Univerzitní full (díl první)

Na katedře motorových vozidel Technické univerzity v Liberci se bere tak nějak samo sebou, že tím nebo oním způsobem budete bádat nad jednotlivostmi strojem poháněných dopravních či přepravních prostředků. Studijní dráha inženýra Jiřího Marjána ale ukazuje, že je možno tuto katedru absolvovat i s velice odlišným tematem závěrečné práce. Nejenže tak oživuje leckde notně vyvanulou pověst progresivity bádání a podpory tvůrčího ducha na akademické půdě, neméně však také etabluje jízdní kolo coby sofistikovaný nástroj, nemající už s ještě ne tak docela dávnými jednopřevodovými, přímočarými posunovadly po vsi mnoho společného.
Prázdniny ještě ani pořádně nezačaly, počasí i nálada mezi osazenstvem jednoho mladoboleslavského baru je přesto odpoledne již velmi letní. Jiří Marján vytahuje přinesené dokumenty včetně svázané diplomové práce, první orosené sklenice měkce dosedají na tácky a diktafon začíná odvíjet pásku. Předivo rozhovoru o tom, jak se v Čechách studuje o kolech a co potom s tím v praktickém životě, začíná.

Takže ty jsi přinesl dneska s sebou svou diplomovou práci...Posudek od Romana Bartosze — za jedna, hmmm...
Ano, takhle to vypadá. Tím posudkem jsem byl vážně poctěn. Pan Bartosz tehdy neměl téměř žádné výhrady.

To se divím, když tady čtu: “...čtyřčepový mechanismus zmírňuje efekt pohupování kola při šlapání...“
To jsem se pustil do vcelku odvážného závěru...Byl jsem tehdy ještě hodně pod vlivem medií, kde se tahle formulka objevuje především v marketingově laděných článcích.

Jasně, nezlob se, že se jako člen media pochechtávám, RB a čtyřčepová gloriola... Každopádně pan Heiník od Race Bike o tom, že se značka angažuje v jakési diplomové práci ohledně kinematiky fullu, mluvil už před pěknými pár lety.
Byl to rok 2005, pro přesnost. Celé to vlastně vzniklo tak, že jsem se ještě dávno před touhle diplomkou svezl na celoodpruženém kole a zamiloval se. Spekuloval jsem, jak si takový stroj pořídit. Peníze jsem logicky neměl a tak jsem dospěl k názoru, že nejlepším řešením bude si jej vyvinout. Když se pak přiblížil termín diplomové práce, napadlo mě realizovat projekt sjezdového jízdního kola. To byla u nás na katedře trošku anomálie, protože jsem vlastně inženýr — motorář. Tohle téma ale spíš spadá u nás na fakultě Technické univerzity v Liberci pod obor vozidel.

Kolo ale je vozidlo, ne?
Určitě, já měl ale specializaci motory. Nějak jsem se ale asi minul oborem, moc mě to nebavilo, bylo tam hodně chemie a podobných věcí daných zkoumáním spalovacích procesů. To mě moc nebralo. Tak jsem se vrhl na toto téma — po schválení šéfem katedry. Šéf si mě pak podal u státnic právě na motorové části... Útok jsem ale odvrátil a práce byla obhájena.

Stěžejní částí práce je ale převodovka, ne pérování.
Oslovil jsem Race Bike, konkrétně Romana Bartosze, zda by bylo možno na tématu s nimi spolupracovat. Předestřel jsem v pár bodech svoji vizi. Roman Bartosz už podle mě tou dobou koketoval s myšlenkou převodovky a tak ho asi má idea oslovila, že kývl. Absolvoval jsem tedy přímo ve fabrice stáž.

Jak ti tak koukám přes stůl do textu práce, je to tatáž forma řešení převodovky, jakou pak použilo RB?
Ne, já jsem pracoval s principem třecího variátoru, tedy převodovky s plynule měnitelným převodovým poměrem, v autech označovaného CVT. V kolech tento princip s použitím kuliček zatím využívá NuVinci. Výhodou je přitom plynulá změna převodu, nikoliv skoková jako tomu je na bicyklech dnes. Projekt se nakonec ale v RB nerealizoval — Roman Bartosz měl jinou představu a vytvořil v principu přehazovačku v rámu.

Pořád mi nejde do hlavy: ty jsi si neprošel klasickým XC obdobím?
Ale tak samozřejmě, bikoval jsem dost a převážně právě v cross-country stylu. Pak jsem ale měl onu vzpomínanou možnost provětrat celoodpružený bike a byl jsem z toho paf. A od toho momentu se to zlomilo a já se bikersky začal orientovat jiným směrem. Na Sport Prague 2003 jsem pak viděl rámy RB a moje rodící se zkušenost s celoodpruženými koly dostala silný impulz. Byl jsem tam už tehdy vlastně na špionáži, a tohle setkání mi načrtlo jasnou vizi, koho v České republice oslovit s myšlenkou asistence při vývoji. Ale diplomka by vznikla tak jako tak, i kdybych u Romana Bartosze neuspěl. Určitě by ale výsledky nebyly tak kvalitní. Vždyť jsem třeba i konzultoval s Petrem Heiníkem.

--- Inženýrem za DH full ---

A co bylo tedy předmětem práce — převodovka nebo pérování?
Běželo o komplexní řešení sjezdového kola. V jeho soudobém konzervativním řešení s přehazovačkou spatřuju ostatně podnes veliké rezervy.
Na začátku textu byla teze pro někoho, kdo takové kolo neviděl - co je to sjezd, co je to pevné a co odpružené kolo, proč, atd. Dál jsou popsány a rozděleny typy převodových systémů, jejich popis, jaké se používají odpružené vidlice. Následuje úvodní část do zadního odpružení s popisem současných systémů. Pak už je v práci rozebíráno vlastní řešení pohonu. Jsou popsány vstupní síly, namáhání mechanismu, je popsán grafem kroutící moment, je tam nástřel převodových druhů. Uvažoval jsem i o více druzích převodovek, jedna třeba řadila ozubená kola systémem jako v autě. Ve finále jsem ale dospěl k závěru, že při takovémhle kroutícím momentu to ale člověk neutrhne a nebyl by schopen přeřadit. Po téhle rešerši nápadů na základě plusů a mínusů je vybrán variátor s ozubeným řetězem. V autoprůmyslu jej používá třeba Audi. Nevýhodou je ale vyšší hmotnost a neschopnost přenést kroutící moment v malé krabičce. Nakonec tedy padla volba na třecí variátor. Převodovka tak je stěžejní částí práce. Obdobné provedení na kole předtím asi nikdo nepoužil. Jde ovšem ale jen o teroretické řešení, takovou šuplíkovku.

A tyhle výpočty tady dál?
Jde o zkušební výpočty materiálových dvojic, nejvýhodnějších kombinací z hlediska tření — aby byla v převodovce potřeba co možná nejmenší přítlačná síla kotoučů, co nejmenší opotřebení, nejmenší síly potřebné k přeřazení. Měřil jsem to u nás ve škole.

Kde se vlastně variátory využívají běžně?
Tak třeba u traktorů. Převodovka je ale vcelku velká, protože traktor má vskutku brutální kroutící moment. Je tu požadována plynulá změna převodového poměru.

A u aut nebo u motorek?
U motorek je to třeba skůtr, kde vlastně je vzadu v kyvce řemen nebo řetěz , kuželová převodová kola se přibližují či oddalují a ten řemen je vytlačován nebo spouštěn na menší poloměr. Tohle řešení ale nepřináší zásadnější změnu převodového poměru, což je třeba u cross-countryového kola při eventuální aplikaci problém .

Není to ale vcelku zajímavé, že ty jsi tedy začal spolupracovat s RB někdy v roce 2005, a oni rok na to představili svou verzi Gear Boxu? To znamená na tutovku, že pan Bartosz musel mít tou dobou svou vizi projektu převodovky již minimálně v hlavě, ne-li spíš na papíře. Takže jste vedli bouřlivé debaty o tom, jak má takový produkt vypadat, vždyť je to jádro tvé práce...
Bouřlivé debaty vlastně nebyly, Roman Bartosz měl ve věci poměrně jasno. Je z těch lidí, kteří jak si vezmou něco do hlavy, tak to zrealizují. Udělal si ve finále projekt samozřejmě podle svého. Byly tam nějaké náznaky, abych zkusil jít jeho cestou, zkusil udělat variaci. Já jsem se s tím ale neztotožnil, měl jsem už svou představu a nechtěl kopírovat. Takový systém totiž už vlastně exitoval a já chtěl něco zcela jiného.

Čili akce neproběhla tak, jako když Scott kdysi nabral mladé inženýry z freiburgské univerzity do týmu k Peteru Denkovi a z tamního vývojového studia pak vzešel Ransom, Genius atd. Čili žádné, panáčku, tady si sedneš a budeš dělat na tomhle?
Ne, to ne. S Romanem Bartoszem jsme konzultovali. Hodně mi pomohl praktickými zkušenostmi i Petr Heiník, který byl vlastně můj oficiální konzultant diplomky. Samozřejmě, že byly nějaké rozpory. Třeba typu: Petr Heiník řekl, že by stačily tři převodové stupně, tak volám Romana Bartosze a ten se směje, že Petrovi by stačil jeden — potřebujeme aspoň devět!

Tak moment, říkal jsi, že variátor mění převod plynule, tak jaké počty stupňů?
To ano, ale rozmezí převodového čísla je více méně shodné s takovou devítistupňovou přehazovačkou. Nepřehazuješ ale skokově, nýbrž plynule. Tedy máš teoreticky nekonečně převodů.

Matně si vzpomínám, že se mluvilo o plynulém převodu u první generace někdejší Minnaarovi Hondy...
To je dost možné.

A jak takový mechanizmus tedy ovládáš? Jedeš, cvakáš, přidáváš a měníš převody?
Ano, tak. Samozřejmě s nějakou zpětnou zarážkou, aby se řazení nepovolilo ze zvolené polohy. Musí to být ovladatelné pouhou rukou, současně ti to ale nemůže přehodit po přejezdu nerovnosti - ať již to bude páčka anebo otočná rukojeť.

A tohleto by byla jen záležitost sjezdu, anebo v nějaké mutaci by to bylo realizovatelné i pro XC?
Vyloženě v téhle konfirugaci a aby to mělo nějaké rozumné rozměry, tak to asi ne.

Ptám se proto, že trh je dneska u pohonu diktován Shimanem a SRAMem. Pokud by ale oni s něčím takovým přišli...
Jistě. Myslím ale, že ani jim se to nepovede: čím menší rozměr totiž, tím větší síly bude jezdec muset přenést a to chce kvalitnější materiály, budou narůstat odpory, klesat účinnost... U malého rozměru převodovky prostě budou síly přítlaku přenosných kotoučů větší, aby byl přenos kroutícího momenu účinný a biker zkrátka nezvládne přehodit. Nehledě na to, že by mohly nastat nějaké lokální deformace, které by zavinily poškození disků. Je to zkrátka koncept pro sjezdové kolo, kde je omezenější počet převodů a počítá se přeci jen s vyšší hmotností.

Pokračování najdete od úterka (13.10.) ZDE.

Foto a ilustrace : Archiv Jiřího Marjána