Sähköpyörien tekninen kehitys
Monet merkittävät innovaatiot ovat muuttaneet polkupyörän muotoa ja ominaisuuksia vuosien varrella. Aikaisemmissa malleissa oli kaksi pyörää, mutta ei minkäänlaista tapaa ohjata niitä, ja ne vaativat jopa juoksevan lähdön. Ominaisuuksia kehitettiin yksi kerrallaan, kuten ohjausmekanismia, tapaa ajaa polkupyörää eteenpäin koskettamatta maata ja sekä järjestelmää, joka hidastaa ja pysäyttää pyörän.
Nyt tarkastelemme sitä, mitä kehityksiä polkupyörät ovat käyneet vuosien saatossa, aivan kuin me ihmisetkin.
Vuonna 1790, Celerifere Comte Mede de Sivrac kehitti Celeriferen. Siinä oli kaksi samankokoista pyörää ja istuin, mutta ei ohjainta, jarruja tai polkimia. Ajaja liikkui eteenpäin käyttämällä jalkojaan kävelevällä tai juoksevalla lähdöllä ja sitten nousi Celerifieren satulaan.
Vuonna 1817 kehitettiin Ohjattava Laufmaschine. Tämä laite tunnetaan monilla nimillä, mukaan lukien juoksukone, velocipede, Draisine, ja swift-walker. Puisessa ohjattavassa laufmaschinessa oli ohjailtava etupyörä ja se oli ulkonäöltään ensimmäinen kaksipyöräisestä periaatteesta.
Vuonna 1858, ohjattavaan laufmaschineen lisättiin polkimet. On epäselvää, kuka ne lisäsi ensimmäisenä. Ansio kuuluu joko ranskalaiselle Pierre Michauxille, hänen pojalleen Ernest Michauxille tai Pierre Llamentille.
Vuonna 1863, kehitettiin Boneshaker, seppä Ernest Michaux kehitti vuonna 1863 ensimmäisen kaupallisesti menestyneen velocipeden, jota nyt kutsutaan nimellä boneshaker. Boneshaker valmistettiin jäykistä materiaaleista ja suorista kulmista, mikä teki siitä kirjaimellisesti “luunravistelijan” ajaa yleisillä mukulakiviteillä.
Brittiläinen insinööri James Starley keksi vuonna 1866 Penny Farthingin, joka tunnetaan yleisemmin nimellä high wheeler. Penny Farthingissa etupyörä on huomattavasti suurempi kuin takapyörä, ja pyörän istuin on etupyörän päällä ja polkimet etupyörässä. Penny Farthing näyttää melko hassulta verrattuna nykyaikaisiin pyöriin, ja sillä oli melko vaikea ajaa. Tämä rajoitti High Wheelerin suosiota.
Ajan myötä valmistajat ymmärsivät sen, että mitä isompi etupyörä, sitä pidemmälle pääsi yhdellä polkimen pyöräytyksellä, joten pyörien koko jatkoi kasvamistaan. Nämä pyörät maksoivat keskiverto työntekijälle kuuden kuukauden palkan verran. Jokaisen kuluneen vuoden ja jokaisen valmistetun polkupyörän avulla valmistajat oppivat arvokasta tietoa, jota käytettiin sitten seuraavan polkupyörän tekemiseksi paremmaksi. Ulkomuodon ja mekaniikan ohella valmistajat ymmärsivät myös lisävarusteiden, kuten pehmeiden renkaiden merkityksen, mikä voisi tehdä ajosta tasaisempaa, sekä turvavarusteiden, kuten jarrujen merkityksen. Nämä sisällytettiin sitten polkupyöriin.
Vuonna 1868 maailma näki Rubberizedin. Clément Aderille myönnettiin ensimmäisenä patentti kumisille renkaille. Koska ajopehmeydessä oli vielä parantamisen varaa, kokeiltiin myös kumirenkaita, joissa oli tyhjä ydin.
Vuonna 1876, englantilaiset keksijät Browett ja Harrison patentoivat varhaisen version jarrusatulasta.
Vuonna 1879 the Bicyclette esiteltiin maailmalle. Henry J. Lawson patentoi ensimmäisen takapyörä ketjukäyttöisen turvapolkupyörän. Lawsonin aikaisemmat mallit olivat vipukäyttöisiä.
Vuonna 1885 John Kemp Starley kehitti Englannissa Rover-turvapolkupyörän. Tämä oli ensimmäinen malli, joka näytti sellaiselta, mitä me pidämme tänä päivänä tavallisena polkupyöränä. Tässä mallissa yhdistyivät matala istuin, vahva metalliketju sekä kaksi pyörää, jotka ovat samankokoisia.
Vuonna 1888 saimme nähdä Ilmatäytteisten Renkaiden ilmestymisen. John Boyd Dunlop patentoi ilmatäytteiset renkaat Irlannissa. Ne saivat alkunsa, kun Johnin nuori poika pyysi häntä keksimään tavan saada hänen kolmipyöränsä kulkemaan pehmeämmin tavallisilla mukulakivikaduilla. Vaikka Dunlop luuli keksineensä ilmatäytteiset renkaat, Robert Thompson (hänen tietämättään) keksi ne jo vuonna 1845.
Vuonna 1889 keksittiin Poljintakajarrut. Daniel-Stover ja William Hance patentoivat nämä jarrut, ja ne tulivat myöhemmin tunnetuiksi turvajarruina. Niistä tulisi myös myöhemmin polkupyörien vakio-ominaisuus. Tämä oli luultavasti yksi sen ajan tärkeimmistä keksinnöistä.
Jalkajarrut keksittiin vuonna 1896. Nämä jarrut sallivat pyörän liikkua eteenpäin ilman, että polkimet liikkuvat. Lisäksi pyöräilijä voi jarruttaa polkaisemalla taaksepäin. Nämä jarrut ovat edelleen suosittuja tänä päivänä joillakin alueilla.
‘Ankkajarrut’ esiteltiin ensimmäisen kerran vuonna 1897. Tämän tyyppisisää jarruissa käytetään sauvaa, jota käytetään ohjaustangon vivulla. Ajaja vetää vipua vetääkseen kumirullat eturenkaan päälle hidastaakseen pyörän vauhtia.
Vuonna 1897 Hosea W. Libbey haki patenttia Mid-Drive Sähköpyörä Mallille, jossa mid-drive pyörii vain renkaan kierrosluvulla. Tämä on nykyaikaisen sähköpyörän edeltäjä, jossa on mid-drive moottori. Nykyaikaisten sähköpyörien perusta luotiin vuonna 1897. Siitä eteenpäin olemme todellakin tulleet pitkälle.
Gordon J. Scott haki vuonna 1898 Poljintehosteiselle Akkugeneraattorille sähköiselle velocipedelle. Tämä on erikoinen malli, jossa polkimet pyörittävät generaattoria, joka puolestaan käyttää pientä moottoria.
Vuonna 1898 Ernst Sachs keksi Freewheelin. 1898 oli ensimmäinen vuosi, jolloin Freewheeliä markkinointiin. Tämä keksintö sallii ajajan pitää polkimet paikoillaan polkupyörän edelleen liikkuessa eteenpäin, mutta käyttää tämän tekemiseen eri mekanismia kuin jalkajarru.
Vuonna 1938 Thomas M. McDonald haki patenttia Sähkönapamoottorille. Tämä saattaa olla aikaisin laatuaan oleva etupyörään asennettavasta versiosta. Tämän polkupyörän patenttihakemuksen yksityiskohdat osoittavat, että pyörää voidaan käyttää vain teholla, poljinten mahdollisuudella.
Vuonna 1979 Maastopyörän esitteli kalifornialainen Joe Breeze, joka on tunnustettu maastopyörän luomisesta. Niiden prototyyppejä ovat kehittäneet monet varhaiset suunnittelijat, mukaan lukien Joe Breeze, Otis Guy, Gary Fisher, ja Craig Mitchell. Nämä olivat ensimmäiset vahvat rungot, jotka rakennettiin alamäki kilpailuihin.
Hammaspyöristä tuli suosittuja vuonna 1984. Tuli trendikkääksi lisätä hammaspyörä takavaihderyhmään, mikä lisäsi nopeuksien lukumäärää 15:stä 18:sta, 21:een ja 24:ään.
Vuonna 2002 näimme 10-hampaisen Takaklusterin. Italialaine polkupyörän osien valmistaja Campagnolo kehitti 10-hampaisen takaklusterin, joka mahdollisti 30-nopeuksiset polkupyörät.
Sähköiset vaihteet esiteltiin sitten vuonna 2009. Kansainvälinen valmistaja Shimano kehitti sähköiset vaihteet, jotka mahdollistavat nopeamman vaihtamisen.
Sitten vuonna 2012 Adaptrac kehitti järjestelmän, jonka avulla ajaja pystyy säätämään rengaspainetta erikseen ajon aikana. Hiilidioksidipatruunajärjestelmän avulla tämä antaa ajajalle mahdollisuuden ylläpitää optimaalista pitoa ajo-olosuhteiden muuttuessa.
Lopulta vuonna 2014 keksittiin Litium-nikkeli-mangaanikobolttiakut, jotka tunnetaan nimellä NMC-akut. Tämä oli uudentyyppinen litiumakku, josta tuli suosittu sähköpolkupyörissä vuosien 2013-2014 aikana. NMC tarjoaa suuremman tehon pienemmässä paketissa kuin aikaisemmat mallit.