Harvassa pyöräkomponentissa on enää käsityön leimaa. Toki, käsin mittatilaustyönä tehtävät rungot ovat oma lukunsa, mutta harva päätyy sellaisen hankintaan. Käsin rakennetut custom-kiekot muodostavat poikkeuksen, sillä ne ovat nopeasti mietittynä ainoa komponentti, jossa rakentajan tai mekaanikon työn jälki näkyy ja tuntuu selvästi. Ja mikä parasta, custom-kiekkojen komponentit on mahdollista valita ja rakentaa osa osalta, mikä takaa takuuvarmasti mielekkään lopputuloksen.
Tässä jutussa lähdetään liikkeelle katsauksesta kiekon rakenteesta ja toiminnasta, josta siirrytään kiekkojen komponentteihin ja lopulta custom-kiekkojen tarjontaan.
Käsityötä parhaimmillaan
Kiekonrakennuksessa on pitkät perinteet ja alalla pitkään toimineet suhtautuvat työhön suurella ylpeydellä – ja hyvästä syystä. Kiekonrakennus on ennen kaikkea taitolaji ja järjestäen hyvään lopputulokseen pääseminen edellyttää vuosien pitkäjänteistä työtä ja sen mukana tulevaa kokemusta.
Cognoscenti Cyclesin tai Wheel Fanatykin tapaisiin toimijoihin tutustuminen antaa ensimakua, miten todellinen artesaanirakentaja suhtautuu työhönsä. Kyseessä on paljon muustakin kuin pinnojen ja nippelin yhteen sovittamisesta ja kiristämisestä. Ja osataan totta kai meillä Suomessakin. Jukka Rouheen rakentamat kiekot ovat niittäneet mainetta jo lyhyessä ajassa ja miehen palveluilla on kova kysyntä. Jo yksistään alla oleva päivitys antaa suuntaa yksityiskohtaisuudesta, jolla Rouhe kasaa jokaisen työpöydälle tulevan kiekkoparin.
Miten kiekko toimii?
Kiekon rakenteen ja tarkan toiminnan ruotiminen menee tämän jutun ulkopuolelle, sillä se on aiheena kokonaan oman juttu(sarjan) arvoinen. Pitäydytään siis perusteissa ja oleellisissa seikoissa, jotka petaavat pohjaa tulevalle.
Kiekko on jännityksen alainen rakenne, mikä tekee sen käytöksestä osittain intuition vastaisen. Kun kiekko on kiinni pyörässä ja kuski pyörän päällä, nopeasti ajateltuna voisi olettaa, että kuskin ja pyörän paino ”roikkuvat” päällimmäisten pinnojen varassa. Eihän pinnoilla voi työntää, sillä nehän tulisivat vanteesta läpi.
Tämä on väärä oletus. Suurimman jännityksen alla ovat pystysuunnassa olevat pinnat navan ja renkaan kontaktipisteen välissä. Jos perinteisen pinnoilla rakennetun kiekon rinnalle ajatellaan puista vankkuripyörää, samassa kohtaa oleva puola olisi puristusvoiman alla. Pinnoitetussa kiekossa tilanne on sama sillä erotuksella, että alimmat pinnat menettävät esijännitystään puristusvoimaa vastaavan määrän verran.
Tässä kohtaa on syytä huomauttaa, että pinnoitettu ja esijännitykseen perustuva kiekko on painoonsa nähden erittäin vahva ja keksintönä nerokas. Ei ole sattumaa, että se on säilynyt käytössä polkupyörissä (ja myös muissa ajoneuvoissa) näin pitkään, eikä haastajaa ole näkyvissä. Jos kiekon rakenteen, toiminnan ja sen takana olevan teorian opiskelu kiinnostaa Jobst Bradntin kirjoittama. The Bicycle Wheel on ensimmäinen lukusuositus. Yllä oleva kärrynpyörä- ja kiekkovartaus on lainattu suoraan saman opuksen sivuilta.
Mikä tekee hyvän kiekon?
Hyvää kiekkoa voisi luonnehtia kestäväksi, ajo-ominaisuuksiltaan toivotuksi ja sopivan painoiseksi käyttötarkoitus huomioiden. Huoltovapaus on myös asia, jolle tulee antaa painoarvoa, sillä hyvän kiekon ei tulisi edellyttää pinna-avaimeen tarttumista kuin joskus ja jouluna.
Kaikki lähtee komponenttien valinnasta. Niitä ovat napa, pinnat ja niiden lukumäärä sekä tietenkin vanne. Napoihin ja niiden tarjontaan mennään tarkemmin myöhempänä. Ensimmäiseksi on kuitenkin hyvä tehdä erottelu vahvan ja kestävän kiekon erolla. Termit ovat samankaltaiset ja kulkevat suurelta osin käsi kädessä, mutta eivät välttämättä aina.
Vahva kiekko saadaan rakennettua valitsemalla tarpeeseen sopiva vanne. Kiekon lujuutta lisäävät mm. vanneprofiilin poikkipinta-alan kasvatus ja hyvät materiaalivalinnat. Kiekosta saadaan puolestaan lähtökohtaisesti kestävämpi lisäämällä pinnojen lukumäärää. Maastoajossa vaihtoehdot ovat käytännössä 28 tai 32 pinnaa, kun taas esimerkiksi BMX-pyörissä 36-pinnaiset kiekot ovat standarditavaraa.
Riippumatta vanteen, pinnamäärän ja muiden komponenttien valinnasta, kasaustyö tulee tehdä huolella ja niin, että pinnat ovat oikealla kireydellä. Vanteesta ja navasta riippuen, suositeltava jännitys pinnaa kohden vastaan 110-120 kg painon suuruista voimaa, mikä on paljon pinnan pieni poikkipinta-ala huomioiden. Tämän suuruisesta voimasta kohdistuva jännitys on silti reilusti alle pinnan vetolujuuden.
Hyvässä kiekossa pinnat ovat juuri oikealla kireydellä; ei liikaa tai liian vähän. Liian kireällä olevat pinnat altistavat vanteen tai navan rikkoutumiselle, kun taas liian löysällä olevat pinnat tekevät heikomman ja suuremman huoltotarpeen omaavan kiekon.
Vanteen valinta
Vain vuosikymmen takaperin vanteen valinta oli helppo tehtävä. Markkinoilla oli valittavana käytännössä yksi materiaali ja muutama luottovalinta, mitä malleihin tulee. Hiilikuidun käytön yleistyessä ja hintojen tullessa alaspäin tarjontaa voi kuvata lähinnä runsauden pulana. Erinomaisen kiekon pystyy rakentamaan kumman tyyppiseen vanteeseen tahansa. Alla on listattuna molempien materiaalien ja vannemallien hyötyjä ja haittapuolia.
Alumiinivanne
+ Edullinen hinta.
+ Luotettava valinta. Odottamattomat ja katastrofaaliset rikkoutumiset ovat harvinaisia.
+ Pitkäikäinen valinta, etenkin rengasinsertin kanssa käytettynä.
+ Suuri valikoima, joka kattaa lähes kaikki kuviteltavissa olevat halkaisijat, leveydet ja vanneprofiilit
– Usein painavampi hiilikuituvanteeseen nähden.
– Vähemmän muotoilun vapautta vanteen profiilin ja pinnanreikien alueen suhteen
Hiilikuituvanne
+ Usein alumiinivannetta kevyempi.
+ Sivusuunnassa jäykkä.
+ Vanteen muotoilussa on paljon vapauksia (esimerkkinä WTB CZR- ja HTZ-vanteet, kuva alla)
+ Parhaimmillaan erittäin huoltovapaa lujan ja jäykän vanteen ansiosta.
+ Kattava takuu, kuten esim. Beast Components- ja Nextie-vanteiden kohdalla.
– Hitosti alumiinivannetta korkeampi hintalappu – yhden kuituvanteen hinnalla voi saada korkean nipun alumiinivanteita, joilla ajaa monta kautta.
– Osa vaativaan käyttöön suunnatuista enduro- ja alamäkivanteista eivät ole merkittävästi alumiinimalleja kevyempiä.
– Ei-toivottu rikkoutumismoodi (halkeaminen, suuri murtuma yms.). Katastrofaaliset rikkoutumiset ovat kuitenkin lähinnä halpojen hiilikuituvanteiden ongelma.
Pinnat
Pinnamallin valinta on lähes yhtä helppo tehtävä kuin pinnojen lukumäärä; hyviä vaihtoehtoja ei ole montaa. Lähtökohtaisesti kaksoisohennetut pinnat 2,0 mm pääty- ja 1,8 mm keskihalkaisijalla (2,0–1,8–2,0) ovat paras vaihtoehto, sillä ne eivät pelkästään kevennä kiekkoa ohentamattomiin pinnoihin verrattuna, vaan tekevät siitä myös kestävämmän. Miksi näin? Eikö tasapaksuinen 2-millinen pinna ole lähtökohtaisesti vahvempi?
Pinnat eivät rikkoudu keskiosastaan, vaan se tapahtuu useimmiten ”olkaosasta”. Myös kierteen juuresta rikkoutuminen on mahdollista, mutta harvinaisempaa. Ohennettu, keskiosasta 1,8-millinen pinna, joustaa tasapaksua mallia enemmän ja jakaa rasitusta paremmin viereisten pinnojen kanssa. Nämä vaikutuksien summana pinnojen päihin eli olka- ja kierreosaan kohdistuu vähemmän rasitusta. Pienemmät rasitussyklit johtavat puolestaan pidempään käyttöikään. Kaksoisohennetut pinnat ovatkin suositeltava valinta 95 % ajasta, kun puhutaan normaalista maastokäytöstä.
Sähköpyörien yleistymisen myötä poikkeuksia on kuitenkin olemassa. Kaksoisohennetut pinnat toimivat myös sähköllä ajaessa lähtökohtaisesti hyvin, mutta jos halutaan ottaa varman päälle, kolmoisohennettu ja olkaosastaan paksumpi pinnamalli voi olla harkitsemisen arvoinen vaihtoehto, ainakin ketjun puolella. Esimerkkejä ovat Sapim Force (2,2–1,8–2,0) ja DT Swiss Alpine III, joka on myös alla olevassa kuvassa.
Kuvan merkinnät ovat D1=2,0 mm, D2=1,8 mm, D3=2,34 mm. Ylikokoisia pinnoja käytettäessä on syytä varmistaa, että ne ovat yhteensopivat navan kanssa. Useimmat navat ovat suunniteltu 2,0 mm halkaisijaan valmistetuille pinnoilla ja 2,34 mm halkaisijan omaavan pinnan sovittaminen voi muodostua ongelmaksi.
Mitä pinnavalmistajiin tulee, DT:n ja Sapimin pinnat ovat erittäin laadukkaita ja niiden valinnassa on vaikea mennä vikaan. Suoravetopinnoja voidaan niin ikään käyttää käsinrakennetuissa kiekoissa, mutta pinnojen pituuden päätteleminen on monimutkaisempi prosessi, elleivät ne ole jo valmiiksi tiedossa. Kasaus on myös työläämpää, sillä pinnat ovat herkempiä kiertymään kiristämisen aikana. Lisäksi, suoravetopinnat eivät tarjoa mitään hyötyä perinteiseen pinnamalliin nähden, ellei niiden ominaista ulkonäköä laske plussaksi. Custom-kiekkojen rakentajat suosivatkin perinteistä J-pinnaa hyvästä syystä.
Navat
Navat ovat kuvainnollisesti ja kirjaimellisesti kiekon keskiössä. Hyviin ja asiansa hoitaviin napoihin pääsee kiinni kohtuullisella satsauksella, mutta jos pyörään haluaa pientä tai vähän suurempaakin ekstraa, napoihin panostaminen on yksi tapa tehdä se. Harva asia on yhtä mukava kuin tasaiseen tahtiin nakuttava vapaaratas tai sitten täysi hiljaisuus, riippuen millaisen vapaaratasmekanismin napa pitää sisällään.
Napojen mitoitus on (toistaiseksi) vakiintunut niin, että maastopyörissä käytetään lähes ainoastaan Boost- ja pienissä määrin myös Super Boost -mitoitusta. Alamäkipyörissä on lisäksi vielä edessä 20-millisellä Boost-akselilla varustettuja etukiekkoja. Kunhan tietää, mikä akselimitoitus pyörässä on ja valitsee vastaavat navat, ollaan selvillä vesillä.
Laakerointi
Kiekkojen herkkä ja mahdollisimman kitkavapaa pyöriminen edellyttää hyvää laakerointia. Harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta (Shimano, katseet ovat sinne suuntaan) kaikki korkeatasoiset navat käyttävät urakuulalaakereita. Olettaen, että laakerit on mitoitettu oikein ja niille kohdistuvat kuormat huomioiden sekä suojattu hyvin, ne ovat tyypillisesti pitkäikäiset. Jos napa- ja laakerivalinnassa haluaa hifistellä, keraamiset laakerit ovat vaihtoehto perinteisten teräksestä valmistettujen laakerien rinnalla.
Keraamiset materiaalit ovat erittäin kovia, kulutuskestäviä, korkeita lämpötiloja sietäviä, mutta mahdollisesti hauraita. Arvatenkin viimeistä ominaisuutta ei haluta navan laakereihin. Täyskeraamiset laakerit ovat optio, mutta niin sanotut hybridimallit, joissa käytetään keraameja ja terästä tuovat suuren osan keraamien käytön hyödyistä ja pienemmällä hintalapulla. Hybridimalleissa kuulat ovat keraamiset, mutta ulko- ja/tai sisäkehä on terästä. Tällä saavutetaan muun muassa seuraavat hyödyt:
- Keraamiset kuulavat ovat mahdollista valmistaa pyöreämmäksi tarkemmilla toleransseilla kuin teräksiset.
- Keraameja käyttävillä laakereilla on tyypillisesti matalampi kitka.
- Teräksiset sisäkehät eivät ole yhtä alttiitta katastrofaaliselle rikkoutumiselle (halkeaminen, murtuminen yms.) kuin keraamiset.
Toisaalta, pinnankovuudeltaan kova keraaminen kuula voi tehdä laakeriin välittyneen iskun seurauksena painauman pehmeämpään teräskooliin, minkä jälkeen laakeri ei pyöri enää pehmeästi. Arvatenkin maastoajossa iskuja, tärinää ja kaikkea siltä väliltä on tarjolla enemmän kuin riittämiin – toisin kuin vaikkapa teollisuuskäytössä – minkä vuoksi keraamisten laakerien hyödyt eivät ole välttämättä aivan yksiselitteiset. Jos navat haluaa varustella viimeisen päälle ja katsoa, mihin keraamisista laakereista on, sen voi toki tehdä, mutta suorituskykyhyöty ei ole välttämättä ilmeinen tai vielä vähemmän merkittävä.
Mitä laakerien suojaukseen tulee, korkeatasoisissa laakereissa suojaus on lähtökohtaisesti hyvällä tasolla ja laakerit ovat pitkäikäisiä, kunhan niitä ei pese painepesurilla tai muulla vastaavalla tavalla, joka vie kosteutta ja epäpuhtauksia laakerin sisään. SKF:n ”kiinteä voiteluaine” on mielenkiintoinen uutuus ja lupaukset ovat kovia, mutta ilman käyttökokemuksia niiden toimivuutta ei voi kommentoida tässä kohtaa enempää.
Vapaaratas
Vapaaratas on räikkämekanismi, joka mahdollistaa voiman välittämisen ja toisaalta toiseen suuntaan vapaan pyörimisliikkeen. Vapaaratasmekanismeihin voi perehtyä aiemmin ilmestyneessä artikkelissa.
Onyx Racing Products -navat ja vapaaratasmekanismit
Alla on yhteenvetoa yleisimmistä ja toimivaksi osoittautuneista ratkaisuista. Sitä ennen on tarpeen esitellä ominaisuus nimeltään POE-luku, joka tulee sanoista points of engagement. Se tarkoittaa kytkentäkohtien määrää yhtä kierrosta kohden. Jos POE-luku on 36, yhdellä kierroksella on kytkentäpisteitä tuon verran eli 10 asteen välein. 120:n suuruinen POE-luku nelinkertaistaa kytkentäpisteiden määrän niin, että niitä löytyy kolmen asteen välein.
DT Swiss Ratchet – Varmatoiminen ja pitkäikäinen mekanismi, joka perustuu kahden sivupinnoiltaan hammastetun ”kytkinrenkaan” kontaktiin. Sama systeemi on käytössä myös muilla valmistajilla, esimerkiksi Newmenillä ja osassa Mavicin kiekkoja. POE-lukuja on valittavissa mallista riippuen 18, 36 tai 54. Uusi ja mielenkiintoinen tulokas Erase käyttää myös samankaltaista systeemiä.
Chris King Ring Drive – Systeemi muistuttaa etäisesti Ratchet-mekanismia, mutta navan rungon ja mekanismin kontaktipintojen urat ovat viistossa kulmassa toisiinsa nähden, minkä ansiosta kytkentävoima kasvaa sitä mukaa, kun ketjuun lisätään vetoa.
Jousikuormitteiset kynnet — Klassinen systeemi, joka on käytöllä isolla määrällä valmistajia. Mainittavia esimerkkejä ovat Hope, Industry 9 ja takavuosien klassikkomerkki Hadley.
Vapaakytkin – Onyxin käyttämä vapaakytkin on teollisuuskäytössä paljon käytetty ratkaisu, mutta pyöräpuolella harvemmin nähty. Päällimmäinen syy on, että takanavassa tarjolla oleva tila kohdistaa haasteita mekanismin mitoitukselle, minkä vuoksi aiempien vuosien yritykset ovat jääneet juurikin sellaisiksi – siis yrityksiksi. Vapaakytkimen vahvuuksina ovat välitön kytkentä ja täysin hiljainen toiminta, jos sitä arvostaa. Haittapuolena on paino, sillä systeemi tarvitsee toimiakseen selvästi enemmän materiaalia muihin ratkaisuihin verrattuna. Parhaiten mekanismin ideaan pääsee kiinni liikkuvan kuvan avulla.
Miksi valita custom-kiekko?
Tehdasvalmisteiset kiekot ovat nykyään järjestäen hyviä tai parhaimmillaan jopa erinomaisia. Miksi siis valita custom-kiekko?
Komponentti komponentilta valituista kiekoista saa juuri sellaiset kuin haluaa aina napoja, vannetta ja pinnoja sekä niiden väriä myöten. Asiansa osaava kiekonrakentaja varmistaa myös, että kiekko rakennetaan oikeaan kireyteen pinnankireysmittaria käyttäen ja, että pinnat ovat tasajännityksessä riittävällä toleranssilla. Tällä tietoa mikään täysin koneisiin nojaava kiekonrakennusmenetelmä ei mittaa pinnojen kireyttä, mikä voi johtaa tilanteeseen. jossa vierekkäisistä pinnoista toinen on reilusti keskimääräisen jännityksen yli ja toinen vastaavasti ali, mikä ei ole puolestaan haluttu asia.
Nimensä mukainen kustomointi on käsinrakennettujen kiekkojen vahvuus. Jos esimerkiksi ketjun ja levyn puolella haluaa käyttää eri mallisia pinnoja, se onnistuu. 28 pinnaa edessä ja 32 takana? Ei ongelmaa. Erikoisväriset navat, jotka istuvat pyörän värimaailmaan? Onnistuu.
Jos pyörään haluaa suorituskyvyn lisäksi hyvän annoksen omaa käsityön leimaa, custom-kiekot ovat harkitsemisen arvoinen vaihtoehto. Tsekkaa suoraan hyllystä saatavilla olevien kiekkojen valikoima alta! Jos listasta ei löydy mieleistäsi, kysy saatavuutta ja pyydä tarjous!
Lue ja kuuntele myös!
Tsekkaa Cognoscenti Cyclesin mestarikiekonrakenteja Corey Mihailiukin haastattelu alta. Jos olet malttamatonta sorttia, siirry suoraan kohtaan 54:30 ja kuuntele Coreyn mietteet Onyx-navoista.
Tsekkaa Cognoscenti Cyclesin mestarikiekonrakentaja Corey Mihailiukin haastattelu alta.