Leta 2012 je z njimi na Dirki po Franciji slavil Sir Bradley Wiggins, leta 2013, 2015, 2016 in 2017 pa Chris Froome. Kaj pravijo teorija, znanost in Kineziologove izkušnje?
Tim Kerrison, trener Wigginsa in Frooma je pred nekaj leti izjavil:
“Z vidika zmogljivosti kolesarja bi rekel, da nimajo veliko vpliva. Nekaj kolesarjev jih uporablja, mnogo več jih je testiralo, a na koncu jih uporablja le peščica. Glede na to, da jih uporabljata tako Wiggins in Froome, zelo očitno ne morejo negativno vplivati na sposobnosti kolesarja.”
Tim Kerrison
Leta 2013 se je o njih razpisal tudi razvpiti Michele Ferrari, trener Lancea Armstronga. Kot ljubitelj številk je z njimi izvedel nekaj testov in svoje teste pospremil z besedami:
“Naredil sem 10 testov, izmenjajoče po pet z vsakimi zobniki in meril anaerobni prag na klancu. Teste sem izvajal tedensko in pred testom imel vedno enake treninge. Opazil nisem nobenih razlik niti v anaerobnem pragu, niti v višini srčnega utripa. Če razlika obstaja, je ta po mojem mnenju vidna le pri višjih kolesarjih.”
Michelle Ferrari
A dejstvo ostaja, štiri rumene majice v zadnjih letih so vozile ovalne zobnike. Pri Kineziologu od jeseni vozimo (Tim vozi) ovalne zobnike AbsoluteBlack. A preden se lotimo njihove ocene, si poglejmo, kaj pravzaprav pravijo teorija in raziskave.
Teorija
Za kolesarja najpomembnejša stvar je, da se pelje s kar največjo hitrostjo. Logično. Ko govorimo o mehaniki pa je ključno, da proizvede kar se da veliko moči pri kar najmanjšem uporu (npr. zračni upor). Moč proizvajajo kolesarjeve noge preko pedal.
Kaj pravzaprav je moč?
Moč je po definiciji fizikalna količina, ki govori o opravljenem delu v enoti časa. Delo, kot vemo, pa je količina, ki meri prehajanje energije med telesi in jo ponavadi izračunamo tako, da pomnožimo silo, ki jo proizvedemo ter opravljeno pot.
Kako je moč izračunana pri kolesarjenju?
Med kolesarjenjem pritiskamo na pedala. Silo na pedala razdelimo na dve komponenti. Prva (tangencialna) gonilko obrača, druga (radialna), pa je nefunkcionalna in deluje v smeri proti centru gonilke (stiska oziroma razteguje gonilko). Tangencialna torej proizvaja mehanično delo, radialna pa ne.
Silo merimo v Newtnih. Navor, ki ga ustvarimo na gonilki izračunamo tako, da pomnožimo silo, ki jo proizvedemo in z dolžino gonilke. Ko imamo navor, nam za izračun moči preostane le še, da izračunamo kotno hitrost, torej kako hitro vrtimo pedala in to pomnožimo z navorom.
Kako se spreminja učinkovitost poganjanja med enim samim obratom gonilke?
Kot že omenjeno, je navor enak tangencialni sili in dolžini gonilke. Tangencialna sila je največja, ko je gonilka obrnjena za 90º in se zmanjšuje, ko se od tega položaja oddaljujemo.
Obrat gonilke lahko razdelimo v tri faze:
- Aktivna faza (0-180º) – v tej ustvarjamo navor, ki se pretvori v mehansko moč
- Pasivna faza (180-360º) – v tej fazi pravzaprav navadno ustvarjamo rahlo negativen navor (zavira vrtenje gonilke), a ker imamo dve nogi, je skupna rezultanta še vedno pozitivna
- Prehodna faza (0±5º in 180±5º) – gre za fazo, kjer praktično na nobeni strani kolesa ne proizvajamo navora, ki bi prispeval k ustvarjanju moči.
Če združimo podatke obeh gonilk, dobimo v enem obratu dve aktivni, dve pasivni in dve prehodni fazi.
Vidimo torej, da imamo v vsakem obratu gonilke dve fazi, kjer je poganjanje pedal precej neučinkovito.
Kaj naj bi naredili ovalni zobniki?
Tukaj stvari postanejo nekoliko bolj komplicirane, a se bomo potrudili teorijo poenostaviti. Pomankljivost poganjanja pedal je, kot smo ugotovili, v dveh fazah, kjer je moč, ki jo proizvajajo naše noge precej nizka. Mehaniko bi v teoriji lahko izboljšali na dva načina: a) zmanjšali trajanje teh dveh faz in/ali b) dodatno izboljšali učinkovitost obeh aktivnih faz.
Ovalni zobniki so oblikovani tako, da spreminjajo radij zobnikov in posledično navor (oddaljenost od verige do gonilnega ležaja), preko katerega ustvarjamo silo, oziroma prenašamo moč na verigo. Kot že večkrat omenjeno, je navor produkt sile in ročice. Ovalni zobniki so oblikovani tako, da v aktivni fazi povečajo ročico, v neaktivni fazi pa jo zmanjšajo. To povzroči dve stvari: a) v aktivni fazi obrata, ko je navor, ki ga ustvarjamo na gonilni ležaj največji, je največji navor prenešen tudi na verigo in b) ko smo v pasivni fazi, je navor, ki ga ustvarjamo najmanjši in je najmanjši tudi navor, ki ga prenesemo na verigo. To pripelje do tega, da v aktivni fazi preživimo več časa (manjša kotna hitrost), v pasivni pa manj (večja kotna hitrost), kar seveda vodi v večjo učinkovitost kolesarjenja.
Vsi “ovalni” zobniki niso enaki!
Za večino obstajajo ovalni in okrogli zobniki. A če dobro pogledamo vidimo, da se tudi ovalni zobniki med seboj močno razlikujejo.
Nekateri zobniki tako sploh niso ovalni, temveč bi jih lažje opisali kot asimetrične. Na spodnjih treh fotografijah so trije primeri.
Shimano Biopace 
Osymetric (uporablja Froome) 
AbsoluteBlack
Prvi primer je Shimanova iznajdba, ki so jo izdelovali v osemdesetih letih prejšnjega stoletja in njihovo prodajo kmalu ukinili, saj so kolesarji poročali o poslabšanju zmogljivosti in ne izboljšanju. Na trgu najbolj poznani so najbrž zobniki Osymetric, ki jih je uporabljal Wiggins in ki jih uporablja Froome. Tudi ti zobniki niso ovalni, temveč so, kakor že namiguje ime, asimetrični. Kot zadnji pa so na fotografiji zobniki AbsoluteBlack, ki so dejansko ovalni.
A zobniki se ne razlikujejo le po svoji obliki, ključno pri njih je, kako se spreminja njihov radij in v kateri fazi obrata je ta največji. Zelo pomembno je, kdaj je radij največji – pri AbsoluteBlack je to pri 109. stopinjah, pri Osymmetric pa pri 70. Če pogledamo, kje je največkrat največja sila na pedalih, je to ravno okoli pri okoli 110 stopinjah. Še več, tudi teoretične analize nakazujejo na to, da je vsaj za cestno kolesarjenje najbolje imeti največji navor pri 110. stopinjah.
Iz teorijo v znanost
Testiranje ovalnih zobnikov v laboratoriju je veliko težavnejše kot je videti na prvi pogled. Gre namreč za to, da merjencem ne moremo kar zamenjati zobnikov in izmeriti njihovo gibalno učinkovitost, saj se morajo na spremenjene zobnike navaditi.
Poleg tega se, kot smo že ugotovili zobniki med seboj razlikujejo, kar seveda lahko vpliva na rezultate študij.
Zato niti ne čudi, da, če združimo vse študije, ugotovimo, da ni ravno veliko dokazov, da “ovalni” zobniki delujejo. A zgodba se tukaj po našem prepričanju ne konča.
Kaj pa dolgoročne študije?
Na Univerzi na Primorskem v laboratoriju dr. Boruta Fonde v zadnjem času pogosto proučujejo vplive ovalnih zobnikov (AbsoluteBlack). Ena izmed prvih izvedenih študij je ugotavljala, če se gibalna učinkovitost kolesarjev spremeni, če kolesar 14 dni uporablja ovalne zobnike. V nasprotju s hipotezo razlik v gibalni učinkovitosti niso zaznali.
Kasneje so raziskovalci ugotovili, da tisti, ki se ne odzivajo pozitivno na ovalne zobnike, dobesedno ‘ubijejo’ prednost s tem, da spustijo peto in zadušijo prednost v fazi moči. Poenostavljeno povedano tehniko pedaliranja spremenijo tako, da izničijo morebitne pozitivne lastnosti ovalnih zobnikov.
V drugo študijo so vključili kolesarje, ki so vsaj eno leto uporabljali ovalne zobnike in jim izmerili učinkovitost poganjanja pedal v primeru, ko so uporabljali ovalne in ko so uporabljali okrogle zobnike. Tukaj so bile razlike očitne. Indeks učinkovitosti (ta govori o razmerju med učinkovito in skupno proizvedeno silo) je bil v primeru, ko so kolesarji uporabljali ovalne zobnike, statistično značilno večji. V primeru uporabe ovalnih zobnikov se je povečala tudi gibalna učinkovitost kolesarjenja, kar pomeni, da so kolesarji potrebovali manj energije za proizvodnjo enake količine mehanske energije.
Rezultate lepo vidimo na spodnji sliki Na x-osi imamo kot gonilke, na y-osi pa silo. Ker je moč, pri kateri kolesar kolesari v obeh primerih konstantna, nižja sila, ki jo vidimo pri uporabi ovalnih zobnikov govori o tem, da je gibanje veliko bolj učinkovito. Če bi namreč bila proizvedena sila enaka v obeh primerih, bi se to odrazilo v povečani proizvodnji moči z uporabo ovalnih zobnikov.
Kaj nam ti rezultati povedo?
Doslej opravljene raziskave nam pravijo, da:
- Se gibalna učinkovitost ne spremeni, če kolesar začne uporabljati ovalne zobnike in jih uporablja do 14 dni
- Se gibalna učinkovitost zmanjša, če kolesar, ki je navajen uporabe ovalnih zobnikov (več kot 1 leto uporabe) preide nazaj na okrogle zobnike.
Četudi iz teh rezultatov težko zaključimo, da so ovalni zobniki superiorni, saj nimamo direktne primerjave, ker je to skorajda nemogoče narediti, saj bi morali merjenci hkrati trenirati z obema vrstama zobnikov. A rezultati nam svendarle govorijo o tem, da po vsej verjetnosti ovalni zobniki vodijo v izboljšanje gibalne učinkovitosti, saj si težko predstavljamo, da bi prehod iz okroglih na ovalne ne povzročil nobenih sprememb, prehod iz ovalnih na okrogle pa gibalno učinkovitost takoj zmanjšal.
Kaj pa meni Kineziolog?
Tim ovalne zobnike AbsoluteBlack uporablja od prejšnje jeseni in je v tem času z njimi naredil nekaj tisoč kilometrov. V nadaljevanju je njegov subjektiven komentar.
Za ovalne zobnike sem se odločil potem, ko sem videl rezultate študij iz laboratorija dr. Fonde in si rekel, da bi za prihajajočo sezono morda uvedel nekaj novega. Prvih nekaj obratov pedal z ovalnimi zobniki se mi je zdelo bolj učinkovitih, saj se mi je zdelo, da je sila enakomerno razporejena preko celega obrata. To seveda ni res, a vse skupaj se mi je enostavno zdelo bolj gladko. Po nekaj dneh uporabe ovalnih zobnikov razlike nisem več občutil in danes, ko se prestavim iz kolesa z ovalnimi na kolo z okroglimi zobniki, razlike sploh ne zaznam. To mi govori o tem, da zelo težko verjamem, da bi neprilagojenost na okrogle zobnike zdaj kar naenkrat zmanjšala učinkovitost kolesarjenja z njimi in sem bolj mnenja, da se je gibalna učinkovitost z uporabo ovalnih zobnikov po nekaj mesecih izboljšala, z okroglimi pa ostala nespremenjena. Če me kdo vpraša, če mu priporočam ovalne zobnike, bo odgovor pritrdilen. Teorija govori v njihov prid, raziskave pa imajo o njih za povedati več pozitivnega kot negativnega. Pa še Froome jih uporablja … No, neko spačeno različico 😂. Vsekakor pa si moramo biti na jasnem, da tako kot kakšno drugo ergogeno sredstvo (npr. kofein) ovalni zobniki ne morejo povprečnega kolesarja narediti vrhunskega. Lahko mu le pomagajo pri doseganju zastavljenih ciljev.
Tim Podlogar
Tim Podlogar se nadeja, da bo zaradi uporabe ovalnih zobnikov na Gran Fondu Stelvio Santini dosegel uvrstitev v prvo deseterico.
Priporočena literatura:
Diplomsko delo Marina Štefaneca: https://www.famnit.upr.si/files/zakljucna_dela_repo/621
Diplomsko delo Špele Vogrin:
https://repozitorij.upr.si/IzpisGradiva.php?id=9939&lang=slv
