enemmän ei ole tässäkään kohtaa parempi ja ideaalista anti-squat -ominaisuudesta ei olla yksimielisiä. Mitä kuitenkin tiedetään kohtuullisen hyvällä varmuudella:

  • Noin 100 % anti-squat tuottaa usein hyvät polkemisominaisuudet, erityisesti kun se on sagin läheisyydessä.
  •  Korkea anti-squat aiheuttaa pedal kickback -ilmiötä.
  • Joustomatkan lopussa korkea anti-squat ja siten pedal kickback ovat todennäköisesti vähemmän haluttuja ominaisuuksia.

Yhteenvedoksi tässä kohdin voidaan sanoa, että jatkuvasti kasvava osa nykyisten runkojen kinematiikkaa on hyvällä tai jopa mainiolla tasolla niin, että ne vastaavat napakasti kuskin aikaan saamaan kampien pyörittämiseen. Tämä on myös oleellinen osa koko jutun otsikkotasolla asetettua kysymystä – johon palaamme myöhemmin.

Jos anti-squattiin haluaa perehtyä tarkemmin, alla olevista linkeistä pystyy tenttimään aiheen keskipitkän oppimäärän. 

Ask Pinkbike: Over-Forking, Missing Bolts & Anti-Squat Energy

Bikerumor.com – Suspension Tech: What is Anti-Squat?

Polebicycles.com – What is Anti Squat and pedal kickback?

Pinkbike.com – Enginerding: What Is Anti-Squat & How Does It Actually Affect Mountain Bike Performance?

Tai jos kuvallinen ja videomuodossa oleva selitys on helpompi ymmärtää, yksi versio löytyy tästä.

Enemmän on enemmän – vai onko?

Siirrytään jousituksen käytöksestä poljinvoimien alla enemmän merkitsevään osa-alueeseen eli ajo-ominaisuuksiin. Jo tässä vaiheessa voidaan paljastaa, että melkein kaikki tähän alueeseen liittyvät seikat puoltavat pitkän joustomatkan käyttöä, josta voidaan käyttää tässä kohdin työmääritelmänä vaikkapa 150-170 milliä. 

Pitkällä joustomatkalla saadaan muun muassa seuraavat hyödyt:

  • Parempi alkuherkkyys – ja enemmän pitoa. Pidemmällä joustomatkalla liikkeen alku edellyttää pienempiä voimia. Tästä syystä lyhytjoustoisilla pyörillä käytetään jousivakioltaan suurempaa kierrejousta. Ilmajousella tilanne on täysin samanlainen sillä erotuksella, että jousivakio määritetään ilmanpaineella. Lisäksi, pitkällä joustomatkalla painauma (sagin) on absoluuttisesti suurempi. Jos takapäässä käytetään esimerkiksi 30 % painaumaa, pidon kannalta se on edullisempaa ottaa 160 kuin 120 millistä. 160 millisellä perällä esimerkin painauman suuruus on 48 milliä, kun taas 120 millin perällä se on 36 milliä. 

  • Kyky sitoa suurempi määrä liike-energiaa. Maastoajon ja jousituksen yhteydessä, liike-energia tarkoittaa iskuja ja tällejä, joita maastonmuodot tarjoilevat kuskin ja pyörän yhdistelmälle. Mitä enemmän joustomatkaa on, sitä suuremman voiman jousituksen pohjaaminen edellyttää. Yksinkertaistettuna, jousen (ilma tai teräs) kasaan painaminen vaatii suuremman voiman 7 cm kuin 5 cm matkalta. Asiaa havainnollistavat hyvin Linkage-sivuston kuvaajat lyhytjoustoisesta Banshee Phantom -pyörästä (120 mm) ja pitkäjoustoisesta Whyten E 180 RS -sähköpyörästä.  

Phantomin 120 mm joustomatka edellyttää noin 1800 N suuruisen voiman, kun taas 180 milliä joustavalla Whytellä vastaava tapahtuu vasta 2600 N voimalla. 

Kuva: Linkage.blogspot.com
Kuva: Linkage.blogspot.com

Voiko joustoa olla liikaa? Totta kai. Jos näin ei olisi, dh-pyörissä joustomatkat olisivat edelleen lähempänä 25 kuin nykyistä 20 senttiä. Enemmän kuin ideaalimäärä joustomatkaa tuo mukanaan seuraavat kompromissit.

Pyörä ei vastaa kuskin kehonkielenkäyttöön halutulla tavalla. Toisin sanoen, kuskin ”jumppaaminen” pyörän päällä hukkuu suurelta osin jousituksen liikkeeseen. Hyviä esimerkkejä tästä ovat pumppaaminen, hyppyihin ponnistaminen tai painopisteen siirto esimerkiksi lyhyen manuaalin tai pick upin muodossa. 

Kaikkea joustomatkaa ei saada käyttöön. Jos jousitus ei pohjaa missään tilanteessa, viimeisistä tarjolla olevista senteistä ei ole arvatenkaan hyötyä. Jos pohjaaminen edellyttää suuruusluokaltaan sellaisia voimia, että niitä ei ilmene normaalissa ajossa, joustomatkaa on tarpeettoman paljon. Riippuu kuskista ja jousituksen rakenteesta, että missä kohdin raja tulee vastaan, mutta jo aiemmin mainittu dh-pyörien joustomatkan vakiintuminen noin 20 senttiin antaa vahvaa vihjettä, missä ideaalilukema on. 

Aiempia kuvaajia mukaillen, konkreettinen esimerkki tästä voisi olla jousitusratkaisu, joka vaatii pohjatakseen 3500 N suuruisen voiman. Harva kuski pystyy vastaanottamaan tämän suuruisia voimia ja pitämään pyörän hallinnassa, minkä johdosta jousituksen rakentaminen näin korkeille Newtoneille ei ole hyvää suunnittelua. Asiaa sivuten, Rachel Athertonin fysiikkavalmentaja Nick Grantham on listannut Rachelin erityiseksi vahvuudeksi kyvyn vastaanottoa suurempia iskuja kisalaskuilla kilpasisariin nähden, mikä antaa hänelle yhdellä osa-alueella etulyöntiaseman. Tässä yksistään löytyy perustetta ajamisen lisäksi tehtävällä yleis- ja lajivoimaharjoittelulle.

Painolisä

Kun pyörän varustaa joustokeulalla ja takajousituksen edellyttämällä rakenteella, mikä sisältää vähintään yhden laakeroidun nivelen ja iskarin tai parhaassa tapauksessa jopa neljä niveltä laakereineen. Kaikki nämä lisäävät painoa täysjäykkään ja tekniikaltaan huomattavasti yksinkertaisempaan pyörään verrattuna. Se, että onko keulassa tai rungossa joustoa 120 vai 150 tai 160 milliä ei lisää painoa oleellisesti, koska jousitusta edellyttävät komponentit ja rakenteet ovat jo paikallaan. Toki pidempi keula ja iskari painavat hieman enemmän ja joustomatkan kasvun myötä runkoa pitää mahdollisesti jäykistää ja vahvistaa, mutta näistä syntyvät painon lisäykset ovat lähinnä marginaalisia. Muutenkin pyörän paino on asia, joka saa edelleen ehkä liikaa painoarvoa muiden tärkeämpien ominaisuuksien kustannuksella, mutta jätetään sen ruotiminen toiseen kertaan. 


Lisäksi on hyvä muistaa, että keula, takaiskari ja runko vaativat saman verran huoltoa ja huolenpitoa riippumatta joustomatkan määrästä. Lyhyempijoustoisen pyörän hankintaa ei toki perustella vähäisemmällä huoltotarpeella, mutta jos keulaa, iskari ja linkustoa kantaa mukana ja siitä pitää asianmukaisen huolen, käy ainoastaan järkeen valita parhaiten omaa ajoa palveleva vaihtoehto.

Näiden seikkojen valossa lyhyempi joustomatka ei tarjoa etuja, ellei jousituksesta saatavien hyötyjen ohella nimenomaan polkemistehokkuuden maksimointi ole pääprioriteetti, mitä se voi olla vaikka XCO- tai XCM-ajossa. 

Entä sähköllä?

Kun yhtälöön lisätään sähköavustus, jousituksen toiminta ja joustomatkan määrä saavat entistä suuremman painoarvon ja polkemistehokkuus tippuu sijan tai pari prioriteettilistalla alaspäin. Sähköavustus tuo mukanaan suuremmat ajonopeudet, mutta myös lisää painoa pyörään moottorin, akun ja muun ajojärjestelmän komponenttien muodossa. Korkeampi paino ei ole ainoastaan huono asia, sillä se vakauttaa pyörää merkittävästi ja edesauttaa jousituksen toimintaa. 

Korkeammat nopeudet ja painavampi pyörä tarkoittaa suurempia ajossa ilmeneviä voimia, joiden sitomiseen tarvitaan arvatenkin tilanteen tasalla olevan kuskin ohella hyvin toimiva jousitus – ja juuri tässä riittävästä määrästä joustomatkaa on hyötyä. Sähkömaasturin rakentamiselle alle 150 millin joustomatkalla on vain vähän perusteita, sillä 10-20 milliä enemmän joustoa molempiin päihin tuo vain hyötyjä ilman kompromisseja. Valmistajat ovat huomanneet tämän ja joustomatkat ovat pidentyneet sähköpyörissä jatkuvasti ja merkit ovat siihen suuntaan, että sama trendi tulee jatkumaan vielä jonkin aikaa. 

Esimerkki jousituksen ominaisuuksien priorisoinnista saadaan tuoreesta projektista, jossa YT Decoy varustettiin EXT ARMA v3 -iskarilla saman valmistajan STORIA LOK v3 -iskarin sijasta. ARMA on dh-iskari, josta löytyy joustomatkan loppuosaan vaikuttava ja erikseen säädettävä HBC-vaimennuspiiri. ARMA-iskari valittiin STORIAn sijasta Decoy-pyörään syystä, että HBC-vaimennuspiirin säädöllä saadaan sähköpyörällä todennäköisesti enemmän lisäarvoa kuin LOK-keinuvivulla. Omistajan ensikommentit, jotka löytyvät tuotesivun alaosasta vahvistivat oletusta hyvin.

Yhteenvetoa

Summauksena sopivasta joustomatkan määrästä voidaan sanoa, että vanhat käsitykset joustomatkan ja pyörätyypin yhteydestä ovat syytä päivittää. Esimerkiksi viitisen vuotta sitten 120-millisen pyörän valinta trailiajoon oli perusteltu valinta, mutta nykyisen iskaritekniikan ja eteenpäin menneellä rungon sekä jousituksen suunnittelun johdosta 140-150 milliä joustava pyörä on todennäköisesti yhtä tehokas polkea ja sen myötä kaikin puolin muutenkin nopeampi. 

Endurossa ja painovoimavoittoisessa trailiajossa kehityskulku on vieläkin selvempää. 140 milliä on minimi, jolla saa vasta sisäänpääsyn kemuihin. Nykyään 150-160 milliä on normaali mitta ja 170-180-milliset pyörät yleistyvät jatkuvasti. Omalla kohdalla ensimmäinen silmiä avaava kokemus tapahtui Pole Stamina 180:n satulassa. Sappeen päälle johtavaa autotietä siirtymänä polkiessa ei käykyns edes mielessä vilkaista, löytyykö iskarista lukitusvipua (ei olisi löytynyt).  Myöhemmin muun muassa Specialized Enduro ja Cube Stereo 170, sekä niitä ennen Yeti SB6c ovat vahvistaneet samoja huomioita entisestään. 

Lyhytjoustoisilla ja erityisesti jäykkäperäisillä pyörillä on oma ajotuntumansa ja niiden mukana tuoma viehätys, mitä ei voi kiistää. Näissä pyörissä on oma mukava leikkisä tunteensa, Ilman sitä RIG v1 -projekti ei olisi lähtenyt alulle laisinkaan ja sitä seurannut RIG v2 -runko olisi jäänyt yhtä lailla toteutumatta. 

Samaan hengenvetoon mainittakoon, että jotkut ajavat jopa täysjäykällä setupilla ja pyörittelevät tällaisia tavallisia kuolevaisia tulostaululla kuin sitä kuuluisaa litran mittaa.

Käytäntöön vietävän suosituksena voisi tarjota seuraavaa listaa:

  • Kokeile myös pidempijoustoisia pyöriä, millä on tottunut tähän mennessä ajamaan.
  • Moderneilla pyörillä polkemistehokkuus on hyvä tai jopa erinomainen, aina pitkäjoustoisiin pyöriin asti.
  • Pidempi joustomatka mahdollistaa suuremman liike-energian sitomisen, minkä ansiosta pyörä ja kuski pystyvät ottamaan vastaan suurempia tällejä (tarkoituksellisia ja tahattomia) sekä tekemään vapaammin ajolinjavalintoja.
  • Mitä tulee joustomatkaan, enemmän on enemmän ja myös parempi, kuskin mieltymykset ja konteksti huomioiden. 
  • Jos pitkä joustomatka ”hirvittää”, lähes kaikista hyvätasoisista iskareista löytyy hitaan liikkeen sisäänpäinvaimennukseen vaikuttava lukitus- tai keinuvipu, esimerkiksi MRP Shred Lever ja EXT:n LOK-vipu
  • Sähköpyörissä jousituksen toiminta ajo-ominaisuuksien kannalta ajaa entistä enemmän polkemistehokkuuden edelle. 

Loppuun vielä asianmukaiset lähdeviitteet Leo Kokkoselle ja Steve Mathewsille (osa 1osa 2), jotka toimivat tiedonlähteinä tekstiä varten. 

-Jukka Mäennenä
9.11.2020

Kierrejouset pintaa syvemmältä – yksinkertainen komponentti kätkee sisälleen paljon tekniikkaa

Kierrejousia ei voi pitää varsinaisesti vallankumouksellisena tai uutena tekniikkana, sillä niiden valmistus ja käyttö ulottuu satojen vuosien päähän. Ensimmäinen kierrejousi patentoitiin tiettävästi jo vuonna 1763. Ensimmäisen patenttihakemuksen ja tämän päivän välillä on tapahtunut paljon, jopa siinä määrin, että maastopyörän jousituksessa kierrejousten käyttö on arkipäivää.

Ja mikä oleellisinta, kierrejouset ovat tekemässä paluuta lyhyen ilmaiskarien valtakauden jälkeen, joten mikäpä olisi parempi aika sivistää itseään, että mitä kierrejousen sisään uppoaa! Tällä tiedolla varustettuna pystyt valitsemaan takaiskariin juuri oikean kierrejousen ja tiedät aiheesta muutenkin enemmän. 

Jos kierrejousi-iskarien ja keulojen tarjoamat mahdolliset edut eivät olet tuttuja, perehdy aiemmin ilmestyneeseen artikkeeliin alla olevasta linkistä.

Miksi kierrejouset tekevät paluuta iskareihin ja keuloihin?

Mikä jousi on ja mitä se tekee?

Ensimmäiseksi on hyvä lähteä liikkeelle perusteista ja määritelmistä. Mikä jousi tarkalleen on ja mikä on sen funktio iskunvaimennuksessa? 

Kierrejousi on mekaaninen kappale, joka sitoo ja vastavuoroisesti vapauttaa energiaa hyvällä hyötysuhteella. Jousen varastoima energia on tyypiltään kineettistä eli se on peräisin liikkeestä, kuten vaikkapa nopeasta iskusta. Jousia voidaan käyttää esimerkiksi myös voiman kohdistamiseen kahden pinnan välillä. Säätönuppien ”kliksut” ovat varmasti tuttuja jokaiselle keulaa tai iskareita säätäneelle. Ne saadaan aikaan ns. pidätinkuulien ja jousen yhdistelmällä, jonka vastaparina on kuulille sopivilla lovilla varustettu tasainen pinta.

Jousen toiminta vaatii arvatenkin, että se on valmistettu sopivan elastisesta eli joustavasta materiaalista. Jos käytetty materiaali on liian kovaa ja haurasta tai vastaavasti pehmeää, siitä ei pysty valmistamaan toimivaa jousta. Esimerkiksi lasinen tai muovailuvahasta valmistettu jousi on hauska ajatus, mutta ei kovin toimiva sellainen. Jousten materiaaleihin pureudutaan tarkemmin myöhempänä.

Kun jousen tehtävää mietitään nimenomaan pyöräilyn näkökulmasta, saavutaan seuraavaan listaan:

  1. Kuskin ja pyörän muodostaman yhdistelmän kannattaminen halutulla korkeudella.
  2. Oikean sagin/painauman saavuttaminen, mikä mahdollistaa puolestaan jousituksen suunnitellun toiminnan.

Jälkimmäinen kohta eli halutun painauman saavuttaminen on erityisen tärkeä siksi, että hyvin suunniteltu jousitus on usein suunniteltu toimimaan tietyllä tapaa juuri painauman ympäristössä, mikä vaikuttaa mm. polkemiseen, rungon ajossa ilmenevään geometriaan jne.

Jousen valmistus

Vaikka jousen rakenne on hyvin yksinkertainen, sen valmistus laittaa raapimaan päätä. Jos ei muuta, jousen valmistuksen perusteiden tietäminen on ainakin mukavaa nice to know -kategorian tietoutta!

Jousen valmistukseen tarvitaan erityistä jousilankaa, joka muovataan kierrejouselle ominaiseen muotoon erillisellä koneella. Pienempiä eriä voidaan tehdä myös sorvilla. Jokainen kierrejousta käsissä pidellyt on pannut merkille, että jousen kierre ei voi olla täysin tasainen alusta loppuun, vaan päiden tulee olla tasaiset lineaarisen jousivakion saavuttamiseksi. 

Riippuen materiaalista, jousityypistä ja mitä lopputuotteelta halutaan, jousi voidaan lämmittää useaan kertaan valmistuksen aikana esimerkiksi karkaisun, halutun pinnankovuuden tai jousivakion merkeissä. Lopuksi jousi pulverimaalataan.

Oheisen videon Industrial Spring LTD valmistaa jousia langoista, jonka vahvuudet vaihtelevat hiuksen ja käsivarren välillä – vaikuttavaa! 

Materiaalit

Kierrejousissa käytetään erityistä jousiterästä, jonka materiaaliominaisuuksia voidaan jalostaa edelleen karkaisemalla tai muilla lämpökäsittelyn keinoilla, kuten jousien valmistuksen yhteydessä aiemmin mainittiin. Teräs on vakiinnuttanut paikkansa jousimateriaalina ensinnäkin hyvien materiaaliominaisuuksiensa, mutta myös edullisuutensa ansiosta. Nykyiset teräsjouset pystyvät kilpailemaan painossa titaanijousien kanssa, mutta hintalapun lukema on vain noin 1/3-osan titaanisiin verrattuna. 

Takavuosia huomattavasti – jopa puolet – kevyempiin teräsjousiin on päästy ennen kaikkea muuttamalla jousen kierrettä harvempaan suuntaan, mikä edellyttää vähempää määrää materiaali ja sitä kautta kevyempää painoa. Alla on lueteltuna muutaman valmistajan ilmoitettujen jousien painoja. Listasta näkee, että valmistajat painivat samassa sarjassa noin 10 g tarkkuudella. 

  • Fox SLS, 350 lbs/in, 70 mm isku, 251 g
  • EXT, 350 lbs/in, 65 mm isku, 259 g
  • MRP Enduro SL, 375 lbs/in, 65 mm isku, 261 g

Poikkeuksen listaan tekee Push Industries Hypercoil-jousellaan, joka on jonkin verran muita painavampi. Vastineeksi tästä Push lupaa jousille pidempää käyttöikää ilman muutosta jousen toiminnassa.

Mihin takavuosina kovassa huudossa olleet titaanijouset ovat kadonneet? Hyvä kysymys! Suurin syy on niiden tuntuvasti kovempi hinta ja kaventunut mahdollisuus painon säästöön nykyaikaisiin teräsjousiin verrattuna. Haasteet titaanijousien valmistuksessa ja sitä kautta laadussa voivat olla myös asian taustalla.  

”Beta C which is the most common spring wire used requires the manufacture to overcorrect for the characteristics of the material when winding. This makes the spring have a tremendously progressive spring characteristic with rates from spring to spring being all over the place.

Darren Murphy, Push Industries

Jousen jäykkyys

Jousivakio eli puhekielellä ilmaistuna jousen jäykkyys on usein eniten kiinnostava suure, kun suuntaa otetaan jousikaupoille. Se saadaan johdettua yksinkertaisesta yhtälöstä F = -kX, jossa k on nimenomainen jousivakio, F on jousen aikaan saama voima ja X tasapainoasemasta tai jousen lepopituudesta poikkeava etäisyys.

Jousivakio määräytyy mm. seuraavista ominaisuuksista:

  • Materiaali ja sen liukukerroin
  • Jousilangan halkaisija
  • Jousen kokonaishalkaisija
  • Käytössä olevien kierteiden lukumäärä
  • Kokonaispituus

Jousen valmistaminen täsmälleen halutuilla spekseillä ei ole aivan yksinkertainen juttu, kuten yllä olevasta listasta ja aiemmin linkatusta videosta selviää. Muutamat valmistajat mittaavat jokaisen jousen erikseen ja tekevät merkinnät kyseisen kappaleen jousivakiosta sen perusteella ennen tehtaalta eteenpäin lähetystä, mikä on kaikin puolin hieno käytäntö. Eräiden arvioiden mukaan pyöräalalla käytettävien jousien jousivakio voi vaihdella jopa 15 % ilmoitetusta. 

Jousivakio ilmoitetaan erityisesti takaiskareissa edelleen kuninkaallisilla yksiköillä eli tuumia ja paunoja käyttäen. Yksikkö lbs/in kertoo, että kuinka monta paunaa vastaava voima tarvitaan jousen kokoon painamiseksi tuuman eli 25,4 millimetrin verran. Sivistynyt maailma käyttää tässä jousivakion ilmoittamiseen N/mm yksikköjä. Muunnosta voi katsoa alla olevasta taulukosta, jonka Springdex on ansiokkaasti koostanut.

Progressiivinen jousi – uusi tulokas

Laadukas kierrejousi on ominaisuuksiltaan ennen kaikkea lineaarinen. Oheiset Peter Verdonen tekemät mittaustulokset ovat siis kaikkea muuta, mitä iskarin ympärille istutetulta jouselta halutaan.

Kuva: Peterverdone.com

Kierrejouseen voidaan kuitenkin rakentaa progressiota, jolloin sen käytös saadaan muistuttamaan paremmin ilmajousta. Tällä voidaan saada muutamia merkittäviä hyötyjä tilanteissa, joissa rungon jousitusratkaisu ei tarjoa itsessään vipusuhteen kautta merkittävästi tai riittävästi progressiota. Kyseessä ei ole millään muotoa uusi tekniikka, mutta sen soveltaminen maastopyöräilyn tarpeisiin on ottanut oman aikansa. 

Jouseen voidaan rakentaa progressiota ainakin kolmella eri tavalla:

  1. Yhdistämällä kaksi jousta sarjaan
  2. Käyttämällä kartiomaista (halkaisijaltaan muuttuvaa) jousilankaa
  3. Muuttamalla jousen kierrettä

Takaiskarin tapauksessa 1) vaihtoehto ei ole mahdollinen optio, keulan tapauksessa se olisi helpompi toteuttaa. 2) optio on puolestaan hyvin kallis toteuttaa, joten jäljelle jääväksi ratkaisuksi rajautuu kohta 3). Muuttamalla jousen kierrettä, siihen voidaan saada haluttu määrä progressiota. 

MRP oli ensimmäisiä valmistaja, joka toi progressiivisen jousen markkinoille isossa mittakaavassa. Siinä jousivakio kasvaa noin 20 %, kun jousen liikematkasta on käytetty noin 1/3. Toisin sanoen, kun jousi on painunut kasaan noin 20 millimetriä, jousivakio alkaa kasvamaan progressiivisesti. Oheinen kuva selittää jousen käyttäytymistä ja sen eroa perinteiseen kierrejouseen paremmin kuin sanoilla on mahdollista.

Otetaan laskuesimerkki, joka havainnollistaa perinteisen ja progressiivisen jousien eroa lukujen valossa. Esimerkit ovat 400 lbs/in tai toisin ilmoitettuna 70 N/mm jousi sekä progressiivinen +400 lbs/in jousi. Molemmat jouset ovat 65 mm iskunpituudella.

Jousikaupoilla – mitä muuta tarvitsee tietää?

Jousta ostaessa on syytä tietää ensinnäkin oikea jousivakio. Sen selvittämiseen löytyy onneksi useita laskureita. Sopiva painauma löytyy 28-33 % väliltä. Tarkka arvo riippuu mieltymyksistä, mutta myös rungon jousitusratkaisusta ja joustomatkasta. 

MRP Spring Calculator

TF Tuned Spring Calculator

Jos haluat pehmeältä tuntuvan takapään ja rungossa on kohtuullisen paljon joustoa, 150 milliä tai enemmän, tähtää lähemmäksi 33 % painaumaa. Jos haluat puolestaan hieman elävämmältä tuntuvan pyörän ja joustomatkaa ei ole käytössä merkittäviä määriä, tähtää alle 30 % painaumaan. Kierrejousella varustetulla iskarilla tarkan painauman selvittäminen ei ole yhtä yksioikoista kuin ilmaiskarilla. Keinoja kuitenkin löytyy:

  • Rock Shoxin iskareissa männänvarressa on prosentteja tai millimetrejä merkitsevä mitta-asteikko, aivan kuten saman valmistajan ilmaiskareissa.
  • Pohjaanlyöntikumin käyttäminen stopparina. Nosta pohjaanlyöntikumi männänvarren juuresta ylös, istu pyörän päälle ajovarusteiden kanssa, mittaa esillä jäävä männänvarren osa työntömitalla tai mittanauhalla ja jaa se iskunpituudella.
  • Mittaa jousen kiinnityslevyjen välinen etäisyys ja pyydä avustajaa toistamaan mittaus, kun istut pyörän päällä. Erotus antaa saman lukeman kuin edellinen pohjaanlyöntikumia hyödyksi käyttävä tapa. Saatu tulos jaetaan iskunpituudella, jolloin saadaan painauma.
  • Reverse Components julkaisee pian kyseiseen mittausoperaatioon tarkoitetun työkalun.

On kuitenkin syytä huomauttaa, että painauma antaa jousivakiolle lähtökohdan. Optimiarvon selvittäminen voi vaatia koeajoa ja huomioita, että miten pyörä käyttäytyy eri tilanteissa. 

Kun iskariin on valitsemassa jousta, kannattaa satsata kerralla kunnolliseen sen sijasta, että tyytyisi halvimmasta pataraudasta valmistettuun versioon. Korkealuokkainen eli niin sanottu high performance -jousi täyttää seuraavat kriteerit:

  • Se on valmistettu korkealuokkaisesta terässeoksesta, joka on kevyt ja säilyttää materiaaliominaisuutensa pitkän aikaa.
  • Jousessa on minimilukumäärä kierteitä jousen pituutta kohden. Jos kierteitä on enemmän kuin tarvitaan, jousi on pakostakin painavampi kuin on tarpeen, mikä on turhaa painoa. 

Lisäksi on syytä tietää seuraavat asiat.

Iskunpituus

Iskunpituus kertoo, että miten suuren matkan jousi pystyy puristumaan kasaan. Jos iskarin iskunpituus on 70 mm, siinä ei voi käyttää tätä pienempää jousta (esim. 65 mm), sillä jousi pohjaa ennen iskaria, mikä ei ole arvatenkaan haluttua. Jousta, jossa on suurempi iskunpituus kuin iskarissa voi sen sijaan käyttää hyvin.

Poikkeuksen muodostavat progressiiviset jouset, sillä merkittävästi jousen iskunpituutta lyhyemmällä iskarilla ei saada kaikkia progressiivisen jousen ominaisuuksia käyttöön.

Sisähalkjaisija

Ikävä kyllä eri valmistajat käyttävät eri sisähalkaisijalla olevia jousia, mikä tarkoittaa, että ne eivät sovi ristiin keskenään ilman erillistä soviteholkkisarjaa. Eri valmistajien jousien sisähalkaisijoita on listattuna alla.

ValmistajaSisähalkaisija
Fox35 mm
Cane Creek
Öhlins
DVO
Bos
Elka
36 mm
MRP
Rock Shox
38 mm
EXT38,5 mm

Kokonaismitta

Jousen kokonaismitta tai pituus tulee huomioida siksi, että iskarissa riittää kiristysvaraa uudelle jouselle. Ongelmiin törmätään, jos jousi on liian pitkä ja se pitää puristaa iskarin väliin, mikä johtaa ensinnäkin mielenkiintoisiin hetkiin asennuksessa, mutta myös vähemmän kuin optimiin toimintaan. Toinen mahdollinen ongelman lähde on, jos iskarin rungossa ei ole riittävän pitkällä matkalla kierrettä, jotta jousen kiristäminen onnistuu. Esimerkiksi Rock Shoxin iskareissa kierre on lyhyt, jolloin (noin) 120 millimetriä pitkän jousen kiinnittämiseen tarvitaan erilliset korokeholkit. 

Yhteenvetoa

Jos olet lukenut tähän asti, tiedät kierrejousista todennäköisesti ainakin vähän enemmän kuin ennen. Etsiessäsi kunnollista kierrejousta takaiskarin pariksi, panosta kerrallaan kunnolliseen malliin, niin saat kevyen ja mitä todennäköisimmin ilmoitettua jousivakiota vastaavan jousen, joka toimii lineaarisesti koko liikematkalaan.

MRP Enduro SL- ja EXT-kierrejouset täyttävät nämä kriteerit.

Jos etsit progressiivista kierrejousta esimerkiksi single pivot -runkoa varten, tsekkaa MRP:n progressiivinen kierrejousi.