Melihat cara kerja suspensi sepeda

Suspensi sepeda berfungsi untuk meredam dan menahan getaran atau vibrasi yang terjadi ketika roda sepeda berbenturan dengan permukaan yang tidak rata. Cara kerja suspensi sepeda adalah dengan menahan tekanan akibat benturan, menyimpannya, lalu melepas energi itu melalui damping, sehingga energi dari benturan tidak menuju ke arah pengendara.

Suspensi berguna untuk:

• Control: menjaga agar sepeda tidak kehilangan kendali
• Comfort atau kenyamanan: meredam getaran agar pengendara tidak cidera atau lelah
• Durability atau ketahanan: menjaga agar part sepeda tidak sepat rusak
• Traction atau daya tarik: menjaga roda agar tetap menggigit ke tanah

 

Kategori sepeda berdasarkan suspensi

Kehadiran suspensi atau shock dan perkembangan teknologi suspensi sepeda, membuat sepeda memiliki kategori baru berdasarakan jenis suspensinya, yaitu:

1. Hardtail
   Sepeda dengan sistem suspensi depan saja, suspensi terdapat pada fork sepeda.
2. Full Suspension / Softtail
   Sepeda dengan suspensi depan (front suspension) dan suspensi belakang (rear suspension). Suspensi belakang posisinya ada di bawah tempat duduk (sadel).
3. Rigid
   Sepeda tanpa suspensi. Jenis sepeda rigid biasanya diadopsi oleh sepeda yang sederhana seperti sepeda fixie, dan sepeda yang tidak ditujukan pada area yang bergelombang.

Suspensi pada sepeda tidak menetukan baik buruknya sepeda, sepeda dengan full suspension tdak berarti lebih baik daripada sepeda rigid. Sepeda rigid jauh lebih efektif dalam pemakaian tenaga terhadap laju sepeda, dibandingkan dengan sepeda bersuspensi. Area dan karakter dan pemakaian sepeda lebih menentukan sepeda mana yang lebih baik dan cocok ketika dipakai.

Seperti yang telah dijelaskan di atas, suspensi berguna untuk menyerap energi. Pemakaian suspensi pada sepeda tidak hanya menyerap dan menahan getaran dari permukaan jalan, tetapi juga dari kayuhan pedal. Ketika kita menekan dan mengayuh pedal, ada tenaga dan energi yang juga menekan dan mengguncang sepeda. Suspensi juga menyerap tenaga dari pesepeda, membuat adanya energi yang hilang, sehingga tenaga dari kaki pada saat mengayuh sepeda, tidak semua tertranfer untuk menggerakkan roda sepeda.

Sepeda balap kebanyakan tidak memakai suspensi, karena sepeda balap dirancang untuk area permukaan jalan yang halus dan mulus, tidak perlu banyak peredam getaran roda. Pemakaian suspensi pada sepeda balap hanya akan lebih menguras tenaga pesepeda, pada tenaga kayuhan yang sama, sepeda dengan suspensi akan berjalan lebih lambat, karena suspensi menyerap sebagian tenaga.

Sepeda lipat, karena bentuknya yang kecil, dan dirancang agar praktis dan ringan juga jarang yang memakai suspensi. Pemakaian suspensi per atau udara pada sepeda lipat akan membuat sepeda menjadi berat dan tidak fleksibel lagi. Solusi untuk suspensi pada sepeda lipat adalah elastomer. Elastomer ini sejenis karet atau plastik yang dijadikan bantalan. Sepeda lipat Brompton adalah salah satu sepeda lipat yang memakai elastomer, karena bisa menghemat banyak ruang dan bobot bagi sepeda lipat. Elastomer pada jenis sepeda lain sering dianggap sebagai komponen yang tidak berguna, karena bentuknya yang kecil, hampir tidak banyak memberikan efek peredaman pada sepeda normal.

Apalagi pada saat tanjakan, sepeda jenis apapun yang bersuspensi akan lebih berat dikayuh, karena posisi suspensi lebih mudah untuk meyerap tenaga/energi dari kayuhan pedal.

Komponen pada fork dan suspensi sepeda

Sistem suspensi sepeda dikontrol oleh 2 komponen utama yaitu spring atau shock dan damper. Spring adalah per, sedangkan damper merupakan penahan gaya balik. Spring berfungsi untuk meyerap tekanan, dan damper menahan agar tekanan balik dari per tidak terpantul bolak-balik. Fork sepeda sebelah kiri dan kanan, terdiri dari komponen yang berbeda, biasanya damper tangan di kanan, dan spring di tangan kiri.

Per (spring) suspensi sepeda

Spring atau per dalam bahasa Indonesia, berguna untuk menerima tekanan dari roda sepeda supaya ban roda bisa bergerak naik dan turun ketika terkena impact. Dengan adanya spring, tekanan atau getaran tidak sampai ke pengendara sepeda. Semakin kuat spring ditekan atau tertekan, maka semakin kuat juga energi yang akan dilepaskannya. Energi yang dilepaskan ini nantinya akan dikontrol oleh damper.

Berdasarkan jenis material spring, suspensi sepeda bisa dibagi menjadi:

Coil / Per

Spring yang terbuat dari besi atau metal campuran, spring biasa kita temui pada sepeda gunung. Elastisistas kekuatannya tergantung dari bentuk dan material coilnya. Spring coil memiliki sifat linear spring rate (berbanding lurus), yang artinya jika perlu 30 kg untuk menekan per sejauh 5 mm, maka 60 kg akan menekan per sejauh 10 mm. Sifat per ini sering kali membuat suspensi mentok, ketika kita menerima beban yang sangat kuat, dan per sudah pada posisi yang paling pendek, sehingga membuat per kandas dan tekanan akan diterima oleh pesepeda. Tetapi suspensi sepeda dengan per lebih responsive pada guncangan kecil sekalipun, lebih melindungi pada kecepatan rendah, dan area yang bergelombang sedikit.

Per suspensi sepeda juga tahan terhadap perubahan cuaca panas dan dingin, serta lebih gampang perawatannya. Kekurangan coil spring adalah untuk umur per yang panjang akan merubah tingkat elastisitasnya. Kadang juga perbedaan berat antara pesepeda, tidak bisa memakai coil spring yang sama.

Air / shocks / Udara

Spring dari udara yang berada dalam sejenis tabung tertutup (chamber). Elastisistas kekuatannya tergantung dari jumlah udara yang berada di dalam chamber. Air spring memiliki sifat progressive spring rate, atau tekanan tidak berbanding lurus, semakin dalam tertekan semakian kuat tekanan yang dibutuhkan. Contoh: jika perlu 30 kg untuk menekan chamber sejauh 5 mm, maka untuk menekan sejauh 10 mm diperlukan 80 kg, untuk menekan 15 mm diperlukan 160 kg. Hal ini membuat suspensi udara lebih susah untuk mentok, karena semakin tertekan sebuah suspensi udara, semakin berat untuk menekannya.

Sifat suspensi udara yang responsive ini, membuat suspensi sepeda dengan udara, kurang responsive pada tekanan yang kecil, perlu tekanan yang lebih kuat dibandingkan dengan per untuk suspensi udara bisa bekerja. Kecuali tekanan udara di dalam suspensi dibuat rendah, tetapi nantinya per akan kurang responsive pada jalan offroad ekstrem. Tetapi sekarang sudah ada air spring yang bisa di setting agar memiki sifat suspensi yang linear atau progressive, dengan menambahkan token/spacer suspensi.

Air spring ini sangat menarik, karena bobotnya yang ringan, dan sangat mudah untuk diadjust. Pengurangan dan penambahan udara dengan pompa dilakukan untuk mengatur  kekuatan air spring. Spring ini bentuk dalamnya lebih kompleks, karena memerlukan ruang yang kedap, perlu dipasang banyak seal-seal, agar tidak terjadi kebocoran udara. Banyaknya seal membuat tahanan yang mengurangi responsive pada guncangan kecil, dan lebih susah untuk perawatannya.

Suhu akan membuat udara memuai atau menyusut, sehingga jika terjadi perubahan suhu yang cukup signifikan, maka air spring ini harus disetting lagi agar kembali ke setelan awal.

Kelebihan dan kekurangan Coil Spring dan Air Spring
Coil Spring	Air Spring
+Sensitive pad guncangan kecil sekalipun	+ Mudah dan banyak pilihan setting
+ Pengoperasian yang sederhana	+ Ringan
+ Tidak terpengaruh suhu	+ Progressive spring rate
+ Harga lebih murah	+ Kompatibel dengan banyak frame
–  Biasanya lebih berat dari air spring	– Tidak reponsive pada guncangan kecil
– Tidak kompatibel dengan semua frame (terbatas)	– Maintenance harus lebih sering
– Beda berat pengendara sering memerlukan coil yang berbeda	– Tekanan bisa berubah karena suhu
	– Harga lebih mahal

 

Travel adalah panjang suspensi untuk memendek, atau jarak kemampuan spring untuk menerima beban.

Tabel panjang travel suspensi dan jenis sepeda

Panjang travel sering dikategorikan menjadi:

• Suspensi Short travel(kurang dari 120mm) suspension untuk medan yang tidak terlalu banyak lubang dan gundukan.
• Suspensi Long-travel (lebih besar 120mm) cocok untuk medan yang tidak rata, dan untuk turunan dengan kecepatan. Semakin besar travelnya semakin nyaman dan terkendali pada turunan yang tidak rata.

2. Damper

Spring bertugas untuk mengatur seberapa jauh roda akan naik atau turun, sedangkan damper bertugas untuk mengatur seberapa cepat roda akan naik atau turun. Spring bekerja seperti pegas, jika tidak ada yang menahan akan naik turun terus menerus, seperti spring bed. Damper akan menahan spring (per/udara) agar tidak memantul-mantul.

Damper ini biasanya berisi cairan seperti minyak (oil) yang berada di dalam tabung yang ditekan oleh sebuah piston, dimana piston ini memiliki lubang yang disebut orifice. Oil akan melewati lubang ini setiap piston bergerak, besarnya luabng orifice akan mengatur seberapa cepat piston dapat bergerak. Contoh ketika kita memilih close pada settingan damper pada fork, maka orifice akan tertutup dan piston pada damper tidak dapat bergerak. Pada posisi ini tidak ada damper pada sepeda, sehingga spring tidak bisa bergerak dan tidak bisa menyerao getaran.

Cara kerja damper pada suspensi sepeda bisa mengatur seberapa cepat spring ketika ditekan, dan seberapa cepat spring kembali ke bentuk awalnya lagi. Sehingga kemampuan damper bisa dibagi menjadi:

• Compression Damping

Tekanan yang datang pada suspensi, akan ditahan oleh spring, tetapi damper yang berfungsi untuk seberapa cepat spring bergerak. Contoh animasi gambar di bawah, tekanan yang diterima spring sama beratnya, tetapi pengaturan damper yang berbebeda akan memberikan performa suspensi yang berbeda. Compression damping bisa mengatur agar suspensi lebih pelan untuk turun, dengan memberikan tahanan resisten pada spring, sehingga spring lebih keras ketika ditekan.
Pengaturan ini berguna untuk mengurangi suspensi yang kandas atau mentok ketika menerima beban berat dalam waktu yang singkat.

• Low Speed vs High Speed

Untuk mengatur kecepatan dari pergerakan spring, contohnya low speed biasa dipakai untuk mendaki. Damper speed ini bisa mengatur kecepatan penekanan suspensi sepeda, baik ketika ditekan ataupun kembali ke bentuk semula.  mengurangi sensitifitas suspensi sangat penting, ada saatnya kita menginginkan suspensi yang cepat, tetapi ada juga saatnya kita menginginkan suspensi yang lambat. Seperti ketika banyak bersepeda pada jalan tanjakan, maka kita mau agar suspensi bergerak lambat, supaya tenaga kita tidak hilang pada suspensi, tetapi lebih banyak terpakai untuk mendorong sepeda.

• Rebound Damping

Fitur yang dimiliki hamper semua suspense sepeda gunung, yaitu seberapa cepat spring kembali ke bentuk asalnya. Rebound damping hanya mengatur untuk kecepatan pantul saja. Mengatur pada kecepatan pantul yang lambat pada jalan tidak rata yang panjang akan cukup menyulitkan, karena belum selesai suspensi bergerak ke posisi asalnya, sudah tertekan lagi, sehingga rasanya seolah-olah tidak ada suspensi.