Teknik för upphängning: Vad är Anti-Squat?

En av de vanligaste termerna som används för att beskriva en fullfjädrad cykels pedalprestanda är ”Anti-Squat”. Det betyder att det för många cyklister är en marknadsföringsterm utan tydlig innebörd, men uppenbarligen måste det vara bra eftersom alla pratar om det. Eller hur?

Mestadels, ja. Men precis som chokladkaka kan för mycket av en bra sak bli dåligt. För att skära igenom hypen och förklara vad du behöver veta pratade vi med tre ingenjörer och designers från Niner Bikes (George Parry, Engineering Manager), Esker Cycles (Tim Krueger, Managing Partner) och Fezzari (Tyler Cloward, Director of Product Development). Här är vad de har att säga, följt av vår egen syn på varför det spelar roll och vad du bör leta efter…

BIKERUMOR: Vad är ”Anti-Squat” i enkla termer?

KRUEGER: Anti squat är en egenskap hos en fjädringskonstruktion som motstår den kompression av fjädringen som orsakas av massöverföring under acceleration.

CLOWARD: Anti-Squat är den kraft på ett fjädringssystem som genereras av drivlinan. När du accelererar och motorcykeln rör sig framåt flyttas förarens vikt bakåt vilket gör att fjädringen komprimeras eller hukar sig. Biomekaniken vid trampning (benens nedåtriktade kraft) skapar också en nedåtriktad kraft som får fjädringen att komprimeras eller huka sig. När kedjan dras framåt av pedalrörelsen skapas en kraft på fjädringssystemet som är motsatt den kraft som orsakas av föraren och viktöverföringen, och det är därför den kallas Anti-Squat.

BIKERUMOR: Om du var tvungen att förklara det mer tekniskt, finns det något du skulle behöva lägga till i den beskrivningen för att hjälpa människor att förstå konceptet bättre? (Om en cykel har ”50 %” anti-squat, vad betyder den siffran?)

PARRY: Cykelfjädringskonstruktioner använder vanligtvis kedjespänningen från trampbelastning för att minska kraften på stötdämparen. På så sätt minskas eller elimineras fjädringens squat när kraft läggs på pedalerna. Detta är direkt relaterat till kedjespänningen. Högre pedalkraft, eller kedjespänning, resulterar alltså i mer anti squat.

CLOWARD: Om en cykel har 50 % anti squat betyder det att den motsatta kraften från drivlinan är 50 % av den squatkraft som orsakas av förarens viktförskjutning under acceleration. En cykel med 50 % anti-squat kommer att ha ganska mycket pedal-bob eftersom det bara är hälften av den motsatta kraften på fjädringen från drivlinan jämfört med den nedåtriktade kraft som orsakas av förarens viktförskjutning vid acceleration. 100 % anti-squat innebär att drivlinans kraft på fjädringen är lika stor som den motsatta kraft som orsakas av viktförskjutningen. 150 % innebär att det finns mer kraft som orsakas av kedjan i motsatt riktning av den squat som orsakas av viktöverföringen från accelerationen. I det här fallet kommer cykeln bokstavligen att stiga när man trampar.

KRUEGER: Det bästa man kan förstå är poängen med 100 % anti-squat. Det är det som alla försöker uppnå vid rätt tidpunkt. 100 % anti-squat är när det matematiskt sett inte finns något som gör att fjädringen sträcker sig eller komprimeras under acceleration – det är bokstavligen punkten för perfekt neutralitet bland alla variabler som kan orsaka fjädringsrörelse på grund av andra saker än ojämnheter i marken under acceleration. I fallet med din fråga – 50 % anti-squat är när det finns en reaktiv kraft som trycker tillbaka mot massöverföringen under acceleration som är 50 % av den kraft som skapas av massöverföringen.

BIKERUMOR: Vad är fördelen för föraren?

PARRY: När kraft appliceras på pedalerna sker en förskjutning av förarens tyngdpunkt. Detta kan leda till att fjädringen komprimeras och resulterar i förlorad energi och pedalinducerad bob (fjädringen komprimeras och sträcks ut under hela trampcykeln). Anti-squat kan eliminera detta pedalinducerade hängande, vilket resulterar i att mer energi omvandlas till framåtrörelse och, i idealfallet, eliminerar pedalinducerad bob.

KRUEGER: Squat skulle vara egenskapen hos en fjädrande cykel att komprimera sig eller ”huka sig” vid acceleration. Acceleration på en cykel är inte jämn eftersom vi har en motor med mycket lågt varvtal och högt vridmoment med mycket obalanserad massa (benen). Denna obalans hos motorn, tillsammans med fjädringen som komprimeras under acceleration, skulle kunna kallas ”bob”, eller fjädringen som ständigt komprimeras och utvidgas i takt med trampkadens rytm.

CLOWARD: (I grund och botten är det) pedalplattformen på en cykel.

BIKERUMOR: Finns det en nackdel?

KRUEGER: Kanske – eftersom anti-squat delvis handlar om kedjans vridmoment som en av de krafter som är inblandade i den övergripande situationen, är ett av sätten att komma till en idealisk plats att låta kedjan dra svingarmen mot ett förlängt läge. Motsatsen till denna rörelse är dock att när svingarmen komprimeras snabbt skulle den dra i kedjan. Vissa människor kallar detta för ”pedal kickback”, och det är i allmänhet inte ett önskat drag. Så du måste vara försiktig med att tillåta för mycket förlängning av kedjan genom svingarmens rörelse så att personen som kör cykeln inte känner av detta potentiellt negativa beteende.

PARRY: Det finns ingen fastställd ekvation för rätt mängd anti-squat. Alla cyklister har olika körstilar. Så vissa kanske föredrar mer anti squat medan andra föredrar mindre. Det är upp till ramkonstruktören att hitta den perfekta platsen som passar det största antalet ryttare. För mycket anti-squat och fjädringen kommer att sträcka ut sig under pedalbelastning, för lite anti-squat och ramen kommer att komprimeras under pedalbelastning.

CLOWARD: (För mycket) kan leda till att fjädringen stelnar eller till och med låser sig när man trampar. I grov, stenig terräng förvandlar en konstruktion med för mycket anti-squat din jordnära cykel till en hardtail.

BIKERUMOR: Hur mycket anti-squat vill du ha?

KRUEGER: I en idealisk värld – 100 % exakt vid alla tillfällen då du trampar, vid varje givet reseavstånd. Men det är inte möjligt. På grund av detta har de flesta cyklar som är kompetent konstruerade mer än 100 % i den första resan, lugnar ner sig till cirka 100 % vid sag-punkten och faller sedan av därifrån. Riktigt välkonstruerade cyklar kan manipulera kurvan, hur snabbt hastigheten ändras, och till och med ha flera hastigheter vid olika punkter i resan, baserat på de önskade egenskaperna för typen av cykel.

CLOWARD: Om du ändrar en fjädringskonstruktion för att få det perfekta anti-squat-värdet kommer det att påverka fjädringssystemets andra egenskaper. Hur mycket anti-squat du vill ha beror egentligen på cykelns avsedda ändamål. På en DH-cykel, till exempel, är du mer orolig för prestanda i nedförsbacke, så saker som hävstångsförhållande, anti-rise, pedalåterföring, axelväg och stötdämparkurva kommer vanligtvis att ha företräde framför anti-squat. På en XC-racecykel, å andra sidan, där pedaleffektiviteten vanligtvis är mer prioriterad, har anti-squat-värdet vanligtvis företräde framför de andra köregenskaperna.

BIKERUMOR: Hur utformar du anti-squat i en ram?

CLOWARD: Det här kan snabbt bli väldigt tekniskt. I mycket allmänna termer utformas anti-squat i en ram genom att kontrollera bakaxelns Instant Center, eller IC, i bakaxeln. IC är den punkt kring vilken bakaxeln svänger under fjädringskompressionen. IC kan byta plats vid varje punkt i fjädringskompressionen. IC styrs genom att ändra pivots läge. Konsten att konstruera fjädring är att balansera alla ovan nämnda krafter och dessutom geometri, ramformer, flaskburar, drivlina, stötdämparplacering och specifikationer – tillsammans för att göra den bästa cykeln för det avsedda ändamålet och användningsändamålet.

PARRY: Anti-squat är ett resultat av förhållandet mellan kedjekraftvektorn och pivotpositionen. Så det enkla svaret är genom att manipulera pivotpositionen. Det finns dock många variabler att ta hänsyn till här, bland annat hävstångsförhållande, axelväg, kedjans tillväxttakt och anti-squat.

KRUEGER: För att verkligen besvara denna fråga, utan att utelämna delar, eller skapa argument genom att glänsa över vissa områden – finns det en bok på 555 sidor där ute som är obligatorisk läsning för att verkligen förstå och sedan förklara svaret på denna fråga. Det finns också patenterade metoder för att göra detta, som någon måste känna till. Det korta svaret är matematik, geometri och att använda dem båda för att ställa upp konstgjorda punkter i rummet som påverkar hur cykeln reagerar när massan (människan) flyttas bakåt under acceleration, och hur vissa krafter kan påverka ramen. Ett misstag som många cykelföretag gör är att försöka utforma en cykel först av visuella eller tillverkningsmässiga skäl och sedan försöka få fjädringen att fungera. När man konstruerar en fjädrande cykel är det allra första som måste göras en korrekt utformning av fjädringskinematiken för att den ska kunna köras på rätt sätt, sedan kommer de visuella och tillverkningsmässiga aspekterna därefter.

BIKERUMOR: Så, vad är slutsatsen?

Det är både lätt och svårt att få en cykel med rätt Anti-Squat. Det är lätt eftersom de flesta märken numera utformar sina cyklar för att hålla jämna steg med konkurrenterna. En cykel utan bra Anti-Squat skulle helt enkelt inte kunna hänga med och du skulle få reda på det ganska snabbt (tack, sociala medier!). Men det är svårt eftersom märkena vanligtvis inte publicerar någon siffra och i stället förlitar sig på odefinierbara termer som ”bra” för att beskriva deras Anti-Squat-prestanda.

Och, som våra experter nämnde, behöver olika typer av cyklar och cyklister olika saker. Olika terräng gynnas också av olika konstruktioner. Om du till exempel har tekniska klättringar som ofta får dig att stiga ur sadeln vill du förmodligen ha lite mindre så att bakhjulet kan följa terrängen även om du trampar hårt. Men det betyder att du troligen får mer tramp i pedalen när du kör hårt på de platta sträckorna. Genom att konstruera Anti-Squat-egenskaperna i kinematiken i stället för att förlita sig på en fast stötdämpning vid låga hastigheter kan du få en fjädring som är smidig när du flyter över de små sakerna, men som ändå motstår pedalbob.

Som alltid rekommenderar vi att du cyklar på så många olika cyklar som möjligt innan du köper. Leta efter demos på dina favoritmärkens webbplatser, åk till evenemang som Interbikes Northstar Free-Ride Festival eller Outerbike för att smaka på smörgåsbordet och se vad som känns rätt för dig.

Stay tuned, nästa vecka utforskar vi Anti-Rise…

Det roliga tar aldrig slut. Håll ögonen öppna för ett nytt inlägg varje vecka som utforskar ett litet ämne om fjädringsteknik, inställning eller produkter. Kolla in tidigare inlägg här. Har du en fråga som du vill ha svar på? Skicka ett e-postmeddelande till oss. Vill du att ditt varumärke eller din produkt ska presenteras? Vi kan göra det också.