Denna sida är anpassad för utskrift. Därav den "torftiga" layouten.
Hjulets styrka och hållbarhet
Bakhjulets speciella problem och lämpliga lösningar
Optimal ekerspänning i ett hjul för bästa hållbarhet
Fälgar
Ekrar och nipplar
Nav
Diverse myter och sanningar om ekrade cykelhjul
Sammanfattning av ett starkt och uthålligt hjul
Övrig allmän hjulinfo
Artikel om hjulriktning
Niklas hjullänkar
Näst ramen är hjulen den viktigaste delen på cykeln. Trots alla dyra specialhjul på marknaden, är de traditionellt ekrade cykelhjulen den enda vettiga hjultypen för de flesta cyklister - inklusive alla långfärdscyklister! De är väl beprövade, lätta, starka, hållbara, billiga och enkla att reparera!
Tyvärr är kunskapen om ekrade cykelhjul ytterst bristfällig hos många cyklister i allmänhet och hos de flesta cykelreparatörer i synnerhet - fast cykelreparatörerna ska kunna det här om de har någon yrkesheder! Speciellt bakhjulen orsakar mycket strul - helt i onödan! Därför börjar denna hjuluppsats med en ordentlig genomgång av hur det ekrade cykelhjulet fungerar och fortsätter sedan med att avliva 25 vanliga myter om ekrade cykelhjul.
Att det är en enorm skillnad i styrka och hållbarhet mellan hjul och hjul, är kanske allmänt känt bland cyklister. Mindre känt är att ett välbyggt hjul aldrig ska behöva riktas förrän fälgen är utmattad och spricker runt ekerhålen - efter ca +5 000 mil! Innan dess kan ju fälgen ha blivit nerbromsad eller kraschad, så att fälgen måste bytas ut i förtid. I ett välbyggt hjul med välkomponerade delar håller nav och ekrar i ”evigheter”. När fälgen är utsliten kan alltså både nav och ekrar återanvändas - fälgbyte efter fälgbyte (även om hjulet har kraschat)! Det är få cyklister som känner till detta faktum. Det är ännu färre cyklister som skulle våga återanvända de gamla ekrarna när de ska byta fälg - speciellt efter en krasch! Vägen till denna insikt är mycket lång. En bra början är att förstå de grundläggande principerna hur ett ekrat cykelhjul fungerar.
Låt oss betrakta ett vanligt ekrat cykelhjul. Navet fungerar som ett ankare där ekrarna drar in fälgen en smula (ca 1 mm). Alla ekrar har samma spänning (engelska tension) som utsätter fälgen för kompression. När hjulet belastas kommer de nedersta ca 4 ekrarna, som bär upp all tyngd, att minska kraftigt i spänning och de resterande ekrarna kommer att öka något i spänning. Ekrarnas totala spänning i hjulet är ungefär konstant.
Den del av fälgen där ekrarna förlorar spänning benämns fälgens kraftpåverkade zon (engelska load affected zone). Fler ekrar i fälgens kraftpåverkade zon leder till minskade spänningsskillnader mellan dessa ekrar och de övriga ekrarna i hjulet. Både fler ekrar i hjulet och styva downhillfälgar (tandemfälgar) ökar antalet ekrar i fälgens kraftpåverkade zon. Naturligtvis varierar spänningen mellan de olika ekrarna i fälgens kraftpåverkade zon. Ekrarna i mitten är förstås betydligt mindre spända än ekrarna i utkanten av fälgens kraftpåverkade zon. För enkelhetens skull kommer jag i mina exempel att räkna som om alla ekrar i fälgens kraftpåverkade zon har samma spänning.
Hjulets styrka är i princip summan av antalet ekrar i fälgens kraftpåverkade zon multiplicerat med den spänning som dessa ekrar har. Således ska ekrarna vara hårt och inte minst jämnt spända för maximal styrka. Vid hårda smällar kan vissa ekrar helt förlora sin spänning och ekrarna kan därmed inte längre ge fälgen nödvändigt stöd. Detta leder i längden till att fälgen skadas, ekrarna mattas och hjulet blir skevt.
När en ståleker spänns till 1000 N (100 kg kraft), blir den (beroende på ekertjocklek) 0,4-0,8 mm längre än när den var helt ospänd. Tunnare ekrar är mer elastiska än kraftiga ekrar. Reducerade ekrar är mer elastiska än motsvarande oreducerade ekrar. Sålunda kommer hjulet inte att vara runt utan något avplattat (storleksordningen 0,1-0,8 mm) i fälgens kraftpåverkade zon. Vid speciellt kraftiga smällar komprimeras smala ekrar så mycket i fälgens kraftpåverkade zon, att det blir jämnare fördelning av ekerspänningen (och eventuellt fler ekrar) i fälgens kraftpåverkade zon. Både fälg och ekrar kan klara sig utan fälgkador och ekerbrott, när de skulle få fälgskador och ekerbrott med tjockare ekrar.
När det belastade hjulet roterar varierar alltså spänningen i varje eker. När ekern kommer in i fälgens kraftpåverkade zon minskar ekerspänningen ordentligt och ekern krymper något. Ekern får sin absolut lägsta ekerspänning (och är kortast) när den är mitt i fälgens kraftpåverkade zon. När samma eker sedan lämnar fälgens kraftpåverkade zon ökar ekerspänningen lika mycket igen och ekern töjs något. Såväl ekerspänning som ekerns längd är nu åter på samma nivå, som den var innan ekern kom in i fälgens kraftpåverkade zon. Ju tyngre cyklist och ju tyngre packning, ju större blir spänningsvariationerna (engelska dynamic load) i ekrarna.
Stora spänningsvariationer leder till att ekrarna blir utmattade (engelska fatigue) efter ”miljoner” varv - med ekerbrott som följd! Små spänningändringar i ekrarna leder inte till utmattning. Det finns en ”säker zon” (engelska safe zone), där ekrarna tål i princip hur många cykler som helst av små spänningsvariationer utan att mattas (precis som med stålrör i cykelramar, se artikeln om touringcykling kapitel 1.1.1.3). Det innebär att ett hjul med många ekrar i fälgens kraftpåverkade zon får små spänningsskillnader i ekrarna och ekrarna klarar sig i ”evigheter”. Ett hjul med få ekrar i fälgens kraftpåverkade zon får stora spänningsskillnader i ekrarna och ekrarna mattas snabbt med ekerbrott som följd. I kapitel 5.3 ges tips på hur ekerns ”säkra zon” kan utökas.
Ju större tyngd som vilar på hjulet, desto större risk för att ekrarna helt kan förlora sin spänning och därmed större risk för att hjulet blir skevt. Ju större tyngd som vilar på hjulet, desto större blir spänningsskillnaderna i ekrarna och ju större risk för utmattningsproblem och därmed ekerbrott.
Det finns några knep för att minimera ekrarnas spänningsvariationer och därmed (förhoppningsvis) förhindra (eller försena) ekerbrott. Det enklaste sättet är att använda smala och reducerade ekrar. Det jämnar delvis ut skillnaderna i ekerspänning inom fälgens kraftpåverkade zon. Det minskar bl.a. risken för att en eker helt ska förlora sin spänning, när ekern är mitt i fälgens kraftpåverkade zon. Ekrarnas spänningsvariationer minskar därmed och ekrarna håller betydligt längre.
Fälgens kraftpåverkade zon omfattar en viss längd av fälgen. Ökar antalet ekrar i hjulet, ökar också antalet ekrar i fälgens kraftpåverkade zon proportionellt sett lika mycket. Fler ekrar i fälgens kraftpåverkade zon innebär alltid mindre spänningsvariationer i hjulet. Generellt gäller att en ökning från 32 till 36 ekrar i hjulet minskar spänningsvariationerna med ca 11 %. Ökar vi antalet ekrar i hjulet från 36 till 48 (tandemhjul) minskar ekrarnas spänningsvariationer med ytterligare ca 25 %. Genom att öka antalet ekrar i hjulet så ökar inte hjulets styrka. Ekrarnas spänning minskas i motsvarade takt som ekrarnas antal ökar (förutsatt samma fälgmodell). Det är bara ekrarnas hållbarhet som ökar (p.g.a. minskade spänningsvariationer). Även fälgens livslängd kan öka avsevärt med fler ekrar i hjulet, då fälgens påfrestningar minskar vid de enskilda ekerhålen.
Ett effektivt sätt att minska spänningsvariationerna i hjulet är att använda en styvare (och tyngre) downhill/tandem-fälg istället för en superlätt cross-country/trekking-fälg. Om vi antar att antalet ekrar i fälgens kraftpåverkade zon ökar med ca 50 % (från 4 till 6 ekrar), betyder det att ekrarnas spänningsvariationer minskar med ca 29 % (förutsatt samma antal ekrar i hjulet).
Fälgens kraftpåverkade zon omfattar en viss längd av fälgen, oavsett fälgens diameter (inom vissa gränser). Det innebär att ett större hjul måste ha fler ekrar i hjulet, för att få lika många ekrar i fälgens kraftpåverkade zon som ett mindre hjul. Sålunda var det vanligt på höghjulingarnas tid med ca 80 ekrar i hjulet för ett 140 cm hjul, för att få 4 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon. Att småhjulingarna ofta har 32-36 ekrar i sina små hjul, beror snarare på att de billigaste naven är gjorda för normala hjulstorlekar än att småhjulingarna verkligen behöver så många ekrar i sina små hjul. Genom att använda MTB-hjul (559 mm) istället för ”stora hjul” (622 mm) minskar spänningsvariationerna med ca 10 % i ekrarna - förutsatt samma antal ekrar i hjulet och motsvarande fälgmodell! Sålunda är ett 32 ekrat MTB-hjul nästan lika hållbart som ett motsvarade 36-ekrat ”stort hjul” och betydligt lättare.
Antag att vi har 5 symmetriska framhjul (både bakhjulen och de skivbromsutrustade framhjulen är något mera komplicerade, beroende på att drevkassetten respektive bromsskivan måste få plats (kapitel 2.1), men fungerar annars enligt samma principer). Hjul 1-3 är vanliga hjul och har identiska komponenter. Den enda skillnaden mellan hjul 1-3 är ekrarnas spänning. Hjul 4 och hjul 5 är typiska tandemhjul och har identiska komponenter. Den enda skillnaden mellan hjul 4-5 är ekrarnas spänning. Hjul 4 och hjul 5 har fler och tunnare ekrar samt, framför allt, en betydligt starkare och styvare fälg än hjul 1-3. Hjul 4-5 får därför hela 8 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon, medan hjul 1-3 endast får 4 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon.
Hjul 1 har alla ekrar spända till ca 1000 N (100 kg kraft) och kan belastas (rakt uppifrån) med ca 400 kg kraft (= 4*100 kg kraft) utan att fälgen tar skada.
Hjul 2 har alla ekrar spända till ca 500 N (50 kg kraft) och klarar bara av en belastning på 200 kg kraft (= 4*50 kg kraft) utan att fälgen tar skada.
Hjul 3 har ekrarna mycket ojämnt spända. Ekerspänningen varierar mellan 100-1500 N (10-150 kg kraft), men på ett sådant sätt så att hjulet fortfarande är runt och rakt i riktstället! Hjul 3 kommer att vara olika stark i olika delar av hjulet. De svagaste delarna tål inte mer än 40 kg kraft (= 4*10 kg kraft) innan vissa ekrar har gjort sitt - men andra delar av hjulet kan vara betydligt starkare!
Hjul 4 har alla ekrar spända till 500 N (50 kg kraft) och klarar av smällar på 400 kg kraft (= 8*50 kg kraft) utan att fälgen tar skada. Hjul 4 har alltså samma ekerspänning som hjul 2, men är lika starkt som hjul 1!
Hjul 5 har alla ekrar spända till 800 N (80 kg kraft) och hjulet klarar av smällar på 640 kg kraft (= 8*80 kg kraft) utan att fälgen tar skada. Hjul 5 är alltså det starkaste hjulet i vår ”samling”.
Skulle de symmetriska framhjulen utsättas för upprepade stötar på 1500 N (150 kg kraft), skulle hjul 3 snart få stora problem. Vissa ekrar är så löst spända att de inte kan ge fälgen tillräckligt med stöd. Både fälg och de lösaste ekrarna skadas. Dessutom gängar de lösaste spända ekrarna upp sig snabbt när de är i fälgens kraftpåverkade zon, varpå hjulet blir skevt. Görs inget radikalt åt hjul 3 får både fälg och ekrar snabbt kasseras. Övriga hjul skulle klara sig utmärkt. I hjul 1-2 varierar ekerspänningen med ca 425 N (42,5 kg kraft) och i hjul 4-5 varierar ekerspänningen med ca 235 N (23,5 kg kraft).
Skulle nu de symmetriska framhjulen utsättas för flera stötar på 3500 N (350 kg kraft), skulle alltså hjul 1, 4 och 5 klara sig fint. Hjul 2 och speciellt hjul 3 (se förra stycket) skulle få skador på fälgen, som snart skulle behövas bytas ut. De lösaste spända ekrarna gängar upp sig när de är i fälgens kraftpåverkade zon, varpå hjulet blir skevt och fälgen tar skada. Sålunda ska ekrarna vara både hårt och jämt spända för en god hållbarhet på hjulet. Ekrarna i hjul 1 kan dock mattas med tiden med ekerbrott som följd, p.g.a. alltför stora spänningsvariationer i ekrarna. I hjul 1 varierar ekerspänningen med ca 1000 N (100 kg kraft) och i hjul 4-5 varierar ekerspänningen med 525 N (52,5 kg kraft).
Om våra hjul skulle utsättas för stötar runt 6000 N (600 kg kraft), skulle enbart hjul 5 klara sig oskadd. Alla andra fälgar skulle snabbt ta skada. Om fälgen hade tillåtit att ekrarna i hjul 1 hade varit tillräckligt hårt spända (minst 1500 N eller 150 kg kraft), skulle ekerspänningen variera med ca 1700 N (170 kg kraft). I hjul 5 är variationen endast 900 N (90 kg kraft).
Så hur kommer ekrarna i våra 5 symmetriska framhjul att hålla?
Hjul 1 kommer att hålla länge, men ekrarna kan tänkas att mattas om hjulet belastas för hårt (läs för tung cyklist och/eller expeditionspackning).
Hjul 2 lär förvisso hålla för ”gamla Tant Agda”, men inte för en längre tur med packning eller lite hård MTB-lek.
Hjul 3 är ju rena katastrofen och lär inte ens hålla för ”gamla tant Agda”. Ekrar lär snabbt brista och fälgen blir snabbt permanent skev.
Hjul 4 lär hålla fint. Visserligen är det lite väl löst ekrat, men genom att kompensera för den lösa ekerspänningen med ett klokt val av ekrar och fälg bör utmattningsproblem kunna undvikas.
Hjul 5 lär hålla i ”evigheter” genom de relativt små spänningsändringarna i kombination med det starka hjulet. Dock blir hjul 4 och hjul 5 betydligt tyngre än hjul 1.
Hjul 1 kan rekommenderas för cykling utan alltför tung packning, men hjul 5 lär hålla bra även för tungt lastade expeditioner. Båda hjulen får anses välbyggda. Med detta lilla exempel vill jag visa vikten av välkomponerade hjulkomponenter och inte minst välbyggda hjul där ekrarna är jämnt och hårt spända. Notera att den enda skillnaden mellan ett kanonhjul (hjul 1) och en katastrof (hjul 3) är hur hårt och framför allt hur jämnt ekrarna är spända. Själv har jag haft mycket problem av typ hjul 2 och speciellt hjul 3 (därav djupdykningen i ämnet ”ekrade cykelhjul”). Hur du kan rädda ett hjul av hjul 3-typ beskrivs i kapitel 3.2 och framför allt i min uppsats om hjulriktning.
Bakhjulet (och det skivbromsutrustade framhjulet) fungerar i princip på samma sätt som det symmetriska framhjulet. Bakhjulet har dock ett stort problem med sidoförskjutningen av höger fläns för att drevkassett och frihjul måste få plats. För ett 8-delat Shimano XT parallaxnav är höger fläns 12 mm offset. Avståndet mellan höger fläns och axelns mittpunkt är 22 mm och motsvarande siffra är 34 mm på vänster sida. Då även bakhjulet ska vara centrerad över navets mittpunkt, blir följden att ekrarna på vänster sida bara blir spända till 62,5 % av ekrarnas spänning på höger sida (gäller 8-delade Shimano XT parallaxnav), vilket försvagar bakhjulet med 19 % - jämfört med ett vanligt framhjul (hjul 1 i kapitel 1.4)! Det innebär att om ekrarna på höger sida är spända till 1000 N (100 kg kraft) blir ekrarna på vänster sida bara spända till 625 N (62,5 kg kraft). Det betyder att ett vanligt väl centrerat bakhjul bara tål en stöt på 325 kg (= 2*100 + 2*62,5 kg kraft) utan att fälgen skadas (förutsatt att det är 4 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon).
Racerbaknaven har en ännu skevare fördelning av ekerspänningen. Ett väl centrerat bakhjul med 10-delat Campagnolo Record baknav har ekrarna på vänster sida spända till endast ca 42,5 % av ekrarnas spänning på höger sida, vilket försvagar racerbakhjulet med knappt 28,75 %. Det innebär att om ekrarna på höger sida är spända till 1000 N (100 kg kraft) blir ekrarna på vänster sida bara spända till 425 N (42,5 kg kraft). Det betyder att ett vanligt racerbakhjul bara tål en stöt på 285 kg (= 2*100 + 2*42,5 kg kraft) utan att fälgen skadas (förutsatt att det är 4 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon).
Även de moderna skivbromsutrustade framnaven har problem med offset, då de ska få plats med bromsskivan (som brukar sitta på hjulets vänstra sida). Ett väl centrerat framhjul byggt på det lågflänsade och skivbromsutrustade Shimano XT framnavet (FH M756) har ekrarna på höger sida spända till endast ca 68 % av ekrarnas spänning på vänster sida, vilket försvagar det skivbromsutrustade framhjulet med ca 16 %. Det innebär att om ekrarna på vänster sida är spända till 1000 N (100 kg kraft) blir ekrarna på höger sida bara spända till 680 N (68 kg kraft). Det betyder att ett vanligt skivbromsutrustat framhjul bara tål en stöt på 336 kg (= 2*100 + 2*68 kg kraft) utan att fälgen skadas (förutsatt att det är 4 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon).
När ekrarna komprimeras i fälgens kraftpåverkade zon, komprimeras ekrarna i bakhjulet mer på höger än på vänster sida (för skivbromsutrustade framhjul gäller det omvända förhållandet). Spänningsförlusterna för ekrarna på höger och vänster sida är proportionellt mot spänningskvoten mellan ekrarna på höger och vänster sida. Är ekrarna dubbelt så hårt spända på höger som vänster sida, förlorar ekrarna på höger sida dubbelt så mycket spänning som ekrarna på vänster sida. Det gör att ekrarna på baknavets högra sida har dubbelt så stora spänningsvariationer som ekrarna på vänster sida. Det resulterar i att ekrarna oftare går av på höger än på vänster sida. Moderna 36-ekrade racerbakhjul är i praktiken inte mer än 18-ekrade (det är ekrarna på höger sida som avses). När bakfälgen komprimeras i fälgens kraftpåverkade zon drar den sig något åt höger. Fälgen kan slå sig med tiden.
Ett vanligt symmetriskt framhjul är faktiskt 23,5 % starkare än ett vanligt bakhjul (40 % starkare jämfört med ett racerbakhjul och 16 % starkare jämfört med ett skivbromsutrustat framhjul)! Trots det bär bakhjulet ofta ofta upp en dubbelt så stor tyngd som framhjulet! Genom några knep kan bakhjulet bli lika starkt som det symmetriska framhjulet och antalet hjulriktningar minskar dramatiskt.
Ekerns elasticitet (längdändring/spänningsändring) är proportionell mot ekerns tvärsnittsarea (i reduceringen). Det betyder att de lösare spända ekrarna på vänster sida med fördel kan vara tunnare än de hårdare spända ekrarna på höger sida. Idealt bör tvärsnittsarean för ekrarna på väster sida vara 62,5 % av ekrarnas tvärsnittsarea på höger sida (eller 79 % av ekrarnas diameter på höger sida). Då komprimeras nämligen ekrarna på höger och vänster sida lika mycket i fälgens kraftpåverkade zon (trots olika ekerspänning på höger och vänster sida). Fälgen slår sig inte åt höger och bakhjulet blir nästan lika enkelt att rikta som ett symmetriskt framhjul! Reducerade DT Revolution 2.0/1.5/2.0 ekrar på vänster sida och reducerade DT Competition 2.0/1.8/2.0 ekrar (eller helst trippelreducerade DT Alpina III 2.0/1.8/2.34 ekrar) på höger sida är att föredra.
En sätt att göra bakhjulet starkare är att använda asymmetriska bakfälgar, t.ex. Richey OCR (Off Center Rim) eller Mustang ASYM. Ekerhålen är förskjutna ca 2 mm åt vänster för att bakhjulet ska få en jämnare ekerbelastning (för ett skivbromsutrustat framnav måste den asymmetriska fälgen givetvis vändas åt ”fel” håll för att framhjulet ska kunna bli starkare). Med en sådan konstruktion ökar ekrarnas spänning på vänster sida från 62,5 % till 73,3 % av ekrarnas spänning på höger sida och bakhjulets styrka ökar med 10,7 %. Bakhjulet tål nu smällar på 346,6 kg (= 2*100 + 2*73,3 kg kraft), förutsatt 1000 N (100 kg kraft) ekerspänning på höger sida och 4 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon.
Även ett bakhjul med asymmetriska fälgar slår sig mindre genom att ha tunnare ekrar på vänster sida. I detta fall bör tvärsnittsarean hos ekrarna på vänster sida vara 73,3 % av ekrarnas tvärsnittsarea på höger sida (eller 85,6 % av ekerdiametern på höger sida). Dubbelreducerade DT Competition 2.0/1.8/2.0 mm ekrar på höger sida (eller trippelreducerade DT Alpina III 2.0/1.8/2.34 ekrar) och dubbelreducerade DT Revolution 2.0/1.5/2.0 mm ekrar på vänster sida bör användas.
Alla mina beräkningar ovan förutsätter att ekrarna på höger sida är spända till 1000 N (100 kg kraft), att fälgarnas ekerhål är förskjutna 2 mm på vardera sidan av ekerhålens ”mittlinje”), samt att baknavet är ett 8-delat Shimano XT parallaxnav.
Då ekrarna på bakhjulets högra sida är hårdare spända än ekrarna på vänster sida, kan ekrarna på höger sida spännas hårdare (1200-1500 N (120-150 kg kraft)) än ekrarna i det symmetriska framhjulet (där ekerspänningen bör stanna på ca 1000 N (100 kg kraft)) - utan att fälgen kollapsar! Då blir bakhjulet ännu starkare! En fälg tål bara en viss total ekerspänning innan den kollapsar. Det lär dock inte vara så enkelt att bara addera summan ekerspänning på höger och vänster sida på ett bakhjul, för att jämföra den summan med motsvarande summa i framhjulet - förutsatt samma fälgmodell!
Om ekrarna på höger sida spänns till 1200 N (120 kg kraft) kommer bakhjulet att bli ungefär lika starkt som ett symmetriskt framhjul (hjul 1 i kapitel 1.4). Är bakhjulet försedd med en vanlig fälg klarar den smällar på 3900 N (390 kg kraft) - utan att fälgen skadas! Med en asymmetrisk bakfälg blir motsvarande siffra 4150 N (415 kg kraft).
Bakhjulet bär upp betydligt mer tyngd än framhjulet. Det leder till bl.a. större spänningsvariationer i ekrarna - speciellt för ekrarna på höger sida (som får mycket större spänningsvariationer än ekrarna på vänster sida)! Det ökar risken för ekerbrott på bakhjulet (framför allt på höger sida) jämfört med det symmetriska framhjulet. Sålunda bör bakfälgen vara betydligt kraftigare och/eller ha flera ekrar än det symmetriska framhjulet för att (förhoppningsvis) förhindra ekerbrott och minimera antalet hjulriktningar på bakhjulet (kapitel 1.3). Det kan alltså räcka med en 32-ekrad cross-country fälg i fram, men vara nödvändigt med en 36-ekrad downhill-fälg i bak för en optimal hållbarhet på både fälg och ekrar. För ”stora hjul” bör en lämplig tandemfälg väljas i bak. I England har det varit vanligt med 32-ekrade framhjul och 40-ekrade bakhjul, vilket är bra ur hållbarhetssynpunkt (men det är svårt att hitta 40-ekrade baknav och 40-ekrade fälgar i Sverige).
Bakhjulet ska överföra cyklistens trampkraft så effektivt som möjligt. Därför bör bakhjulet vara tangentiellt riktat (ekrarna korsar varandra), annars blir navets vridning relativt fälgen (vridmoment, engelska torque) för stor och ekrarna mattas. För framhjulet är tangentiell riktning inte lika viktigt, men framhjulet brukar ändå ekras på samma sätt som bakhjulet.
För att få fram ett lämpligt antal ekerkorsningar i ett lågflänsat hjul, ska antalet ekrar i hjulet delas med 9 och summan ska avrundas nedåt. Fler ekerkorsningar gör det bara besvärligt att byta ekrar då angränsade ekrar gärna blockerar ekerhålet. Således bör 28-ekrade och 32-ekrade hjul ekras i 3-kors. 36-ekrade hjul kan ekras i 4-kors, men vanlig 3-korsekring räcker långt. 40-ekrade hjul bör ekras i 4-kors och 48-ekrade hjul bör ekras i 5-kors. Ett högflänsat hjul (numera ganska sällsynt) bör ha färre ekerkorsningar än ett lågflänsat hjul (med samma antal ekrar i hjulet).
Oavsett antalet ekerkorsningar i hjulet ska den sista ekerkorsningen (närmast fälgen) alltid vara på ”fel” sida. Det försvårar för ekernippeln att ”skaka loss” efter ”miljoner” varv (med ett skevt hjul som följd).
I ett tangentiellt ekrat hjul urskiljs ”ledande” (engelska leading) och ”spårande” (engelska trailing) ekrar. Om vi sätter hjulets rotationsriktning som framåt, så har de ”ledande” ekrarna ekernippeln framför ekerböjen, medan de ”spårande” ekrarna har ekernippeln bakom ekerböjen.
På kedjeväxlade bakhjul brukar de ”ledande” ekrarna gå längs navflänsens utsida och på insidan vid den sista ekerkorsningen. Följaktligen går de ”spårande” ekrarna längs navflänsens insida och på utsidan vid den sista ekerkorsningen. Då minimeras risken för att bakväxeln ska nudda ekrarna vid en hård trampning. Kedjeväxlade bakhjul med fotbroms brukar av hävd ekras tvärt om, för att minimera risken att bakväxeln ska nudda ekrarna vid en hård inbromsning. I praktiken blir dock effekterna av både trampkraft och bromskraft så små på det tangentiellt ekrade bakhjulet, att det inte spelar någon som helst roll på vilken sida om navflänsen som de ”ledande” ekrarna går.
Så länge bakhjulet är /semi/tangentiellt ekrat så blir det mer än tillräckligt vridstyvt, vilket visas i följande exempel. Antag att vi har ett lågflänsat MTB-hjul med 36 st. 2.0/1.8/2.0 DT Competition ekrar och kör med den absolut lägsta möjliga utväxlingen (22 tänder i fram och 32 tänder i bak). För att baknavets högra fläns ska kunna vridas en ynka grad relativt fälgen, krävs en trampkraft på lite drygt 1200 N (120 kg kraft). Då skulle ekrarna på högersidan få en längdändring på 0,326 mm, vilket motsvarar en spänningsändring på ca 670 N (67 kg kraft) i våra ekrar. De ”ledande” ekrarna på höger sida skulle alltså krympa 0,326 mm och därmed minska sin spänning med 670 N (67 kg kraft), medan och de ”spårande” ekrarna på höger sida skulle sträckas 0,326 mm och således öka sin spänning med 670 N (67 kg kraft).
Trampeffekten blir betydligt lägre på bakhjulets vänstersida än på dess högersida. Navaxeln (engelska hub shaft) hos de flesta lågflänsade baknav orkar bara överföra ca 10-15 % av trampkraften till vänster sida, varför spänningsändringen här bara blir 70-100 N (7-10 kg kraft) i vårt exempel. (Ett högflänsat baknav överför endast ca 5 % av trampkraften till vänster sida).
Den trampkraft som skulle behövas för att kunna vrida navet en ynka grad relativt fälgen i vårt exempel är alltså klart större än totalvikten hos de flesta cyklister! Vid all normal terrängcykling blir det omöjligt att ens komma i närheten av den nödvändiga trampkraften. Hur ofta behöver en terrängcyklist ta i för kung och fosterland när vederbörande använder terrängcykelns absolut lättaste växel?
Trampkraftens inverkan på ekrarnas totala spänningsvariationer i ett MTB-bakhjul brukar sällan överstiga 5-10 % på högersidan. På vänstersidan brukar trampkraften bara stå för 1-3 % av den den totala spänningsvariationen på bakhjulets vänstersida. Alla påståenden om att trampkraften skulle vara huvudorsaken till alla ekerbrott på bakhjulet är således helt felaktiga! Dock kan det ändå vara på sin plats att se hur bakhjulets vridstyvhet varierar med olika faktorer.
Bakhjulets vridstyvhet är proportionellt mot antalet ekrar i bakhjulet. Fler ekrar ger ett vridstyvare bakhjul. Ökar antalet ekrar från 32 till 36 i bakhjulet, ökar vridstyvheten med ca 11%.
Bakhjulets vridstyvhet är proportionell mot ekrarnas tvärsnittsarea (och därmed proportionellt mot ekrarnas diameter i kvadrat). Således ökar bakhjulets vridstyvhet med ca 78 % när 2,0 mm DT Champion ekrar används istället för 1,5 mm smala DT revolution ekrar. Å andra sidan minskar ekrarnas längdändring för en given trampkraft i motsvarande grad, varför en viss trampkraft alltid resulterar i ungefär samma spänningsändringar i bakhjulet - oavsett ekertjocklek!
Bakhjulets vridstyvhet är omvänd proportionell mot ekrarnas längd. Således blir ett mountainbike-bakhjul ca 10 % vridstyvare än ett motsvarande ”stort bakhjul”.
Navflänsens effektiva diameter har en stor betydelse för bakhjulets vridstyvhet. Ett typiskt högflänsat baknav fördubblar ofta vridstyvheten i bakhjulet, jämfört med ett vanligt lågflänsat baknav. Dock motverkas detta till viss del av att ett högflänsat bakhjul ofta har färre ekerkorsningar än ett motsvarade lågflänsat bakhjul.
Den trampkraft som behövs för att vrida baknavets högersida en viss mängd relativt fälgen, är direkt proportionell mot cykelns aktuella utväxling. Om utväxlingen ökas från 22 tänder i fram och 32 tänder i bak till 42 tänder i fram och 21 tänder i bak, krävs det 2,9 gånger så stor trampkraft för att åstadkomma samma vridning i baknavet relativt fälgen.
Den erforderliga trampkraften är också beroende av vevarmens längd, alltså centrumavståndet mellan vevaxeln och pedalaxeln. Om detta avstånd ökar från 170 mm till 180 mm, minskar den erforderliga trampkraften med ca 5,6 %.
Det är fälgen och inte ekrarna som sätter gränsen för hur hårt ekrarna bör vara spända. Sålunda ska inte ekrarna spänns alltför hårt så att fälgen ”kollapsar” (lätt hänt med dagens fina ekernycklar - jag vet!). En kollapsad fälg blir skev i två stora vågor. Fälgen slår först åt ena hållet, sedan åt det andra hållet och allt upprepas en gång till innan hjulet har snurrat ett varv. Ett kollapsat hjul är ju inte mycket att ha, om du inte lossar samtliga ekrar 1-2 varv och börjar spänna ekrarna igen (men var mer försiktigt denna gång). Symmetriska framhjul är lättare att överspänna än asymmetriska bakhjul - enligt min erfarenhet!
Olika fälgar har olika optimal ekerspänning! Med en superlätt (eller billig) 36-ekrad fälg bör ekrarna kanske bara spännas till 900 N (90 kg kraft). Med en superstark 36-ekrad heavy duty expeditionsfälg kan kanske ekrarna spännas till 1300 N (130 kg kraft) utan problem. Internationella experter rekommenderar generellt en ekerspänning på 800-1400 N (80-140 kg kraft) beroende på fälg.
Tyvärr anges inte den optimala ekerspänningen på fälgarna. Å andra sidan är en ekertensiometer (det viktiga instrument som mäter ekrarnas spänning) mycket sällsynt hos svenska hjulbyggare. Det förklarar varför det finns så många undermåliga hjul i Sverige där ekrarna är på tok för löst spända! Resultatet blir att hjulen måste riktas med täta mellanrum - helt i onödan!
En fälg tål bara en viss total ekerspänning, så lämplig ekerspänning i ett hjul beror bl.a. på hur många ekrar som hjulet har. Om samma fälg finns i både 32 och 48-håls utförande, betyder det i princip att ekrarna i 48-håls varianten bara kan spännas till 2/3 (= 32/48 = 67 %) av vad 32-håls variantens ekrar bör spännas till, för att fälgen inte ska kollapsa (gäller både fram och bakhjul). Om 32-håls varianten bör spännas till t.ex. 1200 N (120 kg kraft), bör 48-håls varianten bara spännas till 800 N (80 kg kraft).
Ju kraftigare ekrar, desto hårdare kan de spännas och ändå vara inom den säkra zonen (engelska safe zone) för att undgå utmattning och därmed ekerbrott. En optimal ekerspänning är ungefär 1/3 av den spänning då fräscha ekrar brister i ett dragprov. I praktiken innebär det att det är lämpligt med tunnare (läs hårdare reducerade) ekrar i 48-håls varianten än i 32-håls varianten (och ändå få ett något starkare hjul). I 48-håls varianten (och i vår billiga fälg) kan DT Revolution 2.0/1.5/2.0 mm räcka, men i 32-håls varianten (liksom i vår expeditionsfälg) kan DT Alpina III 2.0/1.8/2.34 mm eller DT Competition 2.0/1.8/2.0 mm krävas.
Det bästa sättet att komma fram till optimal ekerspänning i ett hjul är genom korrekt stressbefrielse (engelska stress relieving). Grabba tag i 2 parallella ekrar på höger och vänster sida (mitt emot varandra) och kläm sedan åt de parallella ekrarna så hårt du kan med händerna (använd helst vinterfodrade grovarbetshandskar för att skydda händerna). Fortsätt systematiskt runt hela hjulet. Blir hjulet skevt i två stora vågor efter stressbefrielsen är (var!) ekrarna för hårt spända. Är hjulet bara lite skevt efter stressbefrielsen - rikta hjulet! Stressbefria och rikta hjulet växelvis tills hjulet inte längre blir skevt av stressbefrielsen. Även när ett väl inkört hjul riktas, ska en korrekt utförd stressbefrielse göras för att hjulet ska hålla bättre. Ekrarnas livslängd kan förlängas många gånger om med en korrekt stressbefrielse (kapitel 5.3).
Ibland översätts den engelska termen stress relieving med ”spänningsbefrielse”, vilket kan vara förvirrande när det gäller just cykelhjul. Ekrarna ska ju fortfarande vara hårt spända efter en korrekt genomförd ”spänningsbefrielse” och de har således inte befriats från sin ekerspänning. Därför har jag genomgående valt att översätta stress relieving med stressbefrielse i denna uppsats.
Det är svårt för både nybörjare och cykelreparatörer att veta hur hårt spänd en eker är. Det tveklöst bästa sättet att ta reda på ekerns spänning är att använda en bra ekertensiometer. Då får du svaret svart på vitt. Tyvärr är ekertensiometrarna ofta både dyra och svåra att få tag på i Sverige. Jag fick t.ex. beställa mina Wheelsmith från USA (via en vän som känner en vän...).
Det finns olika metoder för att känna efter med handen hur hårt en eker är spänd. De är alla mycket osäkra. T.ex. hur stort vridmotstånd har en ekernippel om ekern är spänd till 1000 N (100 kg kraft)? Det beror på många olika faktorer, t.ex. om nippeln är trögvriden (loctitad alternativ en rostig eker) eller lättvriden (välsmord)...
En annan känd metod är klämma åt ekrarna med handen för att känna ekrarnas deflektion (”flex”) och jämföra med ett välspänt referenshjul av ”likvärdiga komponenter”. Ju hårdare ekerspänning, ju mindre deflektion får ekrarna i hjulet vid en given sidokraft. Tyvärr har metoden har två stora nackdelar:
Metoden fodrar mycket känsliga händer vid hårda ekerspänningar i hjulet. Det är alltså mycket svårt att kunna känna skillnaden mellan två hjul där det ena hjulet är spänt till 1000 N (1000 kg kraft) och det andra hjulet är spänt till 1200 N (120 kg kraft). Metoden funkar förvisso bättre vid låga ekerspänningar i hjulet - men sådant ska ju undvikas till varje pris!
Ofta saknas ett lämpligt referenshjul, varför vi då får en ”it´s a hole in the bucket”-effekt.
De flesta hjulen har ekrarna alldeles för löst spända, vilket resulterar i många onödiga hjulriktningar.
Tack och lov finns en enkel ”McGyver-metod”, nämligen ”spela harpa-metoden”. Den är mycket användbar för både hemmamekanikern och den långfärdscyklist som gör en akutreparation vid vägkanten. Då ekrarna är spända, liksom strängarna på en gitarr eller i en harpa, kan du ”spela harpa” på ekrarna med dina naglar och noga lyssna på den ton som ekrarna avger. ”Spela harpa-metoden” underlättas av långa naglar som inte har klipps på 1-2 veckor. Den renaste tonen erhålls när det spelas nära nipplarna. Närmare ekerkorsningen får du även störande toner från den korsande ekern. Metoden bygger på sambandet
(1)
där F1 är frekvensen (Hz), L är ekerlängden (cm), T är ekerspänningen i dyn (1 dyn = 10-5 N = 10-6 kg kraft) och d är ”densiteten” i g/cm ekerlängd. Det innebär att en tunnare eker avger en högre ton än en tjockare eker - förutsatt samma ekerspänning (se bilaga 1 (excelark))! En reducerad eker avger en högre ton än en motsvarande oreducerad eker - förutsatt att ekrarna har samma spänning! Om det sitter ekerreflexer, datormagneter eller ekerskydd på ekern tar de effektivt död på tonen. Alltså måste dessa bort för att ”spela harpa-metoden” ska fungera tillfredsställande på alla ekrar i hjulet.
Då spänningen ska vara lika på alla ekrarna, ska alla ekrar i ett symmetriska framhjul ge ifrån sig samma ton när det ”spelas harpa” på dem. På bakhjulet och det skivbromsutrustade framhjulet ska det vara olika toner från ekrarna på höger och vänster sida, men samma ton från alla ekrar på samma sida.
Fälg och ekrar anses väl matchade när fälgen klarar av att ekrarna är spända till 1/3 av den spänning då nya ekrar brister i ett dragprov. Då ska reducerade MTB-ekrar (ca 262 mm långa) avge tonen B, oreducerade MTB-ekrar och reducerade långa ekrar (292 mm) ska avge tonen A (440 Hz, d.v.s. som en stämgaffel) och oreducerade långa ekrar ska avge tonen G när det ”spelas harpa” på dem. Testa ekrarnas spänning och jämför tonen med ett lämpligt musikinstrument. (Ett munspel verkar litet och behändigt, webbmasters anmärkning). Vissa hjulbyggare har lämpliga toner inspelade på kassett.
Nackdelen med ”spela harpa-metoden” är att frekvensen ökar proportionellt med kvadratroten på ekerspänningen (för en given längd och diameter på ekrarna), men tonen ökar exponentiellt med frekvensen. Det är lätt att höra om ekrarna är alldeles för löst spända (= de låga tonerna) men svårt att höra om ekrarna är för hårt spända (= de höga tonerna), vilket framgår tydligt i bilaga 1 (excelark). Den optimala ekerspänningen i hjulet finner du bäst med en ekertensiometer och framför allt med hjälp av en korrekt utförd stressbefrielse (kapitel 3.1).
För oss icke musikexperter är ”spela harpa-metoden” mest användbar för att finna de ekrar som är hårdare (= något högre ton) eller lösare spända (= klart lägre ton) än genomsnittet. Om en eker avger en lägre ton och ekerns två närmaste grannar (ifrån fälgen räknat och på samma sida av hjulet) avger en högre ton, måste ekrarnas spänning jämnas ut om hjulet ska bli starkt och hållbart (jämför hjul 1 och hjul 3 i kapitel 1.4).
Se till att det är välsmort mellan ekernippel och fälg, samt använd en ekernyckel av rätt storlek (kapitel 5.5). Rikta sedan hjulet som vanligt och ”spela harpa” på samtliga ekrar. Om du har hittat några angränsande ekrar på samma sida av hjulet med olika spänning, gör du enligt följande för att jämna ut ekrarnas spänning. Du spänner den lösare ekern 1/2 varv och lossar de båda hårdare spända grannarna 1/4 varv vardera. ”Spela harpa” på de tre ekrarna igen och hör efter om ekrarna avger samma ton, annars får proceduren upprepas. Hjulet blir i princip lika rakt och runt som tidigare, men med en jämnare ekerspänning blir hjulet betydligt starkare. Spela harpa på samtliga ekrar igen och hör om det finns fler ekrar med låg spänning. Korrigera i så fall även dessa. Justera sedan samtliga nipplar, så att ekrarna blir starkt förvridna moturs. När du nu ska spänna ekrarna, ska de genast börja knäppa då du börjar vrida nipplarna. Spänn samtliga ekrar 1/2-1 varv för att nå den optimala hjulstyrkan. Hitta ekrarnas förvridningsfria position (engelska twist free position, se kapitel 5.3) och stressbefria samtliga ekrar.
Utan denna spänningsutjämning skulle hjulet förmodligen bli skevt nästa gång du cyklar. Nu kan hjulet förbli rakt i hundratals mil, förutsatt att du verkligen har funnit ekrarnas förvridningsfria position, gjort stressbefrielse på korrekt sätt (se kapitel 3.1), att inget ekerbrott sker och att inte fälgen spricker p.g.a. utmattning.
Till ”spela harpa-metoden” finns även en vetenskaplig förklaring.
Fälgen är den del som sätter den potentiella gränsen för hur starkt ett hjul kan bli. Fälgen ska ta upp stötar från gupp och sidosmällar och fördela den komprimerande kraften över ekrarna i fälgens kraftpåverkade zon (engelska load affected zone). Fälgen ska också fungera bra med effektiva fälgbromsar (speciellt i fuktigt väglag) samt hålla fast hårt pumpade däck så att slangen inte plötsligt exploderar. Fälgens bredd bör även matcha bredden på de däck du tänkt montera på hjulet. Helst ska fälgen vara lätt samt hålla i tusentals mil innan den behöver bytas. Fälgen bör därför väljas med mycket god omsorg.
Den idealiska fälgkonstruktionen för bästa vikt/styrke förhållande har en rektangulär tvärprofil (men det går inte att fästa några däck på den). Om fälgen har dubbla ekerhylsor (både ”hylsor” (engelska steel sockets) och ”ögon” (engelska eyelets)), kan de båda fälgbottnarna hjälpa till att bära belastningarna från de hårt spända ekrarna. Utan dubbla ekerhylsor är det bara den nedre fälgbotten (närmast navet) som kan ta upp all belastning från ekrarna. Alltså ska fälgen ha dubbla ekerhylsor för maximal styrka och bästa hållbarhet till lägsta vikt. Aluminiumfälgar bör åtminstone vara försedda med rostfria ”eylets” för att förhindra slitage från mässingsnippeln vid ekerhålen, s.k. ”galling”. Därmed skonas aluminiumfälgen när hjulet riktas.
Tubfälgen är den fälgtyp vars profil kommer närmast den ideala rektangulära fälgprofilen. Även dubbelbottnade kanttrådsfälgar har en profil, som kommer ganska nära den ideala rektangulära fälgprofilen. Det gör dem till de starkaste kantrådsfälgarna - inte minst i sidled! U-profilen för de enkelbottnade fälgarna är långt ifrån den idealiska rektangulära fälgprofilen. Det gör de enkelbottnade fälgarna både onödigt svaga och onödigt tunga. Enkelbottnade fälgar kräver dessutom exakta ekerlängder för att förhindra punkteringar. Med dubbelbottnade fälgar är det inte så kinkigt med superexakta ekerlängder.
Vanliga kanttrådsfälgar måste ju kunna fästa kanttrådsdäck, vilket gör dem tyngre än motsvarande tubfälgar. Bättre kanttrådsfälgar har en ”krokprofil”, så att däcket kan pumpas hårt utan problem (lämpligt lufttryck brukar anges på däckets sidor). Till dessa fälgar funkar även de vikbara däcken, som är betydligt lättare (och betydligt dyrare) än motsvarande kanttrådsdäck. Billigare fälgar för standardcyklar saknar ofta denna ”krokprofil” och däcken kan inte pumpas upp till mer än 3-4 kg - oavsett vad som står på däcket!
Hjulen är känsliga för belastningar från sidan, som kan få katastrofala effekter vid vurpor. Om hjulen fördärvas vid vurpor beror det på alltför stora sidokrafter. Breda fälgar ger hjulet en större tålighet mot plötsliga sidosmällar. Radiellt styva fälgar ökar antalet ekrar i den kraftpåverkade zonen och förbättrar därmed både hjulets styrka och ekrarnas hållbarhet - när smällarna på hjulet kommer rakt framifrån (se hjul 4 och 5 i kapitel 1.4)! Fälgarna får dock inte vara styvare än att de kan absorbera kraftiga smällar.
Fälgskarven brukar ofta omnämnas som ”fälgens svagaste punkt, som bör svetsas eller plomberas för ökad styrka”. Då ekrarna är hårt spända, innebär det att skarven dras mot navet. Även om inte fälgskarven är sammanfogad när fälgen är lös, kommer de båda fälgändarna att pressas hårt mot varandra när ekrarna är spända. Hjulet blir lika starkt som om fälgen vore sammanfogad med svetsning eller pluggning. Det enda du behöver vara uppmärksam på, är att någon del av fälgens skarv inte sticker ut utanför fälgsidorna så att fälgbromsen hugger. I princip skulle en 36-ekrad fälg kunna bestå av 18 lika smådelar som pressas samman av ekerspänningen (fast ett ekerbrott på sådan fälg i hög fart...).
Asymmetriska fälgar syns ibland på bakhjulen (t.ex. Richey OCR och Mustang ASYM). De har ekerhålen förskjutna 2 mm åt vänster för en jämnare ekerspänning i bakhjulet. Tanken bakom asymmetriska fälgar bygger på ett systemfel i baknavet (höger fläns är off set). En asymmetrisk fälg gör bakhjulet 10,7 % starkare och det behöver inte riktas så ofta (se kapitel 2.1). Av samma skäl kan en asymmetrisk fälg vara en idé för ett framhjul med skivbroms - under förutsättning att den asymmetriska fälgen vänds åt ”fel” håll!
De flesta långfärdscyklar är utrustade med effektiva fälgbromsar. Vid inbromsning omvandlas cykelns rörelseenergi till värmeenergi genom friktionen mellan bromsgummit och fälgsidan. Bromsgummin fungerar som en isolator och all friktionsvärme leds därför in i fälgen.
För bästa bromseffekt i torrt väglag ska fälgen ha en hög värmekapacitet, en hög vämeledningsförmåga samt en effektiv luftkylning (det finns faktiskt personer som bromsat fälgen så varm, att däcket exploderat i långa branta nerförsbackar). Med en hög värmekapacitet menas att fälgen måste tillföras mycket värmeenergi innan den blir varm. Med en god värmeledningsförmåga kan värmen snabbt ledas bort från bromsytan innan fälgen blir så varm att däcket exploderar. Stora ytor luftkyler fälgen effektivt så att slangen inte exploderar p.g.a. värme. Varma bromsytor sliter också mer på bromsgummit. Både en keramisk och en hårdanodiserad beläggning på fälgens bromsyta fungerar som en isolator. Det försämrar bromsegenskaperna i torrt väglag jämfört med silverfärgade aluminiumfälgar.
Alla fälgbromsar fungerar tyvärr betydligt sämre i fuktigt väglag än i torrt väglag - oavsett fälgsidans material! I fuktigt väglag är det grovheten i fälgsidans mikrostruktur som direkt avgör fälgens bromsegenskaper. På en fälgsida med en fin mikrostruktur bildas lätt en tunn och ”såphal” vattenfilm mellan bromskloss och fälgens bromsyta som kraftigt försämrar fälgens bromsförmåga. Det är kräver lite tid att förånga bort denna vattenfilm (genom friktionsvärme), så att en bra bromsfunktion säkerställs. På fälgsidor med en grövre mikrostruktur täcker vattenfilmen inte hela fälgsidan. Det bildas små ”öar” som förbättrar bromsförmågan i fuktigt väglag. Ju grövre mikrostruktur som fälgens bromsyta har, ju fler och större ”öar” bildas på fälgens bromsyta och ju bättre bromsförmåga får fälgen i ett fuktigt väglag.
Stålfälgar och hårdanodiserade aluminiumfälgar har en finare mikrostruktur än vanliga silverfärgade aluminiumfälgar och har följaktligen betydligt sämre bromsegenskaper i fuktigt väglag än silverfärgade aluminiumfälgar. Det förklarar frånvaron av stålfälgar på kvalitetshjul. Det förklarar också varför Mavic svarvar bort hårdanodiseringen från fälgsidorna (UB Control) på sina hårdanodiserade fälgar (CD). Keramiska fälgar har en grövre mikrostruktur på fälgsidorna än vanliga silverfärgade aluminiumfälgar. Keramiska fälgar får därmed den bästa bromsförmågan i fuktigt väglag av alla fälgtyper.
Vid minusgrader kan både fälgsidan och bromsgummit få en såphal isbeläggning och bromsförmågan nästan försvinner - oavsett materialet i fälgens bromsyta (vilket många MTB-åkare bittert har fått erfara)!
Fälgen är en förbrukningsvara och bör ersättas lite då och då. Hur ofta beror mycket på hur pass välbyggda hjulen är. I dåligt byggda hjul håller fälgarna kanske inte mer än 200 mil, p.g.a. att fälgarna blir skeva och hjulen måste riktas titt som tätt. I välbyggda hjul kan samma fälgar förbli spikraka i +5 000 mil - utan att hjulet behöver riktas!
Om hjulet är skevt blir fälgen lätt permanent skadad. Visserligen går det hjälpligt att rätta till skadan men det är bara en nödåtgärd. Det är bättre att byta ut fälgen snarast möjligt. Skevar hjulen tillräckligt mycket så hugger fälgen ordentligt när du bromsar. Jag har haft två bakhjul som var så skeva att bakbromsen blev mycket effektivare än frambromsen...
Fälgen mattas med tiden och spricker kring ekerhålen. Själva sprickan uppkommer när ekerhålet lämnar fälgens kraftpåverkade zon och ekerspänningen ökar igen. Men när fälgen har spruckit ökar inte ekerspänningen fullt ut. Med en lägre ekerspänning försvagas ju hjulet (kapitel 1.1). Det är bara att kassera fälgen innan hjulet kollapsar helt och hållet. Ju större variationer i ekerspänning och ju hårdare ekrarna är spända, ju snabbare mattas fälgen. Vanligtvis är det bakfälgen som spricker - företrädesvis på höger sida! De dyrare hårdanodiserade fälgarna spricker runt ekerhålen efter en betydligt kortare tids användning än de billigare silverfärgade aluminiumfälgarna!
Dubbla ekerhylsor gör att ekrarnas spänningsökningar, när ekrarna lämnar fälgens kraftpåverkade zon, bärs upp av båda fälgbottnarna. Med dubbla ekerhylsor håller fälgen mycket längre. Intressant nog har många ”stora fälgar” (622 mm) dubbla ekerhylsor men de flesta MTB-fälgarna (559 mm) har bara ”ögon” och inga ”hylsor”. Det gör MTB-fälgarna mycket mer mottagliga för utmattningssprickor än ”stora fälgar”. Både styva fälgar med många ekrar i fälgens kraftpåverkade zon och hjul med många smala och reducerade ekrar försenar fälgens utmattning genom minskade spänningsändringar i ekrarna.
Med tiden bromsas fälgsidorna ner och blir starkt konkava. Nerbromsningen ökar markant om det är massa skit mellan fälgens bromsyta och bromskloss. När bromsytorna är så nerbromsade att fälgsidorna inte längre kan hålla emot däcket, är det hög tid att kassera fälgen. Om bromsytorna blir så ojämna att fälgbromsarna ”hugger”, är det också lämpligt att kassera fälgen. Se till att hålla fälgarna rena så håller både fälgar och bromsklossar längre (och bromsarna tjuter inte så förbaskat).
För att öka bromsytans livslängd kan fälgsidan förses med en keramiska beläggning (s.k. keramiska fälgar). Keramiska fälgar kostar mer än dubbelt så mycket som vanliga silverfärgade aluminiumfälgar. Ibland kan den keramiska beläggningen bitvis lossna och handbromsen ”hugger”. Då är det bara att kassera fälgen i förtid - jag vet!
Se upp så att du inte använder skivbromsanpassade fälgar till fälgbromsar (men tvärtom går bra)! De skivbromsanpassade fälgarna är inte gjorda för att användas tillsammans med fälgbromsar, som en fastklistrad dekal på fälgen varnar för - på 4 olika språk (engelska, tyska, franska och spanska)!
Att antalet ekerhål på fälg och nav måste vara lika, är en självklarhet som det inte skadar att påminna om (vilket vissa hjulbyggare har missat)!
Då fälgarna roterar snabbt känns vikten på fälgarna ca 3-4 gånger mer än icke roterande vikt. Därför är det extra frestande att använda superlätta fälgar som inte håller i längden för tyngre packning och/eller sämre vägar! Dessutom mattas ekrarna onödigt snabbt - med ekerbrott som följd! Det finns tunga men extra starka fälgar, avsedda för downhill och/eller tandem som är utmärkta för expeditionslastade cyklar (speciellt lämpade till bakhjulet, se kapitel 2). Mavic brukar vara ett bra fälgmärke. Stålfälgar är betydligt tyngre än aluminiumfälgar.
Se till att fälgar och ekrar är väl matchade för optimal livslängd och vikt på komponenterna. Lättare fälgar ska enbart byggas ihop med tunna reducerade ekrar. Tyngre och starkare fälgar kan även användas med kraftigare ekrar (se vidare kapitel 3.1).
Fälgarnas ventilhål brukar antingen vara borrade för en 6 mm tjock racerventil (Presta) eller en 8 mm tjock bilventil (Schrader). Den klassiska cykelventilen (Dunlop) är bara ca 0,1-0,2 mm smalare än en bilventil. Önskas en bilventil till en fälg förberedd för en racerventil måste ventilhålet borras upp med en 8,0-8,5 mm metallborr. Önskas en racerventil till en fälg förberedd för en bilventil behövs en s.k. ventilräddare (en adapter/bussning som förhindrar att racerventilen kan glappa i ventilhålet och orsaka en punktering). Ventilräddare brukar finnas i välsorterade cykelaffärer för en billig penning.
Idag är de flesta fälgarna förborrade för racerventil, då dessa ventiler håller lufttrycket bättre. Genom att först borra upp ventilhålet för bilventil och sedan vid behov kunna montera en ventilräddare, kan du vara flexibel i ditt ventilval. Det är onödigt att behöva leda cykeln längs vägen eller stigen bara för att det var fel ventil på reservslangen - jag vet!
Till de moderna vuxencyklarna passar i huvudsak antingen 559 mm MTB-hjul eller 622 mm ”stora hjul” (de angivna måtten avser fälgbäddsdiametern). Till dessa två hjulstorlekar finns det gott om fälgar, däck och slangar av bra kvalitet, så här brukar det sällan bli några problem för den kvalitetsmedvetna cyklisten.
Äldre cykelmodeller gjordes ofta för helt andra hjulstorlekar, vilket gör det betydligt knepigare att hitta matchande fälgar, däck och slangar till dessa cyklar - åtminstone i en vettig kvalitet! Mer info om olika hjulstorlekar finns här!
Fälgens hjuldiameter (fälgbäddsdiameter) ska inte förväxlas med dess ”effektiva fälgdiameter” (engelska effective rim diameter, ERD), vilket är det diametermått som används i en ekerlängdskalkylator för att erhålla de rätta ekerlängderna till ett hjulbygge. Den ”effektiva fälgdiametern” är unik för varje fälgmodell och brukar anges på tillverkarens hemsida.
Så länge fälgbäddsdiametern är identisk går det bevisligen att kombinera alla däckbredder med alla fälgbredder. Men det är ändå lämpligt att noga anpassa däckets bredd till den aktuella fälgens invändiga bredd. Smala däck passar bäst ihop med smala fälgar och breda däck passar bäst ihop med breda fälgar! Med ett alltför smalt däck på en alltför bred fälg riskeras klämpunkor och att fälgen skadas av vägens alla faror. Med ett alltför brett däck på en alltför smal fälg riskeras utmattningsskador i förtid på både fälgsidor och däcksidor.
På MTB-sidan är det mycket vanligt att breda terrängdäck monteras på alltför smala fälgar för att minska den roterande vikten. Däckprofilen blir då ganska rund, vilket resulterar i att däcken måste pumpas onödigt hårt för att både undvika ett sladdrigt beteende och ”ormbettspunkor” (engelska snake bites). Hårdpumpade MTB-däck på smala fälgar ger förvisso ett lägre rullmotstånd på hårda underlag, men dessvärre också ett betydligt sämre fäste på lösa och hala underlag. Vitsen med de breda MTB-däcken är ju just att åstadkomma ett så bra grepp som möjligt, för att kunna ta sig fram över stock och sten under blöta, hala och/eller vintriga förhållanden.
Bredare (och därmed tyngre) MTB-fälgar ger en betydligt mer avplattad däckprofil (förutsatt samma däck), vilket ökar däckens kontaktyta mot underlaget och medger ett lägre lufttryck i däcken. Breda fälgar gör också hjulen tåligare mot sidosmällar, vilket innebär att sådana hjul klarar vurpor bättre utan att kollapsa. (Vurpor och sidobelastningar på hjulen är ju bra mycket vanligare vid seriös terrängcykling över stock och sten än vid all form av vägcykling). Mer om fördelen med breda fälgar under vintern finns här!
Tabell över sambandet mellan fälgbredd och rekommenderad däckbredd (källa Sheldon Brown).
|
Fälgens bredd (innermått) |
Rekommenderad däckbredd |
|
13 mm |
18-25 mm (0,7-1,0") |
|
15 mm |
23-35 mm (0,9-1,1") |
|
17 mm |
25-37 mm (1,0-1,5") |
|
19 mm |
28-44 mm (1,1-1,75") |
|
21 mm |
35-50 mm (1,4-2,0") |
|
23 mm |
40-50 mm (1,6-2,0") |
|
25 mm |
44-57 mm (1,75-2,3") |
Tabellen ovan är skriven med en viss säkerhetsmarginal. Många cyklister har överskridit rekommendationerna utan några rapporterade problem. Notera att den maximala däckbredden på en cykel oftast sätts av bredden på framgaffel respektive bakgaffel. Ibland är det dock fälgbromsarna (främst racercyklar) eller eventuella stänkskärmar som begränsar den maximala däckbredden på cykeln.
Ekrarna bör vara av rostfritt stål och ekernipplarna av mässing. Denna kombination gör att hjulet lätt kan riktas om hjulet blir skevt och det blir lättare att finna ekerns förvridningsfria position (engelska twist free position). Av samma anledning ska det vara välsmort mellan ekernippel och eker samt mellan ekernippel och fälg. Hjul med förzinkade ekrar (ofta billiga hjul) brukar vara hopplösa att rikta efter att ha utsatts för vädrets makter. Ekrar i titan, kolfiber m.m. avråds vänligt men bestämt då de är dyra, utan att ha några fördelar gentemot kvalitetsekrar i rostfritt stål (men däremot flera nackdelar).
Ekerns påfrestning är störst i ekerböjen följt av gängorna, där emellan är påfrestningarna mindre. I raka ekrar (utan ekerböj) blir påfrestningarna störst på ekerhuvudet. Bättre ekrar är därför reducerade (engelska swaged) i den långa mittsektionen och har följaktligen kraftigare ändar som är lika starka som på motsvarande oreducerade ekrar. Denna design har flera fördelar utöver att det spar vikt. Under kraftiga påfrestningar på fälgen (gupp, trottoarkanter...) komprimeras reducerade ekrar mer i fälgens kraftpåverkade zon än motsvarande oreducerade ekrar. Fälgens påfrestningar kan fördelas över flera ekrar och framförallt blir det en jämnare spänningsminskning inom fälgens kraftpåverkade zon. Det minskar ekrarnas spänningsvariationer - speciellt vid hårda stötar! Det skonar både fälg och ekrar, som får avsevärd längre livslängd och hjulet förblir rakt betydligt längre. De flesta reducerade ekrar har bägge ändarna lika tjocka (s.k. dubbelreducering).
En oreducerad eller dubbelreducerad eker är bredast vid gängorna (som är rullade, inte utskurna). Det gör att navflänsens ekerhål måste vara ”onödigt” stora (ofta 2,4 -2,6 mm). Genom att göra ekerböjen ännu tjockare (2,34 mm mot normala 2,0 eller 1,8 mm) flyttas mycket belastning från den ömtåliga ekerböjen till ekerns reducerade mittsektion. Trippelreducerade ekrar (t.ex. DT Alpina III 2.0/1.8/2.34) blir tyngre än motsvarande dubbelreducerade ekrar men håller betydligt längre. Trippelreducerade ekrar är att föredra till extrema expeditioner. De är också lämpliga på högersidan i bak, där ekrarna ska vara hårdast spända och dessutom utsätts för de största spänningsvariationerna (men DT Alpina III är tyvärr mycket svår att få tag på i Sverige).
Många hjulproblem beror på att en eker gått av genom utmattning (engelska fatigue). Alltså bör ekrarna väljas med stor noggrannhet och matchas ihop med fälg och nav. Lätta fälgar tillsammans med lätta och tunna ekrar. Tyngre fälgar kan även paras ihop med kraftigare ekrar, som kan spännas hårdare utan att mattas.
Vanligtvis går ekrarna av genom utmattning i ekerböjen (ekerhuvudet för raka ekrar), ibland vid gängorna. Ekerbrott beror på alltför stora spänningsändringar i ekrarna när det belastade hjulet roterar. Ju större last (= tyngre person och/eller tung packning) ett hjul utsätts för, desto större blir ekrarnas spänningsändringar per hjulvarv och ju större blir risken för ekerbrott. Det finns dock en ”säker zon” (engelska safe zone) där ekrarna kan hålla i ”evigheter”.
När en eker mattas får den utmattningssprickor. Den sammanhängande delen av ekern som påfrestningarna kan fördelas över blir då mindre. Detta försvagar ekern och leder i sin tur till att utmattningssprickorna blir ännu större. Till slut blir ekern så försvagad att den inte orkar återta sin normala spänning när den lämnar fälgens kraftpåverkade zon. Ekerbrottet är ett faktum (vanligtvis efter ett gupp). Det är alltså inte guppet i sig som orsakar ekerbrottet, utan att ekern lämnar guppet. Visserligen beror själva ekerbrottet på en alltför hög belastning på ekern (”droppen som fick bägaren att rinna över”). Men ekern var så försvagad av utmattning att den ändå skulle gått av när som helst (”bägaren var redan fylld p.g.a. utmattning”). Bra ytfinnish lär avsevärt försvåra för utmattnings sprickor att få fotfäste.
Stålekrarna är kallformade för optimal styrka. Det gör att det finns ett ”minne” i ekerböjen från den tid då ekern var rak och ekerhuvudet inte fanns. Om inte detta ”minne” tas bort kommer ekrarna att mattas snabbt i ekerböjen (ekerhuvudet för raka ekrar) - med ekerbrott som följd! Genom en noggrann och inte mist korrekt utförd stressbefrielse (engelska stress relieving), kan ekrarna ”avprogrammeras”. De inbyggda spänningarna försvinner och ekrarnas livslängd förlängs många gånger om. Det finns personer runt 80 kg, som har cyklat 30 000 mil med samma 1.8/1.6/1.8 ekrar och avverkat 8 fälgar under drygt 20 år! Utan stressbefrielse kan samma ekrar börja brista efter 10 mil! Alltså är stressbefrielse på rätt sätt, en av flera absolut nödvändiga förutsättningar för att ekrarna ska få ett ”evigt” liv och hålla fälgbyte efter fälgbyte.
För att utföra en korrekt stressbefrielse, grabbar du tag i 2 parallella ekrar på höger sida och 2 parallella ekrar på vänster sida av hjulet (mitt emot varandra). Kläm sedan åt de parallella ekrarna så hårt som möjligt med händerna (använd tjocka grovarbetshandskar för att skydda händerna). Då ökar spänningen i de 4 ekrarna med ca 50 %. Fortsätt systematiskt runt hela hjulet. Eventuellt behöver hjulet riktas en smula efter stressbefrielsen, om någon eker har satt sig i navflänsen och ekerns spänning därmed har minskat. Upprepa sedan stressbefrielsen och hjulriktning tills fälgen förblir rak efter den sista omgången stressbefrielse. Kontrollera att ekerspänningen inte har minskat, p.g.a. stressbefrielsen! Stressbefria alltid ekrarna - även om du bara har riktat hjulet!
Då ekrarna på bakhjulens vänstersida har en betydligt lägre ekerspänning än ekrarna på den högra sidan, måste vänstersidans ekrar klämmas åt betydligt hårdare för att det inbyggda ”minnet” ska försvinna. Annars får du en massa ekerbrott på vänster sida - helt i onödan! För skivbromsutrustade framhjul är det däremot högersidans ekrar som ska klämmas åt extra hårt.
Den klassiska svenska termen för ”stress relieving” är ”hjulmassage”. Termen är olycklig vald då det är ekrarna och inte hela hjulet som ska stressbefrias. Det klassiska sättet att utföra en ”hjulmassage” är att med full kroppstyngd pressa fälgen mot golvet - vilket lätt skadar fälgen! Dessutom blir den extra belastningen på de enskilda ekrarna alltför låg för att de inbyggda spänningarna ska försvinna.
Ibland översätts termen stress relieving med ”spänningsbefrielse”, vilket jag anser vara en mycket olycklig översättning när det gäller just ekrade cykelhjul. Ekrarna har ju fortfarande kvar en hård ekerspänning efter en ”spänningsbefrielse” och har således inte alls befriats från sin ekerspänning. Således översätts stress relieving genomgående med stressbefrielse i denna uppsats.
Om hjulet knäpper när du stressbefriar ekrarna (eller när ett nybyggt/nyriktat hjul belastas ordentligt för första gången), är det förvridna ekrar som vrider sig tillbaka (och hjulet blir skevt). Knäppningarna uppkommer när nipplarna vrids relativt ekern gängor. Då har du misslyckats med att finna ekerns förvridningsfria position (engelska twist free position), där ekernippeln går precis lika lätt att vrida bägge håll. Du ska alltså kunna vrida nippeln lika långt åt bägge hål innan ekern börjar att knäppa. Du ska först hitta ekerns förvridningsfria position på samtliga ekrar i hjulet innan ekrarna ska stressbefrias! Hittar du inte ekerns förvridningsfria position, kommer även ekrarnas hållbarhet att äventyras. Om hjulet knäpper direkt när det belastas för första gången efter en riktning, är det ett kraftigt underbetyg av hela riktningsarbetet.
Ju hårdare ekern är spänd, ju svårare är det att hitta ekerns förvridningsfria position. Ju tunnare (hårdare reducerad) en eker är, ju svårare är det att finna ekerns förvridningsfria position vid en given ekerspänning. Det förklarar alla rykten om dålig hållbarhet på DT Revolution ekrar. Med ovala ”aerodynamiska” ekrar fås en mycket tydlig visuell hjälp med att finna ekerns förvridningsfria position. Välsmort mellan eker och ekernippel samt mellan ekernippel och fälg gör det betydligt enklare att hitta ekerns förvridningsfria position.
I framhjul rekommenderas framförallt DT Alpina III (2.0/1.8/2.34 mm) för bästa hållbarhet, men även DT Competition (2.0/1.8/2.0 mm) eller Richey (2.0/1.7/2.0 mm) räcker mer än väl för de flesta behov. För lättare personer och lätt packning kan även DT Competition (1.8/1.6/1.8 mm) fungera, även om nipplelstorleken till dessa ekrar inte är så vanliga. För bakhjul varierar rekommendationerna beroende på nav och fälg (se vidare kapitel 2.1).
Ha ett antal ekrar i reserv (i rätt längd och av rätt sort) under semesterfärden i fall du skulle få ekerbrott, säger luttrade långfärdscyklister. Ekrarna finns i många olika längder med 1-2 mm mellan varje steg. Är ekrarna något för korta, kommer belastningen att fördelas på färre gängor (hjulförsvagning). Är ekrarna för långa, kan ekerns gängade del komma fram igenom fälgbandet och orsaka punktering - speciellt på hjul med enkelbottnade fälgar!
De bästa ekernipplarna är gjorda i mässing (engelska brass). Mässingnipplar är starka och har relativ låg friktion mot rostfria ekergängor. Av viktbesparande skäl finns även aluminiumnipplar, som dock rundas betydligt lättare samt är betydligt dyrare och svårare att få tag på än hederliga mässingnipplar. DT tillverkar de bästa nipplarna!
Ekernipplarna finns till två olika gängdiametrar (2,0 mm resp. 1,8 mm) och i tre olika tjocklekar. ”DT or Wheelsmith” (0,127" = 3,22 mm) kräver en svart Park Tool (eller Pedros pro) ekernyckel. ”Most European” (0,130" = 3,30 mm) kräver en grön Park Tool (eller Pedros pro) ekernyckel. ”Most Asian” (0,136" = 3,45 mm) kräver en röd Park Tool (eller Pedros pro) ekernyckel. Ekernipplarna finns även i några olika längder, där den vanligaste längden är 12 mm. Se till att ha rätt ekernipplar till ekrarna, rätt ekernyckel till ekernipplarna samt samma sorts ekernipplar till alla ekrar, säger luttrade långfärdscyklister och hjulbyggare!
Navets enda uppgift i ett hjul är att vara ett ”ankare” för alla ekrar. Navets komplexitet ligger i lager och för baknavet även i frihjulsmekanismen.
Naven ska ha vältätade lager som ska vara enkla att ta isär och serva. Därtill ska de ha kraftiga, kallsmidda (engelska cold forged) navflänsar i aluminium. När fälgar och ekrar kasseras kan de gamla naven ofta återanvändas. Kraftiga nav rekommenderas för bästa hållbarhet, som t.ex. Shimano XT parallaxnav. Däremot avråds vänligt men bestämt från alla nav med CNC-frästa flänsar.
Stålekrarna kan sätta sig ordentligt i mjukare aluminiumflänsar och få bra stöd. Det förlänger ekerns livslängd betydligt, jämfört med om de satt i ett nav med hårda stålflänsar. Navflänsen ska helst vara så bred att den ger ekrarna stöd i hela böjen, vilket också förlänger ekrarnas livslängd avsevärt. Aluminiumflänsarna är alltså tillräckligt mjuka för att stålekerna ska kunna sätta sig och få bra stöd. Samtidigt är aluminiumflänsarna tillräckligt starka för att hålla emot ekrarnas spänningsändringar när hjulet roterar. Navflänsarna blir starkare om de är kallsmidda.
Kallsmidda navflänsar bör enbart komma på fråga när radiell ekring (0-kors) önskas - men kolla först upp att navets garanti verkligen gäller för radiell ekring! Jag har faktiskt råkat ut för ett nav där några ekerhål var borrade för långt ut på flänsarna - som gav med sig!
Ekerhålen i navflänsarna bör ha stora hål, så att de kan ha 2,0 mm eller helst 2,34 mm ekerhuvud för bästa hållbarhet. De flesta moderna nav har 2,4 - 2,6 mm stora ekerhål och passar således till trippelreducerade DT Alpina III 2.0/1.8/2.34 mm.
Naven brukar delas in i högflänsade och lågflänsade nav, där de högflänsade naven har betydligt större flänsdiameter än de lågflänsade naven. Det måste vara ett visst mellanrum mellan alla ekerhål på flänsen för att flänsen ska hålla för ekrarnas spänningsvariationer. Det löses enbart genom en större flänsdiameter på 40-48 ekrade tandemnav - som naturligtvis väger mer!
I teorin ger högflänsade baknav en betydligt effektivare kraftöverföring genom att baknavet vrids mindre relativt fälgen (vridmoment, engelska torque). Ofta krävs det dubbelt så stor trampkraft för att åstadkomma samma vridning i ett högflänsat bakhjul som i ett lågfläsat bakhjul. I praktiken är denna vridning helt försumbar vid tangentiell ekring - även under de tuffaste tävlingsförhållanden (se kapitel 2.3)! Möjligtvis kan aggressivt tävlande på tandemcyklar vara ett undantag. Idag är alla vanliga nav lågflänsade - som dessutom spar vikt!
Alla baknav måste få plats med drevkassett och frihjul. Alltså är höger fläns betydligt närmare navaxelns mitt än vad vänster fläns är (s.k. off set). Detta är en dålig lösning som ger ett svagare bakhjul (kapitel 2.1) och ökar kraftigt risken för ekerbrott på höger sida. Om vänster fläns skulle flyttas in skulle hjulets motståndskraft mot sidopåkänningar bli sämre. Om navet förlängs med en lämplig distans på vänster sida för ett optimalt flänsavstånd till axelns mittpunkt, skulle kedjelinjen bli onödig skev och orsaka onödigt mycket slitage på både drev och kedja. Ett racerbaknav har vanligtvis en betydligt större off set (ca 20 mm) än vad ett MTB-baknav har (ca 12 mm).
Vissa baknav har större fläns på höger sida än på vänster sida, med motiveringen att det skulle ge ett starkare bakhjul. Dessa baknav har samma problem med off set som vanliga baknav och därmed förbättras inte bakhjulets styrka. För frihjulets skull måste dock höger bakfläns vara större än vad som till nöds krävs ur hållfastighetssynpunkt. Navflänsens ekerhål måste sitta utanför frihjulet - annars blir det omöjligt att ekra och byta ekrar på höger sida! Olika stora navflänsar gör det bara besvärligt att byta ekrar. Det gör att även vänster navfläns ofta är större än vad som till nöds krävs för flänsens hållfastighet.
Ibland dyker det upp nav avsedda för raka ekrar (utan ekerböj) på marknaden. Dessa nav har några nackdelar jämfört med konventionella kvalitetsnav (men inga egentliga fördelar). Navet måste nämligen förborras för ett visst ekringsmönster. Navtillverkaren måste alltså bestämma sig om hjulet ska vara radiellt ekrat eller ekrat i 3-kors (alternativt ha dubbla versioner av navet). Vidare måste navet tillåta att du lätt kan byta ekrar vid t.ex. ekerbrott. Det är lätt att navaxeln (och speciellt frihjulet) kommer i vägen för ekerbytet om inte ingenjörerna tänker sig för. De lösningar som hittills har uppenbarat sig är tyngre än konventionella navflänsar.
Alla framnav är gjorda för 100 mm gaffelbredd (utom några få nav för extrem downhill, som kör med 110 mm). Baknavens bredd varierar en del, vilket kan ställa till en del bekymmer för den som vill hotta upp sin cykel med nya hjul (speciellt om du inte har en stålram). Generellt kan sägas att moderna racerbaknav är gjorda för 130 mm mellan de bakre gaffeländarna. För MTB-baknav är motsvarande siffra 135 mm (utom några få nav för extrem downhill, som kör med 150 mm) och för de flesta tandembaknav är det 145 mm (även om Santana kör med 160 mm och slipper problem med off set). För gamla 5-7 delade racerbaknav gäller andra standarder. (Måtten ovan avser s.k. O.L.D.-mått).
Vill du ha skivbroms så finns flera olika modeller från bl.a. Shimano. Ramen och framgaffeln måste dock vara förberedd för skivbroms! Skivbromsarna kommer mer och mer och dominerar nästan MTB-marknaden. Skivbromsarna har även börjat spridas mot touringcyklarna.
Navaxelns (engelska hub shaft) vridstyvhet avgör till stor del hur mycket av trampkraften som överförs till bakhjulets vänstersida (och hur mycket av skivbromskraften som överförs till bakhjulets högersida). Vridstyvheten är proportionell mot navaxelns diameter upphöjt till 4 och omvänt proportionell mot navaxelns längd.
För de flesta bakhjul överförs endast ca 5-20 % av trampkraften till vänster sida (och således överförs endast 5-20 % av skivbromskraften till höger sida) - vilket är fullt tillräckligt! Med riktigt feta navaxlar kan dock en större del av trampkraften överföras till vänster sida (och en större del av skivbromskraften överföras till höger sida). Lågflänsade baknav överför en större andel av trampkraften/skivbromskraften (ca 10-20 %) än högflänsade baknav (ca 5 %).
På en del fabriksnya nya nav från bl.a. Shimano brukar lagren vara alltför hårt åtdragna. Justera och smörj upp lagren på dina sprillrans nya nav (innan de ska användas) så slipper du obehagliga överraskningar längre fram. Dessutom rullar hjulet betydligt lättare när navet inte är alltför hårt åtdraget. Läs gärna Sheldon Browns artikel i ämnet.
Vissa långfärdscyklister brukar byta ut snabbkopplingen i bakhjulet mot vanliga muttrar för att bakhjulet inte ska lossna i branta uppförsbackar (där påfrestningarna på baknavet blir extra stora)! Styrkan i vanliga snabbkopplingar räcker ofta mer än väl (men se upp för sadistiska tjuvar som vill ta hjulen från dig).
När det gäller ekrade cykelhjul finns det många myter och mycket vidskepelse bland cyklister, cykelhandlare/reparatörer och övriga ”hjulexperter”, mer sällan en riktig kunskap. Jag föll själv länge offer för dessa myter och vidskepelser. När det var som värst fick jag lämna in cykeln för hjulriktning efter var och varannan cykeltur - trots att jag använde tunga downhill fälgar! Min mardröm tog slut när jag lärde mig de grundläggande principerna om hur ett ekrat cykelhjul fungerar. Tack Håkan Carlsson, för att du väckte mitt intresse för ekrade cykelhjul. Jag ska här ge 25 exempel på vanliga missuppfattningar.
Myt 1: Ju flera ekrar i hjulet desto starkare hjul!
Hjulets styrka är i princip summan av antalet ekrar i fälgens kraftpåverkade zon (engelska load affected zone) multiplicerad med ekrarnas spänning. Ju hårdare spända ekrarna är, desto starkare blir hjulet (inom en viss gräns). En fälg tål i princip bara en viss total påfrestning (= total ekerspänning). Överskrids denna gräns så kollapsar fälgen. Flera ekrar i hjulet ger i gengäld en motsvarande lägre spänning i varje eker. Summan ekerspänning i hjulet blir konstant och hjulets styrka är oförändrad (kapitel 1.1). Den stora fördelen med att ha fler ekrar i hjulet är att ekrarnas spänningsvariationer minskar. Det resulterar i färre ekerbrott och hållbarare hjul (kapitel 1.3). Det är extra viktigt vid hårdare smällar och tyngre last. Samtidigt kan även tunnare ekrar användas i hjulet, som då blir betydligt hållbarare (och något starkare) genom att ekerspänningen blir betydligt jämnare fördelad inom fälgens kraftpåverkade zon (kapitel 3.1).
Myt 2: Handbyggda hjul är alltid bäst!
Det är sant att några av de absolut bästa hjulen är handbyggda, men tveklöst också många av de sämsta hjulen. Ett hjul blir aldrig bättre än hur pass väl det är byggt! Vill din cykelreparatör använda Loctite, kontaktlim e.dyl., är det ett tecken på att vederbörande inte kan bygga bra hjul (ekrarna är för löst dragna). Om hjulet knäpper vid första belastning efter varje riktning, har cykelreparatören ej funnit ekrarnas förvridningsfria position (engelska twist free position) och inte utfört någon stressbefrielse (engelska stress relieving) på korrekt sätt (se kapitel 5.3). Om hjulet behövs riktas efter varje tur, har cykelreparatören ej funnit ekrarnas förvridningsfria position och/eller att ekrarna är för löst och ojämnt spända (se hjul 3 i kapitel 1.4) - förutsatt att fälgen är ok! Täta hjulriktningar och knäppningar i hjulet efter varje riktning är ett tydligt tecken på att din cykelreparatör inte kan hjul. Cykelreparatören bygger/riktar hjul under en viss tidspress. Hjulens kvalité är ofta proportionellt mot den tid som läggs ner på hjulet. Ordspråket ”tålamod är ett beskt träd med ljuva frukter” är mycket träffande när det gäller hjulbyggnad (jag bygger ett hjul på ca 5 timmar). Förmodligen bygger du själv de bästa hjulen - om du tar dig tid att göra det ordentligt! Läs gärna Sheldon Browns artikel i ämnet
Myt 3: Löst spända ekrar i hjulet ger en bättre stötdämpning!
Ekerns elasticitet (längdändring/spänningsändring) är oberoende av ekerns spänning (inom vissa gränser, som inte överstigs på långa vägar i ett konventionellt hjul). Så länge ekrarna i fälgens kraftpåverkade zon har någon ekerspänning kvar (som ger fälgen stöd), påverkas alltså inte hjulets ”stötdämpande” förmåga av ekerspänningen i hjulet. Det är först när ekerspänningen försvinner helt i fälgens kraftpåverkade zon som hjulets ”stötdämpande” förmåga ökar markant - samtidigt som både fälg och ekrar tar stor skada! Kom ihåg att ett löst ekrat hjul blir alltid ett betydligt svagare hjul - med dålig hållbarhet på både ekrar och fälg som följd (se hjul 2 och 3 i kapitel 1.4)! (Önskas ett riktigt stötdämpande hjul rekommenderas Pantours fjädrande nav, som säljs på Veloform).
Myt 4: Ju fler ekerkorsningar i hjulet, desto starkare hjul!
Ekerkorsningar behövs bara på bakhjulet för att överföra pedalkraften effektivare (kapitel 2.2). Annars beror hjulets styrka på ekerspänningen i hjulet (se hjul 1-3 i kapitel 1.4). För de flesta 32 och 36-ekrade hjul är 3-kors ekring lämplig, men för 48-ekrade tandemhjul rekommenderas ofta 5-kors ekring. Ännu fler ekerkorsningar gör det bara besvärligt att byta ekrar. För framhjulet saknar ekerkorsningar egentligen betydelse, men av tradition brukar framhjulet ekras på samma sätt som bakhjulet. Högflänsade nav bör ha färre ekerkorsningar än motsvarande lågflänsade nav.
Myt 5: Att bakhjulet behövs riktas oftare än framhjulet, beror på att det bär större vikt!
Detta är bara halva sanningen. Framgaffeln absorberar stötarna mycket bättre än bakgaffeln, vilket ytterligare ökar påfrestningarna på bakhjulet. Men framförallt ska bakhjulet ha plats med en växelkassett med 7-11 drev. Det gör att avståndet är betydligt mindre mellan höger fläns och navaxelns mittpunkt än mellan vänster fläns och navaxelns mittpunkt. För Shimanos 8-delade mountanbike-baknav är avståndet mellan navfläns och axelns mitt 22 mm på höger sida och 34 mm på vänster sida, d.v.s. höger fläns är 12 mm off set. Det gör att ekrarnas spänning på vänster sida är bara 62,5 % av ekerspänningen på höger sida - vilket försvagar bakhjulet med 19 %. Ett vanligt symmetriskt framhjul är ca 23 % starkare än ett vanligt bakhjul! I kapitel 2.1 ges tips om ett starkare bakhjul som inte behöver riktas så ofta.
Myt 6: Ekrarna på bakhjulets högra sida brister utav trampkraft!
Nej! Trampkraften har (liksom bromskraften) bara en minimal effekt på högerekrarnas spänningsvariationer (ca 5 %) om bakhjulet är tangentiellt riktat (kapitel 2.3)! Ekerbrotten är vanligast på bakhjulets högra sida vilket beror att bakhjulet bär upp mest vikt, att baktriangeln är styvare än framgaffeln samt framför allt, för att ekrarna på bakhjulets högra sida har störst spänningsvariationer av samtliga ekrar i både bakhjul och framhjul (kapitel 2). I fälgens kraftpåverkade zon förlorar ekrarna på höger respektive vänster sida spänning i proportion till deras spänningsförhållande. Är högersidans ekrar dubbelt så hårt spända som vänstersidans ekrar, förlorar också högersidans ekrar dubbelt så mycket spänning som vänstersidans ekrar i fälgens kraftpåverkade zon. Ett 36-ekrat racerbakhjul är i princip bara ett 18-ekrat hjul (det är ekrarna på höger sida som avses).
Myt 7 Ekrarna på bakhjulets vänstra sida brister utav trampkraft!
Nej! I det flesta lågflänsade baknav överförs endast 10-15 % av trampkraften till vänstersidan och i de flesta högflänsade baknav överförs bara ca 5 % av trampkraften till vänstersidan. (Med andra ord verkar alltså ca 85-95 % av trampkraften på högersidans ekrar, kapitel 2.3). Således blir trampkraftens inverkan på vänsterekrarnas totala spänningsvariationer ännu lägre än på högersidan, oftast bara ca 1-3 % om hjulet är tangentiellt ekrat på vänstersidan (kapitel 2.3). Dessutom är ekrarnas totala spänningsvariationer betydligt lägre på vänstersidan än på högersidan (kapitel 2). Trots detta händer det ibland att ekrarna håller på bakhjulets högersida men ständigt brister på dess vänstersida. Detta märkliga fenomen är vanligare på ett modernt racerbakhjul med stor off set än på ett MTB-bakhjul. Fenomenet beror på att stressbefrielsen har misslyckats på vänster sida (kapitel 5.3). Då dessa ekrar har en betydligt lägre ekerspänning än ekrarna på högersidan, måste vänstersidans ekrar klämmas åt betydligt hårdare för att det inbyggda ”minnet” ska försvinna. På ett racerbakhjul måste alltså vänstersidans ekrar klämmas åt ännu hårdare än på ett MTB-bakhjul för att det inbyggda ”minnet” ska försvinna. Att ekra vänstersidan radiellt löser alltså inte problemet med återkommande ekerbrott på vänster sida!
Myt 8: När ett nybyggt/nyriktat hjul knäpper sätter sig ekrarna!
Om hjulet knäpper första gången det belastas efter en hjulriktning, betyder det att ekrarna inte har justerats till sin förvridningsfria position (engelska twist free position) där ekrernipplarna går lika lätt att vrida åt bägge håll. Om du inte finner ekrarnas förvridningsfria position kommer hjulet att snabbt bli skevt. Ekrarna mattas betydligt snabbare när de är förvridna. Ett nyriktat hjul som knäpper så fort det belastas tyder på ett slarvigt utfört arbete (se kapitel 5.3 och lär dig rikta dina hjul själv). Det kan vara svårt att hitta ekrarnas förvridningsfria position på hårt spända DT Revolution ekrar. Välsmort mellan ekrar och ekernipplar samt mellan ekernippel och fälg gör det betydligt lättare att hitta ekrarnas förvridningsfria position.
Myt 9 Att ett runt och rakt hjul alltid är ett starkt hjul!
Ett hjul som är perfekt runt och rakt i riktstället kan mycket väl ha angränsande ekrar på samma sida mycket ojämt spända (se hjul 3 i kapitel 1.4). Precis som de gamla talesättet ”att en kedja är inte starkare än den svagaste länken”, är ett cykelhjul inte starkare än den lösast spända ekern. Jämn och hård ekerspänning är ofta de enda skillnaderna mellan ett bra hjul och ett katastrofhjul (jämför t.ex. hjul 1 och hjul 3 i kapitel 1.4). En enkel och pålitlig ”McGyver-metod” för att jämföra den relativa ekerspänningen i hjulet (förutsatt att ekrarna är lika långa och av samma dimension) är att ”spela harpa” på ekrarna med fingernaglarna och lyssna på tonen från ekrarna (se vidare kapitel 3.2).
Myt 10: När hjulet får en smäll ökar ekrarnas belastning!
Hade ekrarna varit i kompression hade detta påstående stämt. Nu är ju ekrarna (förhoppningsvis) hårt spända - vilket många ”hjulexperter” glömmer! När en eker kommer in i fälgens kraftpåverkade zon minskar ekerns spänning (och därmed ekerns belastning) kraftigt. När ekern sedan lämnar fälgens kraftpåverkade zon ökar ekerspänningen lika mycket igen. Vid en hård smäll minskar alltså belastningen kraftigt på ekrarna i fälgens kraftpåverkade zon och ökar något i de övriga ekrarna (se kapitel 1.1).
Myt 11: När hjulet belastas, minskar spänningen i alla ekrarna på nedre halvan av hjulet och ökar i alla ekrar på den övre halvan!
Nej! Ekerspänningen minskar bara i några få ekrar längst ner på hjulet (= fälgens kraftpåverkade zon, engelska load affected zone) och ökar i de resterande ekrarna. I ett normalt 36-ekrat hjul är det bara 4-5 ekrar i fälgens kraftpåverkade zon, inte 18 ekrar som många ”hjulexperter” tycks tro. Ekrarnas spänningen minskar kraftigt i fälgens kraftpåverkade zon men ökar något i de övriga ekrarna. Den totala ekerbelastningen på fälgen är ungefär konstant (kapitel 1.1). Skulle en eker gå av försvagas alltså hjulet direkt med 20-25 % (utöver att hjulet blir skevt). Det är ett mycket bra skäl till att snarast möjligt sätta dit en ny eker (och hjulet återfår då full styrka).
Myt 12: När hjulet är vint beror det alltid på att fälgen är skev i sig!
Visserligen blir hjulet snabbt vint om fälgen är skev i sig (d.v.s. fälgen är skev när ingen ekerspänning verkar på fälgen). Men den klart vanligaste anledningen till att ett hjul är vint, är helt enkelt en svagare ekerspänning i området där hjulet skevar. Den svagare ekerspänningen kan inte hålla mot när den andra sidans ekrar ”drar” fälgen åt sitt håll, vilket är orsaken till att hjulet blir vint. Om hjulet inte riktas i tid så kan fälgen skadas genom att bli skev i sig eller få en spricka vid ekerhålen. Om fälgen är skev i sig är det omöjligt att få hjulet starkt och hållbart. Det krävs då en ojämn ekerspänning i hjulet (som motverkar den skeva fälgen) för att få hjulet rakt och runt. Att ett hjul med ojämn ekerspänning inte håller visas med all önskvärd tydlighet med hjul 3 i kapitel 1.4. En fälg som är skev i sig måste alltså ovillkorligen kasseras - ju förr dess bättre! En sprucken fälg klarar inte av att hålla emot ekerns spänning i själva sprickan, vilket resulterar i en ojämn ekerspänning i hjulet. Därmed försvagas hjulet kraftigt. Även en sprucken fälg måste ovillkorligen kasseras - ju förr dess bättre!
Myt 13: Keramiska fälgar förbättrar bromsförmågan och förlänger fälgens livslängd!
Keramiska fälgar förbättrar cykelns bromsförmåga i fuktigt väglag jämfört med vanliga silverfärgade aluminiumfälgar. Den grova mikrostrukturen i det keramiska materialet förhindrar att en såphal vattenfilm täcker hela fälgsidan. I torrt väglag däremot får keramiska fälgar faktiskt försämrade bromsegenskaper jämfört med vanliga silverfärgade aluminiumfälgar. Det keramiska materialet fungerar som en isolator. Fälgen hindras från att absorbera och leda bort den friktionsvärme som bildas all inbromsning (kapitel 4.2). Det keramiska materialet motstår nerbromsning mycket effektivt. Men ibland lossnar den keramiska beläggningen från fälgen efter en otrevligt kort tids användning och bromsen ”hugger” - kassera fälgen snarast!
Myt 14: Hårdanodiserade fälgar ökar hjulets styrka och livslängd!
Visserligen gör hårdanodiseringen fälgen styvare än en silverfärgad aluminiumfälg. Men en hårdanodiserad fälg mattas också betydligt snabbare än en silverfärgad aluminiumfälg. En utmattad fälg spricker upp vid ekerhålen - företrädesvis på höger sida på bakhjulet! Hårdanodiserade fälgar har en sämre bromsförmåga i torrt väglag än vanliga silverfärgade aluminiumfälgar för att hårdanodiseringen fungerar som en isolator. I blött väglag bildas det lätt en såphal vattenhinna på den hårdanodiserade bromsytan (precis som på stålfälgar) och bromsen fungerar dåligt (kapitel 4.2). Mavic har svarvat bort hårdanodiseringen från fälgsidorna (UB Control) på sina hårdanodiserade fälgar (CD) för att förbättra bromsförmågan.
Myt 15: Fälgen måste ha skarven svetsad för bästa styrka och hållbarhet!
Då ekrarna är hårt spända och fälgen komprimeras behöver inte skarven vara sammanfogad. Det gäller bara att se till att de båda fälgändarna kommer rakt emot varandra. Annars blir de bägge fälgändarna förskjutna i sidled och fälgbromsen hugger. I princip skulle en 36-håls fälg kunna bestå av 18 små fälgbitar som helt enkelt hålls ihop av ekrarnas spänning.
Myt 16: Fälgen behöver inte dubbla ekerhylsor!
En dubbelbottnad fälg blir starkare med dubbla ekerhylsor (både ”eylets” och ”sockets”). En sådan fälg kan fördela belastningarna från ekrarna till båda sina fälgbottnar (kapitel 4.1). Fälgar utan dubbla ekerhylsor kan visserligen vara lika starka - men då till en högre vikt! Den viktigaste fördelen med dubbla ekerhylsor är att fälgens hållbarhet blir betydligt bättre (kapitel 4.3) och fälgen spricker inte lika snabbt vid ekerhålen.
Myt 17: Ju kraftigare ekrar desto hållbarare hjul!
Det är fälgen och inte ekrarna som sätter gränsen för hjulets potentiella styrka. I ett cykelhjul utsätts sällan ekrarna för mer än en 1/3 av den spänning som nya ekrar skulle klara av i ett dragprov. Dubbelreducerade ekrar är lika starka som motsvarande oreducerade ekrar - både i ekerböjen (där ekrarna oftast går av p.g.a. utmattning) och i gängorna (där ekrarna också kan brista)! Men reducerade ekrar har tunnare gods i mitten, vilket gör dem mer elastiska än oreducerade ekrar. Därför blir det fler ekrar och framförallt en jämnare ekerspänning i fälgens kraftpåverkade zon (engelska load affected zone) med reducerade ekrar än med motsvarande oreducerade ekrar - speciellt vid hårdare stötar! Det ökar hjulets styrka och framför allt ekrarnas hållbarhet. Med reducerade ekrar blir alltså spänningsvariationerna mindre i de enskilda ekrarna än med motsvarande oreducerade ekrar (kapitel 1.2).
Myt 18: Oreducerade ekrar är starkare och hållbarare än reducerade ekrar!
Visserligen är oreducerade ekrar något starkare i ett dragprov än motsvarande reducerade ekrar. Men den rekommenderade ekerspänningen i ett hjul är sällan mer än ca 1/3 av vad det krävs för att fräscha ekrar ska brista i ett dragprov. Alltså saknar ekerns absoluta styrka praktiskt betydelse för ekerns hållbarhet i ett cykelhjul! Reducerade ekrar komprimeras mer i fälgens kraftpåverkade zon. Hjulet kan därmed få flera ekrar och framför allt få en jämnare ekerspänning i fälgens kraftpåverkade zon - speciellt vid kraftiga stötar (= ett starkare och framför allt ett hållbarare hjul)! Dessutom får den ömtåliga ekerböjen en viss avlastning då spänningarna koncentreras i den reducerade mittsektionen. Det gör att reducerade ekrar håller betydligt längre. Oreducerade ekrar väger betydligt mer än motsvarade reducerade ekrar och det är således dumt mycket vikt. Reducerade ekrar är dock svårare att få tag på ”bonnvischan” (ha därför några i reserv på din semestertur) och därtill något dyrare.
Myt 19: Tunna ekrar ger ett flexigare hjul i sidled!
Detta stämmer i teorin. Men den extra flexighet som det rör sig om är oftast mindre än 1-2 mm. Hjulets flexighet är alltså helt försumbar i praktiken. Att många MTB-cyklister (däribland jag en gång i tiden) har en annan uppfattning, beror snarare på att konstruktionen av de flesta dämpargafflar tillåter framhjulet att ”flexa” ordentligt mellan bromsklossarna när cyklisten står upp och trampar - speciellt när det är skit i ena gaffelbenet! När ett MTB-framhjul börjar ”flexa” ordentligt behöver (troligtvis) dämpargaffeln omgående en service! Cyklister med stela gafflar eller Cannondale Headshok gafflar känner inte igen detta symtom.
Myt 20: Att reducerade ekrar ger mera dämpning än motsvarande oreducerade ekrar!
Det stämmer i teorin. Skillnaden i elasticitet mellan en oreducerad 2,0 mm DT Champion eker och en 2.0/1.5/2.0 mm DT Revolution eker är dock endast ca 0,4 mm (0,4 mm respektive 0,8 mm längdändring) i intervallet 0-1000 N (0-100 kg kraft). Den skillnaden är onekligen omöjlig att känna av såvida du inte har en känsla som är finare än ”prinsessan på ärten”... Så länge ekern inte slackar så har ett hårdpumpat racerdäck ca 25 gånger länge ”fjädringsväg” än en välspänd DT Revolution eker! Dock kan skillnaden i elasticitet leda till att fälgens kraftpåverkade zon (engelska load affected zone) förlängs och omfattar flera ekrar. Det gör hjulet starkare och framför allt att både fälg och ekrar håller betydligt längre.
Myt 21: Ekrarna smäller p.g.a. utmattning och det går inte att göra något åt det!
Visserligen går ekrarna av genom utmattning, beroende på alltför kraftiga spänningsvariationer när hjulet roterar under belastning. Men det finns en ”säker zon” (engelska safe zone) där ekrarna inte mattas av små spänningsvariationer. Genom en korrekt utförd stressbefrielse (se kapitel 5.3) kan den ”säkra zonen” bli avsevärt mycket större och ekrarna håller betydligt mycket längre. Det finns faktiskt personer på 80 kg som har kört 30 000 mil med samma 1.8/1.6/1.8 ekrar i 20 år. Utan stressbefrielse skulle samma ekrar hålla i endast ca 10 mil. Styvare fälgar, fler ekrar i hjulet, smala och reducerade ekrar samt mindre hjulstorlek är andra tips på hur ekrarnas spänningsvariationer kraftigt kan minskas och därmed minska antalet ekerbrott (kapitel 1.2).
Myt 22: Raka ekrar är hållbarare än konventionella ekrar.
Nej! I konventionella ekrar är det ekerböjen som bär upp all belastning. I raka ekrar är det ekerhuvudet som bär upp all belastning. Oavsett ekertyp beror i princip alla ekerbrott på utmattning i de mest stressade delarna av ekern (utmattning förebyggs med stressbefrielse, se kapitel 5.3). Konventionella ekrar går vanligtvis av i ekerböjen och raka ekrar går vanligtvis av i ekerhuvudet. Alltså är inte raka ekrar någon genial lösning mot ekerbrott (annars hade knappast konventionella ekrar funnits kvar på marknaden). Dessutom kräver raka ekrar ett nav med förborrat ekringsmönster. Det blir mycket dyrt om du vill ha ett nav specialborrat för ett udda ekringsmönster. Det blir också besvärligare att byta ekrar i ett nav som är avsedd för raka ekrar.
Myt 23: Högflänsade nav ger starkare och styvare hjul!
Högflänsade nav ger förvisso (i teorin) en betydligt bättre kraftöverföring från bakhjulet (mindre vridmoment). Det behövs bara på tandembaknav som utsätts för mycket stora påfrestningar (läs tävlingar). Att tandemnav ofta är högflänsade beror snarare på att de ofta har 48 ekerhål. Ur hållbarhetssynpunkt behövs ett visst minimiavstånd mellan varje ekerhål i flänsen. Det löses genom en större diameter (egentligen större omkrets) på flänsarna. Idag är alla vanliga 32-ekrade och 36-ekrade nav lågflänsade - som dessutom spar vikt!
Myt 24: Olika flänsstorlekar på baknavet ger ett starkare bakhjul!
Nej! Olika storlekar på höger och vänster fläns påverkar inte flänsförskjutningen (off set) i baknavet - den primära orsaken till att bakhjulet är så svagt! Olika storlekar på flänsarna gör det bara besvärligare att byta eker samt ökar navets vikt i onödan (kapitel 2.1)!
Myt 25: Skivbromsnav ger lika starka hjul som motsvarande nav för fälgbromsar!
Nej! Liksom flänsarna förskjuts åt vänster i ett baknav för att frihjulet ska få plats, förskjuts också flänsarna åt höger i de skivbromsutrustade naven för att för bromsskivan och bromsoket ska få plats (gäller både skivbromsutrustade framnav och baknav). Detta resulterar i att det skivbromsutrustade framhjulet (med Shimanos skivbromsutrustade framnav) blir ca 16 % svagare än ett vanligt symmetriskt framhjul. I själva verket blir det skivbromsutrustade framhjulet bara ca 4 % starkare än ett vanligt bakhjul med ett 8 delat Shimano XT nav. Det skivbromsutrustade bakhjulet (med Shimanos skivbromsutrustade baknav) blir bara ca 2 % svagare än ett vanligt bakhjul med ett 8-delat Shimano XT nav. För att dessa siffror ska gälla krävs samma ekerspänning på bakhjulens högra sida som på framhjulens vänstra sida (bromssidan på det skivbromsutrustade framhjulet). I kapitel 2.2 ges tips på hur asymmetriska hjul kan bli starkare.
En kombination av en stark, styv och dubbelbottnad aluminiumfälg i silverutförande försedd med dubbla ekerhylsor i rostfritt stål, ett bra MTB-nav med breda, kallsmidda ekerflänsar i aluminium och vältätade lager, mässingsnipplar och många reducerade ekrar i rostfritt stål som är jämnt och hårt spända samt korrekt stressbefriade, kommer tillsammans att ge ett hjul med lång livslängd och få bekymmer. Som vanligt när det gäller långfärdscykling är det vettigt att tänka mer mot hållbarhet än mot extrem lättvikt (för ekrarnas del är låg vikt och god hållbarhet i hjulet ofta samma sak). För att minimera antalet hjulriktningar på bakhjulet bör ekrarna på vänster sida vara betydligt tunnare (t.ex. DT Revolution) än ekrarna på höger sida (t.ex. DT Alpina III eller DT Competition). Åtminstone bakhjulet bör vara ekrat i trekors.
Ur hållbarhetssynpunkt är det faktiskt mycket viktigare att hjulet är välbyggt än att det har optimala komponenter. Dåliga komponenter kan dock aldrig ge ett bra och hållbart hjul. Ett riktigt välbyggt hjul ska inte behöva riktas förrän fälgen spricker upp vid ekerhålen - efter ca 5000 mil eller så. Sedan ska både ekrar och nav kunna återanvändas på nytt - fälgbyte efter fälgbyte!
Ett välbyggd hjul kännetecknas av:
Hjulet är tangentiellt ekrat med den sista ekerkorsningen på ”fel” sida!
Inga ekerkorsningar under ventilen som försvårar pumpning av däcket!
Väloljat mellan ekernippel och eker samt mellan ekernippel och fälg!
Jämn och optimalt hård ekerspänning!
Samtliga ekrar i hjulet är i ekerns förvridningsfria position!
Ekrarna är korrekt stressbefriade samt att hjulet är rakt och runt!
Rätt hjulkomponenter för tänkt användningsområde!
Dubbelbottnad aluminiumfälg i silverfärg med dubbla ekerhylsor!
Fälgens bredd är anpassad till de tänkta däckens bredd!
Tunna och dubbelreducerade eller trippelreducerade rostfria ekrar!
Tunnare ekrar på vänster sida än på höger sida av bakhjulet!
Vältätade nav med kraftiga, breda och kallsmidda navflänsar i aluminium!
Till synes enkelt men ack så sällsynt, vilket förklarar den rikliga floran av ”superstarka” och ”superstyva” specialhjul till (oftast) hutlösa priser på marknaden.
Hjulen ska tåla mycket stryk - utan att ge dig bekymmer! Det är speciellt viktigt för bakhjulet som bär upp de största tyngderna - samtidigt som det är det svagaste hjulet (kapitel 2.1)! Se till att hålla hjulen runda och raka under långfärder (och annars med för den delen) genom att ha ekrarna jämnt och hårt spända i ekrarnas förvridningsfria position samt genom att ha ekrarna stressbefriade på korrekt sätt. Då håller hjulen längre och cyklingen blir mera njutningsfull. Rikta genast hjulet om det börjar bli orunt eller skevt - annars tar fälgen och ekrarna stryk! Byt genast ut en trasig eker av samma orsak. Genom att undvika att köra på ojämnheter på vägen skonas hjulen. Om du måste köra över vägbanans ojämnheter - se då till att stå upp likt en mountainbikeåkare cyklandes över stock och sten. Se till att hålla både fälgsidor och bromsklossar rena från all skit som brukar samlas där. Då förbättras bromsförmågan samtidigt som både bromsklossar och fälgsidor slits mindre. Dessutom undviks ”tjutande” bromsar.
Cykelhjul finns i många olika storlekar. Idag dominerar mountainbikehjul (26" = 559 mm) och ”stora hjul” (29" = 28" = 622 mm = 700C). ”Stora hjul” finns på bl.a. hybrider och touringcyklar. Ett traditionellt mountainbikehjul är ett starkare och lättare hjul som accelererar snabbare, men ger en stötigare gång än ett ”stort hjul”. Ett 32-ekrat mountainbikehjul är ungefär lika starkt och hållbart som ett motsvarande 36-ekrat ”stort hjul”, men mountainbikehjulet blir betydligt lättare. Ger du sig ut på en långfärd med en cykel som är byggd för en annan hjulstorlek, kan det bli äventyrligt att få tag på reservdelar som ekrar, slang och däck under resans gång! Av samma skäl bör du undvika att använda hjul med raka ekrar (utan ekerböj). Raka ekrar är svåra att få tag på och de är varken starkare eller hållbarare än konventionella ekrar.
© Niklas Ingvar-Nilsson Augusti 2008