Длина шатунов велосипеда: на что влияет, как подобрать?

Что мы знаем о шатунах велосипеда кроме того, что они есть? Наверняка, многим известно, что есть разные способы их закрепления на разных типах кареток. Более искушенные райдеры осведомлены о том, что шатуны бывают разной длины. А дальше? Что делать с этой длиной? Какой она должна быть? Есть ли зависимость длины шатунов от роста? На что она влияет?

Вопросов много и ответы на них, увы, будут не столь очевидными, как это кажется на первый взгляд. Самый простой вопрос – для чего шатуны нужны. Система шатунов на велосипеде позволяет преобразовывать мускульную силу во вращательное движение и создавать крутящий момент на колесе. Мы уже знаем, что длина у них бывает разной, а значит и рычаг будет разным на разных системах. По логике получается, что чем длиннее шатуны, тем больший рычаг, тем больший момент можно развить. Всё верно? Теперь давайте подумаем и о том, что длинный рычаг заставит ногу двигаться по большему радиусу. Удобно? Вы уже понимаете, что не все так просто. Там, где логика подсказывает явный прирост по мощности, практика подсказывает увеличение диапазона движения ноги, что напрямую скажется на посадке и комфорте.

Главный же вопрос звучит следующим образом: существует ли оптимальная длина шатунов для конкретного велосипедиста? Отвечать на него будем опираясь на мнение компании Shimano и на мнение физиотерапевта Фила Берта.

Стандартная длина шатунов – почему она такая?

Велосипеды продаются с длинами шатунов 170, 172,5 и 175 мм в зависимости от размера рамы. Самые скромные по размерам велосипеды комплектуются короткими системами, самые большие байки комплектуются самыми длинными шатунами. В отдельных случаях используются шатуны 165 и 180 мм, разумеется, речь идет об очень маленьких и очень больших велосипедах. Встретить такие размерности довольно просто у компаний Shimano, Campagnolo и SRAM. Выделяется только Rotor, так как они предлагают шатуны длиной менее 150 мм. Почему такая точность? Как сформировались данные параметры? Опытным путем или вмешались традиции?

Японский гигант Shimano говорит, что величина 170-175 мм является золотой серединой для большинства велосипедов и велосипедистов. Так сохраняется баланс между моментом вращения, необходимым для прокручивания педалей, и частотой вращения педалей. Другими словами, наш заветный каденс 70-90 обязан именно таким размерностям шатунов. Ну, а вычислялось это все, как вы понимаете, в лабораторных условиях не без участия спортсменов самого высокого уровня.

Ищем оптимальную длину

Исследование, проведенное  JC Martin и WW Spirduso, показало, что оптимальная длина шатуна для развития максимальной мощности в спринте составляет 20% длины ноги или 41% длины большой берцовой кости. Тестам подверглись системы с размерностями 120, 145, 170, 190 и 220 мм. Самые высокие результаты показали 145 и 170 мм. То есть, сверхкороткие и сверхдлинные шатуны остались не у дел. Жаль только, что прикупить шатуны длиной 145 мм невозможно, на рынке их просто нет.

Shimano, в свою очередь, делает акцент на том, что по-настоящему универсального решения нет. Ведь во внимание приходится принимать дисциплину и физиологические параметры райдера. Компания рекомендует воспользоваться специальным сервисом bikefitting.com, где можно отследить изменения ввшей выходной мощности в зависимости от длины шатуна.

Фил Берт проявляет солидарность со своими азиатскими коллегами, он тоже считает, что оптимального решения нет. Также специалист отмечает, что все велосипеды собираются исходя из кривой с нормальным распределением по росту райдеров. Однако такой метод не учитывает реальных пропорций каждого конкретного велосипедиста. Два разных человека с одинаковым ростом могут иметь разную длину ног, если говорить другими словами.
Невозможность поддерживать каденс на высоком уровне, преждевременная одышка, быстрая усталость, боль в суставах – всё это признаки неправильно подобранной длины шатунов по мнению физиотерапевта. Его рекомендация заключается в сокращении этого параметра, каким бы он до этого ни был, тогда все станет на свои места. Ну, и наконец, он приводит вполне разумный аргумент – если расположить высокую и низкую коробки рядом и поставить перед собой задачу запрыгнуть на каждую из них 100 раз, на какую из коробок будет затрачено меньше сил?
Вы поняли? Вот настолько все просто по Берту – чем короче, тем лучше. Однако, здесь очевидна некоторая противоречивость основам физики, не так ли?

Влияние длины шатунов на мощность педалирования

Логика нас в этом месте обманывает и подводит. То есть, да, длинный рычаг шатуна оказывается намного эффективнее короткого, этого не отнять. Так везде. Везде, кроме велосипедов. Дело в том, что выходная мощность зависит от двух параметров – каденса и крутящего момента. Длинные шатуны развивают высокие крутящие моменты, но блокируют возможность наращивания каденса. Короткие решения, напротив, снижают крутящий момент, но компенсируют это возможностью повышать каденс. Исключение составляет только спринт с места на треке, где достаточно высокая передача и короткий рычаг могут сделать процесс разгона слишком растянутым. Другими словами, короткие рычаги с меньшим крутящим моментом при более высокой частоте вращения педалей позволяют получить такие же или больше показатели по мощности. Вы уже могли заметить, что длина шатуна по своей сути является эквивалентом передачи. То есть, короткие рычаги соответствуют передним звездам поменьше, а длинные звездам побольше.

Преимущества перехода на длинные шатуны

В Shimano ясно дают понять, что длинные шатуны актуальны для МТБ-шников, так как дают возможность развивать высокие крутящие моменты при низких каденсах на подъемах и техничных участках трассы. В общем, если вы не гоняете по горам, то причин для наращивания длины шатунов не так уж и много.

Преимущества перехода на короткие шатуны

Проблемные колени будут определенно благодарны, если их разгрузить. Сделать это вполне реально укоротив свои шатуны. Да, момент на педалях развиваться будет меньший, но вы с лихвой компенсируете это увеличением каденса. Колени вам только “спасибо” скажут. Кроме того, короткие шатуны снижают риск встречи педалей с дорожным полотном, что актуально, наверное, во всех дисциплинах.

Вопреки мнению Shimano, некоторые другие специалисты провели собственные исследования и обнаружили следующее. Короткие шатуны на горных велосипедах (170 мм) позволяют быстрее набирать пиковую мощность без ущерба для общей производительности. Ярый поклонник коротких шатунов – Фил – говорит, что на шоссейном велосипеде оные также становятся важным преимуществом. Посадка же должна быть максимально агрессивной в условиях ТТ заездов, например, а длинный шатун заставит поднимать ноги выше, оказывая тем самым негативное влияние на процесс дыхания и, как результат, на выходную мощность. Короткий шатун этого недостатка не имеет и, к тому же, будет создавать меньше аэродинамического сопротивления, ведь ноги будут двигаться по меньшему радиусу, меньше опускаться, меньше выпрямляться, будут занимать меньшую площадь во фронтальной проекции.

Подтверждение словам Берта встречается на Олимпийских играх 2016 года, где сборная Великобритании перевела женщин на 160 мм, а мужчин на 165 мм. Руководствовались спортсмены данными полученными накануне в аэродинамической трубе. Брэдли Виггинс при успешной попытке установить часовой рекорд в 2015-м осуществил переход со 177,5 на 170 мм при росте 190 см. Такой реверанс в купе с максимально опущенным седлом позволил ему улучшить свою аэродинамику на 3,5%. Вам это кажется немного? А вы учитывайте, что средняя скорость в таких заездах приближается к 60 км/ч в течении 60 минут. Вы представляете, как много могут дать эти 3,5%? По тому же пути пошла компания Canyon, на своих триатлонных велосипедах Speedmax она уменьшила длину шатунов в среднем на 2,5 мм.

В общем, мы наблюдаем уже устоявшийся тренд в среде высокоскоростных велосипедов. Все направлено на улучшение аэродинамических качеств, а короткие шатуны в этом помогают.

Неутомимый Берт обращает наше внимание еще на несколько нюансов. Подседельные и рулевые трубы на быстрых шоссейниках все ближе и ближе к углу в 90 градусов. Тот же Speedmax построен вокруг подседела, чей угол перевалил за отметку 80 градусов. В то же время шоссейники для более приземленных целей этот же показатель имеют на уровне 75 градусов. Суть таких больших углов в геометрии велосипеда сводится к расположению райдера “впереди” каретки, между рулем и кареткой. Велосипедисты знакомые с посадкой на МТБ и шоссере хорошо осведомлены в этом плане. Ведь на маунтинбайке сидишь перед кареткой и педали приходится толкать как бы впереди себя. Посадка на обычном шоссейнике меняют эту концепцию, теперь ногами как бы отталкиваешься от педалей, расположенных сзади. Именно так и достигается высокая эффективность педалирования. На траитлонных и велосипедах для ТТ заездов, углы еще круче, каретка сдвигается еще больше назад, эффективность педалирования растет, а вместе с ней падает аэродинамическое сопротивление. Добавляем сюда короткие шатуны и на выходе получаем мощную ракету.

Какую длину шатунов выбрать для себя?

Все рекомендации нашего физиотерапевта сводятся к тому, что правильного выбора в итоге нет. Вообще. Тем не менее, он предостерегает нас от использования избыточно длинных шатунов по вышеупомянутым причинам. Единственным недостатком перехода на укороченный вариант шатунов специалист считает только финансовые потери. Величина их бывает весьма высокой, если велосипед оборудован измерителем мощности. В любом случае, экспериментировать с разной длиной шатунов нецелесообразно. Изменившуюся посадку вследствие перемены длины рычага следует компенсировать положением седла, оно выдвигается вперед или задвигается назад.

Окончательный и бесповоротный совет от Берта звучит следующим образом: “Если у вас нет проблем с педалированием, то оставляйте шатуны нетронутыми. Если проблемы есть, то пробуйте их укоротить на 5 мм”.