Lejer er kernen i hver roterende del på din cykel, men vil det gøre en forskel for din tur at bytte stål med keramik?
Lige siden de gamle egyptere brugte en platform af træstammer til at flytte gigantiske stenblokke på plads, mens de byggede pyramiderne, har lejer hjulpet menneskeheden til at blive ved med at rulle.
Interessant nok var det første officielle patent på et kugleleje til en cykel. Den franske mekaniker Jules Suriray monterede dem på en cykel, der fortsatte med at vinde verdens første by-til-by cykelløb, Paris-Rouen, i november 1869. I disse dage er lejer bedre kendt af alle cyklister som de ting, der falder fra hinanden under demontering og kræver timer på hænder og knæ, der søger under arbejdsborde eller køleskabe for at hente.
Bortset fra historielektionen spiller lejer en stor rolle i, hvordan cykler kan bevæge sig så frit. Pedaler, håndsving, hjul, headsets, jockeyhjul … hvis den roterer, er lejerne i centrum af den, og uden dem ville vi kæmpe for at køre hurtigt over alt. Der er mange forskellige typer lejer, så det er værd at gøre et par definitioner klare på dette tidspunkt for at fjerne forvirring.
Når vi henviser til et 'leje', mener vi en komponent, der består af fem grundlæggende dele: kugler, tætninger, kugleholdere, løbebaner og fedt. Konceptet er enkelt - flere bolde er klemt mellem to konkave overflader (racer), hvilket gør det muligt for dem at rotere mod hinanden (en er norm alt fast) med minimal friktion. Burene og tætningerne holder alt på plads og holder snavs ude, mens fedtet smører og beskytter det bevægelige system.
De fleste moderne cykelapplikationer foretrækker nu "patronlejer". Disse forseglede enheder har adskillige fordele i forhold til de gamle 'løse lejer'-systemer, som stort set er begrænset til billigere komponenter i den lave ende (selv om nogle få udvalgte dele på øverste niveau stadig vælger at holde fast i det løse kugle-, kop- og keglesystem pga. til dens finere justerbarhed). Patronlejer kræver generelt meget mindre vedligeholdelse, og når de til sidst slides, vil det norm alt ikke forårsage terminal skade på delene omkring det. Derudover kan de nemt udskiftes.
'kuglelejer' refererer til selve kuglerne. Kuglelejer kan fremstilles af forskellige materialer, herunder kromstål, rustfrit stål og – den nyere ankomst til cykelverdenen (heraf mere senere) – keramik, norm alt siliciumnitrid (Si3N4). Et 'hybrid' leje er et leje med keramiske kugler og metalringe.
Alle lejer er ikke skabt ens, uanset hvad de er lavet af. Jeg så engang en topcykelmekaniker tage en guldsmeds forstørrelsesglas frem, undersøge et tilsyneladende rent, skinnende kugleleje og sige: 'Jeg sætter dem ikke i mine nav. De er som kagepynt.’ Som med de fleste ting eksisterer der et hierarki i lejer, og du får, hvad du betaler for.
Det, der foregår… er ikke nødvendigvis rundt
De billigste kuglelejer er måske ikke engang helt runde. Lejer er generelt klassificeret efter en rundhedsskala, målt til milliontedele af en tomme. En kvalitet 200 stålkugle betyder, at den er rund til en tolerance på 200 milliontedele tomme. Derfor er et lavere tal – for eksempel grad 25 – en meget mere præcist fremstillet bold. For de størrelser, der bruges i cykler, varierer karaktererne fra 2.000 til 3, hvor alt under 100 generelt betragtes som en 'præcisionskugle'. Dette klassificeringssystem bruges til både stål- og keramiske kugler, samt en yderligere graduering for overfladeruhed, hvor keramik norm alt opnår et meget mere jævnt resultat – blot en af dets iboende fordele.
Gør disse små forskelle i rundhed og overflade nogen reel forskel for den gennemsnitlige cykelrytter? Alan Weatherill fra den britiske komponentproducent Hope Technology siger: I sidste ende, hvis kuglerne er af dårlig kvalitet og ikke er perfekt runde eller glatte, vil de forårsage øget friktion og for tidligt slid på alle lejets komponenter. Det vil uundgåeligt mislykkes. Boldens kvalitet, uanset materialet, er den vigtigste faktor.’
Betydningen af kuglelejer er langt større, end deres størrelse kunne antyde, og det er grunden til, at cykelindustrien laver så meget ballade over keramiske kugler. Her er aftalen: Keramiske kugler er generelt rundere, glattere, hårdere og lettere end stålkugler, så de burde teoretisk give mindre friktion og længere levetid. De er også betydeligt dyrere, så det er værd at tage et ordentligt kig på de potentielle fordele ved keramiske kugler, før du skiller dig af med dine penge…
Jacob Csizmadia, grundlægger af CeramicSpeed, var den første person, der introducerede keramiske hybridlejer til professionel cykling tilbage i 2000. CeramicSpeeds testdata hævder, lidt modigt, en strømbesparelse på seks til ni watt i forhold til stållejer. Hvis det er sandt, er det en anstændig del energi og potentielt sparet tid ved blot at skifte dine lejer ud, men ikke alle tror, at keramiske lejer er noget af det mirakel, som nogle vil have os til at tro.
Weatherill forklarer, hvorfor Hope følte behov for at tilbyde en keramisk lejemulighed til dets nav og bundbeslag: 'Vi gjorde det, fordi det blev bedt om af os [af markedet]. Vi gjorde det ikke ud fra et ingeniørmæssigt synspunkt. Meget af det er hype. Keramiske lejer bruges i industrielle maskiner, fordi de roterer med 25.000 omdrejninger i minuttet, og der er betydelige fordele, men et cykelhjul drejer kun med f.eks. 300 o/min, så forskellene i forhold til de meget højkvalitets stålkugler, vi allerede brugte, er meget let.'
CeramicSpeed-direktør Martin Banke er ivrig efter at bestride Weatherills synspunkt og forsvarer hans testdata ved at sige: 'Keramiske lejer er ikke en marketinghype. Keramiske kugler er overlegne i forhold til stålkugler under enhver belastning, der opleves på en cykel – forudsat at det er en passende højkvalitets keramisk kvalitet.’
Det er dette spørgsmål om kvalitet, foreslår Banke, der kan være grunden til, at nogle mennesker stadig ikke er overbeviste om keramiske lejer: 'Kvaliteten af [andre producenter'] keramiske lejer varierer. Det betyder, at nogle meget dårlige, sædvanligvis billige lejer med højere friktion, højere skørhed og kort levetid er på markedet, og det er derfor, nogle med god grund stadig stiller spørgsmålstegn ved keramiske lejer.’
Da han bliver bedt om at kommentere Weatherills udtalelse om nødvendigheden af keramiske kugler ved cyklens lavere rotationshastigheder, siger Banke: 'Hvis du ser på den første side i den store bog om hybridlejer, ville du sige svaret er nej [at have brug for dem på en cykel]. Faktisk er dette langt fra sandt. Det er korrekt, at keramiske lejer oprindeligt blev opfundet til højhastighedsapplikationer, hvor kuglernes lavere vægt og høje stivhed og lave friktion af lejerne gjorde det muligt for maskinerne at dreje hurtigere uden at ødelægge lejet. Men ligesom med mange andre teknologier viste keramiske lejer sig også at have ekstremt gode egenskaber til cykler. Et materiale som kulfiber blev heller ikke oprindeligt opfundet til cykler, men bruges nu af alle.’
Som for at støtte Bankes pointe, er Chris King, det amerikanske mærke med måske det mest prestigefyldte navn inden for lejer til cykler, en ny adgang til det keramiske marked efter en første periode med usikkerhed. I de tidlige dage af den keramiske 'boom' var Chris King ikke opsat på at springe ind og fortsatte med at kæmpe mod stålets hjørne i nogen tid. Alligevel tilbyder den også nu keramiske opgraderinger til alle dens komponenter, med undtagelse af headset.
'Der har været en stor mængde hype omkring keramik siden deres introduktion, og en række produkter introduceret på markedet har ikke haft det overordnede design til at bringe dette materiale til dets bedste ydeevne, hvilket i nogle tilfælde giver det er et dårligt navn, siger King, ejer af det eponymt navngivne firma. 'Beslutningen om at tilbyde en keramisk mulighed var et bevidst valg, ikke et markedsføringsdrevet valg', understreger han, og han begrunder virksomhedens forsinkede indtræden i den keramiske kamp med at sige: 'Kvalitetsstålkugler og smøremidler yder meget godt, og vi har års erfaring, der beviser dette. For at lære om egenskaberne ved keramiske kugler tester vi dem grundigt. Beslutningen om at tilbyde en keramisk mulighed kom først, efter at vi beviste over for os selv, at der var ægte fordele.’
En af disse fordele, hævder King, er, at "keramiske kugler har en enestående evne til at bevare deres "sande" kugleform under belastning. Dette skaber betingelserne for, at vores keramisk udstyrede komponenter har en usædvanlig lang og jævn levetid.’
Alligevel indrømmer King, at ydelsesfordelene ikke er store: ‘Vores forskning har vist, at vores hybride keramiske lejer tilbyder subtile fordele for den kræsne forbruger.’ Fordelene ligger mest i evnen til at bruge lettere smøremidler. King siger: 'I et King hybrid keramiske leje reducerer brugen af en keramisk kugle smørebehovet, så der kan bruges lettere fedt og mindre af det end på et sammenligneligt stålleje. Mindre smøremiddel betyder mindre træk på lejerne.’
Dette føles som et område med "marginale gevinster". Måske kunne der presses mere ydeevne fra lejerne, hvis alle delene var keramiske i stedet for kun kuglerne? Chris King, Hope og CeramicSpeed giver alle "hybride" keramiske lejer (keramiske kugler i stålløb), så ville keramik på keramik være endnu bedre?
King siger, at han 'endnu ikke har været i stand til at bevise, at der er behov for fuldt keramiske lejer' og nævner også omkostninger som den største årsag til ikke at gå helt keramiske. Banke foreslår, at keramiske racer kan være mere skrøbelige med større potentiale for fiasko, så han holder også fast i hybrid.
På spørgsmålet om, hvad de tror, fremtiden bringer, er både Banke og King enige om, at keramiske lejer er kommet for at blive. Banke forudser endda 'en enorm stigning i antallet af eftermarkedsopgraderinger - mange mennesker, der køber et dyrt hjulsæt det ene år, vil sandsynligvis købe et lejeopgraderingssæt det næste'.
Hvordan får man ikke øje på et godt leje
Hænderne op, hvis du har gjort dette… sæt en cykel i et arbejdsbord eller vend den på hovedet, få hjulene eller bundbeslaget til at rotere hurtigt, og se så, hvor længe de snurrer. Jo længere de drejer, jo bedre lejer, ikke?
Det er et trick, der bruges af producenter på cykelbutikker og messer, hvor spillere inviteres til at dreje et hjul eller BB og undre sig, mens det drejer ubesværet i en alder. En nem måde at opnå dette på er at tage fedtet ud af lejerne og bruge en let olie for at reducere friktionen og gøre det lettere at dreje. Det er noget, som landevejsracere, især tidskøreløbere, plejede at forsøge at opnå en fordel.
Det, dette ikke tager i betragtning, er selvfølgelig de betydelige kræfter på et leje, som pedalhandlingen og rytterens vægt giver. Så snart du sætter dig på cyklen, endsige spurter den op ad vejen, vil boldene blive presset hårdt ind i løbene, og medmindre smøremidlet kan klare den kraft, vil det simpelthen blive presset ud af kontaktfeltet, hvilket resulterer i kuglen løber lige mod overfladen af løbet uden smurt.
Banke forklarer: 'Et stålleje uden tætninger, helt rent og tørt, kunne rotere meget godt i stativet. Men så snart du tilføjer vægt, rører stålkuglerne stålringene, og friktionen øges dramatisk.' Den samme effekt kan også opnås 'ved at tilføje for meget spillerum i lejet. Ude på vejen vil du opleve spil og øget slidhastighed, og lejet vil sandsynligvis svigte hurtigt.’
Moralen er: tro ikke på spindet – bogstaveligt t alt. Den eneste måde at sikre lang levetid og ægte, hvis marginale, præstationsgevinster er at være sikker på kvaliteten af dine bolde.
Vigtigheden af kabler, og hvordan de monteres
