Sykkel

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til: navigasjon, søk
Illustrasjonsfoto: En damesykkel.

En sykkel (fra gresk: kyklos, «hjul»), også kalt tråsykkel, er et framkomstmiddel vanligvis bestående av ett eller flere hjul festet i en sykkelramme, som føreren plasserer seg selv på og kan holde i bevegelse ved muskelkraft. Personen som opererer sykkelen kalles en syklist og aktiviteten kalles sykling. En syklist på en tohjulssykkel kalles ofte en rytter, særlig i konkurransesammenheng. Sykler finnes i mange forskjellige utgaver, både med ett, to, tre og fire hjul, som regel for én, men i enkelte tilfeller også for flere brukere. Tohjulssykkelen for én bruker, der hjulene er montert i sykkelrammen – det ene foran det andre – er desidert mest vanlig.

Sykler ble funnet opp på 1800-tallet og popularisert på 1900-tallet, og det finnes nå over én milliard sykler over hele verden, dobbelt så mange som antall biler. De er det mest brukte transportmiddel i store deler av verden. De er populære som rekreasjonsmidler og er blitt tilpasset for bruk som leketøy for barn, treningsverktøy for ungdom og voksne, forsvars- og politibruk, transporttjenester, miljøvennlig transportmiddel og konkurranseidrett.

De grunnleggende trekkene til sykkelen har ikke endret seg nevneverdig siden de første kjededrevne versjonene ble introdusert rundt 1885. Detaljer er blitt forbedret, særlig ved fremveksten av moderne materialer og data-verktøy for konstruksjon og produktutvikling. Dette har muliggjort en bred spredning av forskjellige spesialdesign for særskilte former for sykling.

Sykkelen har hatt sterk påvirkning på samfunnet, både med tanke på kultur og på å fremme moderne avansert produksjons- og industri-prosesser. Mange komponenter som senere spilte en viktig rolle i utviklingen av bilen ble opprinnelig funnet opp for sykkelen, for eksempel kulelagre, luftfylte dekk, kjede-drevne tannhjul, eike-hjul mm.

Historie[rediger | rediger kilde]

Utviklingslinje for sykler.
Velociped. Foto: Jarvin.

Sykkelen som oppfinnelse kan ikke krediteres til én bestemt person. Det foregikk en utvikling hvor pedaler, kjedetrekk og gir ble tilføyd sparkesykkelen, som var den første konstruksjonen som lignet nåtidens sykler.

Det er heller ikke sikkert hvem som oppfant sparkesykkelen. Det finnes angivelig tegninger laget av Leonardo da Vinci-eleven Giacomo Caprotti som forestiller en sykkel, men det er omstridt hvorvidt det er en forfalskning og om konstruksjonen faktisk kunne fungere som en sykkel. Andre kilder angir greven av Sivac som oppfinneren, da han i 1791 skal ha konstruert en sparkesykkel, men teorien er omstridt.

Modell av Karl von Drais' «løpemaskin» fra 1817.
Foto: Andreas Praefcke.

Langt mer pålitelige er beretningene om tyske Karl von Drais, som i 1817 fant opp det som skulle bli kalt «dresinen». Her var det snakk om en tohjulet sparkesykkel hvor syklisten satt overskrevs og sparket seg frem ved å sette bena i bakken. Denne sykkeltypen ble angivelig produsert i flere tusen eksemplarer.

Den første pedaldrevne sykkelen ble konstruert av skotten Kirkpatrick Macmillan i 1839. Pedalene dro i bakhjulet ved hjelp av strenger og hadde ikke noe kjede. Denne typen ble plagiert av mange, men slo ikke bredt igjennom.

Rundt 1860 satte en franskmann pedaler rett på forhjulet. For å kunne kjøre raskere, økte man størrelsen på forhjulet, og dermed ble den karakteristiske «veltepetteren» (velocipeden) utviklet. Denne sykkeltypen ble svært utbredt.

Sykkelen med kjedetrekk til bakhjulet ble funnet opp i 1879, men ble først utviklet i en populær utgave i 1885. Denne typen var langt lettere å stige på og av enn velocipeden, og ble derfor kjent som «sikkerhetssykkelen». Ved å bruke forskjellig størrelse på kjedets tannhjul var det fortsatt mulig å holde en høy hastighet. Det er grunnkonstruksjonen i denne sykkeltypen som stort sett tilsvarer dagens sykler.

Engelskmannen Joseph Lucas konstruerte i 1879 en oljelykt som kunne monteres på akslingen. Den ble kalt en navlykt og var den første egentlige sykkellykten. Mange forskjellige løsninger dukket etterhvert opp, og både stearin- og karbidlykter ble brukt før den første elektriske lykten så dagens lys i USA i 1898.

Produksjonen av sykler i Norge begynte på 1890-tallet. Det er registrert over 1300 norske sykkelmodeller, men det antas at det kan ha blitt laget så mange som 2000 forskjellige modeller. I de drøyt hundre årene det ble laget sykler i Norge har det vært mellom 300 og 400 sykkelfabrikker.[1] Det har ikke blitt produsert sykler i Norge siden 2000 da DBS-fabrikken i Sandnes ble lagt ned, og det meste av produksjonsutstyret ble solgt til Brasil.

Sykkelen i samfunnet[rediger | rediger kilde]

Sykkelen var på veltepetterens tid hovedsakelig et redskap for den øvre middelklassen. Men allerede fra begynnelsen av det 20. århundrede ble sykkelen populær blant den øvrige befolkningen, selv om prisen for en sykkel oversteg månedslønnen for en ung pike på landet.

Sykkelen gav større bevegelsesfrihet i forhold til offentlige framkomstmidler som trikk, tog og buss, og da bilen ikke var en økonomisk mulighet for så mange var sykkelen det opplagte transportmidlet til både person- og varetransport. Populariteten steg i en slik grad at bybildet fra 1920 til 1950 fullstendig var preget av sykler i trafikkbildet.

Under andre verdenskrig (1940 - 1945) var bensinen rasjonert og dette økte sykkelens betydning som transportmiddel. Sykkelen ble det viktigste transportmidlet, og spilte en meget viktig rolle i tidens varetransport.

Først fra midten av 1960-årene ble bilen så utbredt at sykkelen kom til at stå i skyggen av biltrafikken. Sykkelbruken dalte i samme takt som biltrafikken vokste. Denne utviklingen varte helt frem til midten av 1970-tallet da oljekrisen og en sterk miljøbevegelse var med på å gjøre sykkelen populær igjen.

Virkemåte ved bruk[rediger | rediger kilde]

Fysikken bak å holde en sykkel i balanse – kjøredynamikk[rediger | rediger kilde]

Sykler ligger skrått i svinger.

I motsetning til den typiske oppfatning spiller gyroskopiske effekter bare en begrenset rolle i balansen og styringen av sykkelen.[2][3] Enhver rytter vil si at hun aldri lener seg til sykkelen (som gyroskopkrefter kunne innby til), men at hun alltid kontrollerer den.

En tohjulssykkel er prinsipielt stabil i bakover-forover-retningen (men den kan oppleve en fremover-roll ved forhjulsbremsing i nedoverbakke). Når sykkelen ikke ruller er stabilitet i sideretningen ikke gitt og det kan være vanskelig å holde balansen. Når sykkelen derimot ruller kan rytteren ved hjelp av styret bestemme nøyaktig hvor kontaktpunktet med bakken – sideveis i forhold til kroppens posisjon – skal være. Eksempelvis svinger rytteren kort mot høyre hvis han står i fare for å falle mot høyre; derved flyttes bakkekontakten mot høyre og det oppnås en loddrett, balansert posisjon igjen.

I svinger er den stabile posisjonen ikke helt loddrett, men finnes i en vinkel som er gitt av kombinasjonen av tyngdekraften og systemets sentrifugalkraft.

Styring skjer generelt ved en kombinasjon av tilført ubalanse og en litt forsinket gjenoppretting av den. Dette kan gjøres fordi tiden som ubalansen tar er mye kortere enn systemets tidskonstant (tiden som det tar å falle sidelengs). I denne korte tiden er sykkelens retning blitt endret og balansen til slutt blitt gjenopprettet. Matematisk kan en si at forhjulets kontaktpunkt mot bakken flyttes så langt til siden som integralet av avviket fra balansert vinkel, og hastigheten, tilsier. I høy fart er bevegelsen av styret langt mindre enn ved lav fart. Styringens detaljer utføres ubevisst av rytteren. Rytteren bruker en intuitiv tilbakekopling for styring; han korrigerer instinktivt, styrt av det faktiske avviket fra ønsket posisjon eller retning. Å trene opp dette instinktet er det samme som å lære å sykle.

Styreaksevinkelen mot bakken (sett fra siden) er som regel noe mindre enn 90 grader (altså plogvinkel), hvilket gjør at forhjulets bakkekontakt ligger bak forlengelsen av akselinjen. Dette er gjort slik for å øke sykkelens stabilitet. Styring og balansering kan da gjøres ved sideveis bøyning av overkroppen for å justere systemets tyngdepunkt uten bruk av hender på styret.

Ett-hjulssykkelen er lik tohjulssykkelen i sideretningen, men i tillegg må rytteren flytte punktet for bakkekontakten i kjøreretningen (fremover og bakover). For å oppnå dette er pedalene fastkoblet til hjulet og det er ingen frigang. Rytteren benytter gjerne pendling av tyngdepunktet bak-frem for økt kontroll også i sideretningen, ved å dreie på kjøreretningen.

Konstruksjon[rediger | rediger kilde]

Sykkelen består av en mengde løse komponenter sammenstilt til én fungerende enhet. En ufullstendig oversikt over forskjellige komponenter benyttet på sykkel kan sees i liste over sykkeldeler.

Rammen[rediger | rediger kilde]

Hovedartikkel: Sykkelramme.

Sykkelrammen er sykkelens hovedkomponent, til hvilken hjul og andre komponenter er montert. Den vanligste typen ramme er den med diamantform.

Tradisjonelt ble sykkelrammer laget av rør av forskjellige typer stållegeringer, men nyere sykler er ofte laget av aluminiumsrør eller -blokker, titanrør eller forskjellige typer ikke-metalliske materialer, såsom karbonfiber- og kevlararmert epoxy.

Vekt er en svært viktig faktor for sykler, alt etter sykkelens formål. Enkle og billige rammer er ofte tyngre enn mer kostbare rammer, da det er krevende å redusere vekt samtidig som man opprettholder ønskede funksjoner av rammen, og da kunder kan ønske lettere sykler og derfor vil betale mer for redusert vekt. Det har vært bygget landeveissykler med så lav vekt som 3,5 kg.[4] Til sammenligning kan terrengsykkelrammer for utforsykling veie opptil fem kg, og komplette sykler som veier over 20 kg.

Diamantrammen har et overrør som er i veien for damers lange kjoler og skjørt, slik at en egen type ramme ble utviklet for å tillate bruk av slike klær. Overrøret ble fjernet og den kraftbærende konstruksjonen lagt ned mot pedalene. Sykler med slike rammer betegnes som damesykler. Damesykler er gjerne noe tyngre enn herresyklene (med diamantramme) for tilsvarende styrke.

Sykkelhjulet[rediger | rediger kilde]

36 eikers forhjul med trommelbrems.
Tverrsnitt av dekk, slange og aluminiumsfelg. Eikene og pumpenippelen er ikke tatt med.

Sykkelhjulet ser enkelt ut, men er en meget gjennomtenkt konstruksjon.

Hjulenes kombinasjon av lett vekt og stor styrke oppnås i sideretningen ved at eikene er satt i en V-form sett bakfra i nedre halvdel av hjulet. Eikene strammes til ved hjelp av innstillbare muttere som vanligvis er plassert i felgen. Felgen blir slik utsatt for store statiske krefter som søker å gjøre den mindre. At felgen motsetter seg dette fører til store strekkrefter i eikene, og derved stor styrke i hjulet. En hovedsak er at eikene alltid er i spenn og at spennet forandres relativt lite om eiken er oppe (mye strekk) eller nede (mindre strekk).

Styrken i kjøreretningen, som er nødvendig på hjul som driver og på hjul med navbrems, oppnås på tilsvarende vis ved at eikene også er fordelt mellom begge sider av navet sett fra siden. Av den grunn krysser eikene hverandre.

Ujevnhetene i bakken ville være plagsomme for rytteren hvis ikke to mekanismer sørget for å redusere virkningen av dem. Den ene er de luftfylte dekkene som demper rystelser for både sykkel og rytter, og samtidig reduserer slagkrefter til hjulene. Den andre er fjærene i sykkelsetet (ikke alle sykler har avfjæret sete), som utligner større ujevnheter, men bare for rytteren. Det finnes også fjæringssystemer for for- og bakhjul på noen mer moderne sykler. De øker prisen og energiforbruket.

Vanlige hjulstørrelser idag er 20", 24", 26", 29", 650C og 700C. Det benyttes også andre hjulstørrelser.

Dekkene[rediger | rediger kilde]

Hovedartikkel: Dekk (sykkel)

Dekkene består av gummi med innlagte stål- eller kevlarbånd. På sidene, ytterst, er bånd plassert for at dekket skal passe til og sitte fast på felgen. I dekket selv ligger tynnere bånd for å hindre at dekket får ballongvirkning, altså at det kan blåses opp. Mot bakken har dekket en profil som søker å øke god bakkekontakt i forskjellige værtyper. Inni dekket kan det ligge en slange, som er et toroidformet, lufttett gummirør. Fra denne kommer pumpenippelen ut gjennom felgen.

Etter årtusenskiftet er det blitt populært med slangeløse dekk/hjulsystemer, særlig innen terrengsykling. Her er dekket en del av slangen.

Lufttrykket, sammen med dekkenes størrelser, bestemmer kjøreegenskapene i vesentlig grad. Lavt trykk gir bedre demping og derfor mer komfort, men også mer rullemotstand og dårligere sporing. Høyere lufttrykk gir mindre friksjon og bedre retningskontroll. Landeveissykler har av disse grunner ganske smale dekk med meget høyt lufttrykk; her spiller komfort mindre rolle.

Kraftoverføring og girsystem[rediger | rediger kilde]

De fleste moderne sykler settes igang ved kraftoverføring fra pedaler via drev til bakhjul via et sykkelkjede.

Frihjulskobling[rediger | rediger kilde]

Mange sykler har et frihjul i navet på drivhjulet, som gjør at hjulet kan trille uten å drive pedalene rundt. En ulempe med frihjul er at pedalene ikke kan drive hjulet baklengs. Derfor brukes frihjul først og fremst på tohjulssykler, som ikke skal rygge, og ikke på etthjuls- og trehjulssykler.

Sykler med frihjulskobling kan ha pedalbremser. Disse aktiveres ved å trå pedalene bakover. Dette er ikke forenlig med kjedegir, som de fleste moderne sykler har, fordi kjedestrammeren gir etter ved bakover-tråkk.

Enkelte sykler, for eksempel banesykler, har fastnav, dvs. uten frihjulskobling. En rytter med en slik sykkel kan ikke avslutte rundbevegelsen med bena når sykkelen er i fart, da bakhjulet vil stoppe opp.

Girsystem for tråsykkel[rediger | rediger kilde]

Et avhoppsgirsystem med eksterne girarmer.
Hovedartikkel: Sykkelgir
  • Avhoppsgir – Består av mekaniske armer som avsporer kjedet fra ett tannhjul, ved å dytte eller dra kjedet fra dette tannhjulet av én størrelse til et tannhjul av en annen størrelse.
  • Navgir – Består av indre mekanismer slik konstruert at de gir rytteren flere giralternativer. Slike girssystemer benyttes for det meste på bysykler, men det finnes også et produkt som er laget for å tåle påkjenningene ved terrengsykling, Rohloff Speedhub.

Pedaler[rediger | rediger kilde]

Hovedartikkel: Pedal (sykkel)

Det er vanlig ved aktiv sykling å sørge for at føttene med mekaniske innretninger holder kontakten med pedalene. Slik kan den passive foten trekke i pedalen for å øke drivkraften.

Tidligere benyttet man tåhetter, som omsluttet skoene og kunne strammes rundt skoene med en rem.

På slutten av 80- og begynnelsen av 90-tallet ble det vanlig med klikk-pedaler. Disse gir en fast kobling mellom skoene og pedalene. Koblingen mellom sko og pedal kan selvfølgelig oppheves for sikkerhets skyld ved spesielle bevegelser av foten, ofte skråstilling.

Styrings- og sadelsystem[rediger | rediger kilde]

Styret er koblet fast til hjulet via en styreaksling. Styret kan ha forskjellige former alt etter sykkelens type. Det kan være flatt, eller med såkalt «rise» (heving) og vinkel tilpasset rytterens henders posisjon. Landeveissykler og sykkelcross-sykler har som regel bukkehornsstyre.

Setet gir syklisten mulighet til å avlaste ben fra den statiske belastningen det er å holde kroppen oppe under sykling. Videre kan setet bidra til å dempe større, langsommere bevegelser og styrke stabiliteten for kropp-sykkel-kombinasjonen. Hvis kjøringen vil medføre ubehagelig store bevegelser av setet i kjøreretningen, særlig over en skarp topp, kan rytteren reise seg fra setet den tiden støtet tar. Ved å reise seg i pedalene opp steile bakker kan syklisten også oppleve å få økt krafttilførsel til pedalene.

Dempergaffel og skivebremser.

Bremser[rediger | rediger kilde]

Hovedartikkel: Brems (sykkel)

Det finnes primært tre typer brems for sykkel: trommelbrems, felgbrems og skivebrems. Av hver type finnes det videre forskjellige varianter.

Støtdemping[rediger | rediger kilde]

Terrengsykler har i tillegg oftest gaffel med støtdemping foran, bak eller på begge hjul. Støtdemping kan være behagelig, kan øke trygghet ved sykling på ujevnt underlag, og heve fartsterskelen ved sykling i terreng.

Dempersystemet består av en fjærende enhet (for eksempel luft, fjær eller gummi) som absorberer slag, og en dempende enhet (olje, luft), som reduserer farten og gjør det mulig å justere farten på den fjærende enheten ved kompresjon og tilbakegang.

Dempersystem kan medføre energitap hvis syklisten ikke er istand til å kontrollere tråkket. Særlig på lengre grusritt og for uerfarne syklister kan dette være et problem. Enkelte dempersystemer har derfor såkalt «lockout», som kan benyttes for å blokkere vandringen når det er ønskelig. Hendelen som benyttes for å blokkere demperen kan være plassert på selve gaffelen eller på styret, en såkalt «remote-lockout».

Dempergafler for vanlige terrengsykler leveres med vandring på 80 mm og 100 mm. Det finnes dempergafler med vandring mellom 30 og 200 mm, førstnevnte for bysykling og sistnevnte for utforsykling.

Påbudt utstyr[rediger | rediger kilde]

Følgende utstyr er påbudt på sykler i Norge:[5]

  • minst to bremser som virker uavhengig av hverandre, den ene på forhjulet og den andre på bakhjulet
  • rød refleks bak («kattøye»)
  • hvit eller gul refleks på pedalene
  • ringeklokke
  • lykt både foran og bak (ved sykling i mørke/dårlig sikt)
  • ifølge forskrift om krav til kjøretøy er det også påbud om et unikt rammenummer for hver enkelt sykkel

Forhandlere har i dag ikke et pålagt ansvar for at sykkelen er forskriftmessig ved salg, og mange sykler selges derfor uten det nødvendige forskriftmessige utstyret.

Sykkeltyper[rediger | rediger kilde]

Liggesykkel.
Tandemsykkel.
  • Terrengsykkel, først og fremst tiltenkt sykling i terrenget, men blir også mye brukt i andre sammenhenger. Syklene kjennetegnes ved kraftige dekk, sterke bremser, mange gir med stort spenn i utvekslingen og små rammer. Det er også vanlig med dempere.
  • Hybridsykkel, en blanding mellom terrengsykkel og landeveissykkel, og er lettrillende sykler som er beregnet på å komme seg raskt fra A til B. Hjulene er på 28", og dekkene er vanligvis smalere enn de som sitter på terrengsyklene. Dekkene har heller ikke så grove knaster, dette for å få mindre friksjon og bedre trilleevne. Det er vanligvis ikke så mange gir på denne typen sykler som på terrengsykler.
  • Utfor/frikjøringssykkel, brukes til å kjøre freeride-konkurranser og droppe ned dropp (hoppe ned et lite «stup» eller ned fra spesiallaget stillas («North-Shore»). Den originale terrengsykkelen er utgangspunkt for disse syklene. Rammen er forsterket, syklene har større vandring i gaffelen, og som oftest en bakdemper med stor vandring. Syklene har gjerne også hydrauliske skivebremser.
  • Liggesykkel, sykler der man sitter bakoverlent eller ligger i stedet for å sitte rett opp og lene seg forover. De finnes både som to-, tre- og firehjulssykler. Liggesykler kan også være overbygde for å redusere luftmotstanden, de kalles da velomobiler.
  • Etthjulssykkel, sykler med ett hjul, hjulet drives med pedaler. Om pedalene ikke er montert i senter av hjulet kalles kjøretøyet «Ultimate Wheel» forkortet til UW. Ultimate Wheel er uten noen norsk oversettelse. Høye etthjulssykler bruker kjede. Utbredelsen i Norge er minimal, men økende. Trubaduren Arnie Norse er en av dem som er kjent for å bruke etthjulssykkel, han spilte gitar og sang mens han syklet. Læringskurven for å klare å sykle på etthjulssykkel er svært bratt. En god start er å sykle langs et gjerde på et jevnt horisontalt underlag. Et anslag på treningstid som trengs for en gjennomsnittlig tohjulssyklist er 3 timer. Etter frigjøring fra gjerdet er læringskurven betydelig slakere.
  • Tandemsykkel, en spesiell vri av den originale tohjulssykkelen. Man sitter to (eller flere) på den, og begge kan være med på å tråkke sykkelen fremover.
  • «Veltepetter», opprinnelig kalt «velociped», kom før dagens sikkerhetsykler.
  • Løpesykkelen, den opprinnelige sykkelen, som bare holdt seg selv i gang i nedoverbakker.
  • Elsykkel, sykkel med elektrisk hjelpemotor.
  • Sykkeltaxi, trehjulssykkel med passasjerseter bak

Se også[rediger | rediger kilde]

Organisasjoner[rediger | rediger kilde]

Sykkelproduksjon[rediger | rediger kilde]

Ferdselsårer for sykkel[rediger | rediger kilde]

Litteratur om sykkel[rediger | rediger kilde]

  • Heino Døygaard. Den store sykkelboken: utstyr, reparasjon, turopplevelser. Spektrum, 2000.
  • Gustav Nielsen. Glade hjul: sykkelen i tekst og bilder. Pax, 1981. ISBN 82-530-1136-9.
  • Litteratur om cykler, cykling og cykeltrafik: en bibliografi over dansk litteratur 1886-1976, norsk og svensk litteratur 1965-1976 og et udvalg af tysk, engelsk og amerikansk litteratur 1965-1976 / udarbejdet af Erling Truelsen. København, 1977. ISBN 87-980557-0-4.
  • Thor Hushovd og Dag Otto Lauritzen. Best på sykkel!. Tango, 2010. ISBN 97882825400 ]
  • Georg Apenes: Hjulrytterne kommer, Cappelen, ISBN 82 02 14100 1i

Kilder[rediger | rediger kilde]

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Video[rediger | rediger kilde]

Sykkelen som aldri kjeder seg - artikkel og video fra forskning.no 22.5.11