Cap 1 2 Istoric Legislatie Biciclete [303964]

Universitatea Transilvania din Brașov

Școala Doctorală Interdisciplinară

Ing. Ovidiu CONDREA

Raport de cercetare nr. 1:

Tehnici, [anonimizat]:

Prof. dr. ing. Anghel CHIRU

CUPRINS

………………………………………………………………………………………………

Introducere

Istoricul și evoluția bicicletelor

Componența generală a [anonimizat]-biciclist

Diferențe dintre mecanismele lezionale ale pietonilor și bicicliștilor. [anonimizat]-[anonimizat]-[anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat]-[anonimizat]-biciclist

Modelarea matematică a [anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat]

1. Istoricul și evoluția bicicletelor

,,Nici o [anonimizat] – nu a fost atât de important pentru evoluția automobilului precum bicicleta”

James J Flink (istoric automobile)

[anonimizat]. Conceptul inerent al revoluției industriale de a înlocui munca manuală cu mașinismul în cadrul proceselor de producție s-a manifestat și în sfera capacității de deplasare a oamenilor, în special la nivelul elitelor și a noilor formate clase de mijloc.

În anul 1818, [anonimizat] a prezentat invenția proprie intitulată Laufmaschine (mașină de rulare), fiind inspirat din invenția proprie anterioară a [anonimizat]. Acest vehicul construit aproape în întregime din lemn (ilustrat în fig.1 și 2) era constituit dintr-o bară orizontală sprijinită pe două roți de dimensiuni egale și nu era prevăzut cu un sistem de tracțiune prin ax cu pedale, fiind pus în mișcare prin mers. Demonstrația s-a făcut pe aproximativ 13 km în timp de o oră, iar acest rezultat a fost primit cu mare entuziasm de către public, fiind o alternativă fiabilă la transportul cu cai[1]. A căpătat denumirea de drezină în cinstea lui Drais (,,draisine” în Germania și ,,draisienne” în Franța) și ulterior a fost încadrat în denumirea generică de velociped ce astăzi încadrează toate monociclurile, uniciclurile, bicicletele, velocipedele cu roți paralele, triciclurile și quadraciclurile dezvoltate între 1817 și 1880. După comercializarea drezinelor, întrucât drumurile erau adeseori impracticabile pentru deplasarea acestora, majoritatea drezinelor circulau pe acostamente. Din considerente de siguranță în circulație, întrucât viteza acestora de deplasare era suficient de mare încât să pună în pericol pietonii dar și conducătorii drezinelor [1], multe autorități statale printre care Germania, Marea Britanie și Statele Unite ale Americii au interzis ulterior utilizarea drezinelor, punându-se astfel punct popularității acestora[3].

Fig. 1 – Schema drezinei inventată de Karl Drais[5]

Fig. 2– Drezina inventată de Karl Drais și schița aferentă brevetului de patentare [1],[10]

Diferite variante de tricicluri și quadracicluri au apărut în jurul anilor 1830, ce au prezentat o popularitate ridicată datorită siguranței superioare în deplasare a conducătorului velocipedului.[1] În 1828 existau informații despre o trăsură cu trei roți în Paris cu rol destinat transportului de persoane, iar prima referință scrisă ce menționează un triciclu se regăsește într-un patent de brevetare din Franța din 1867.[2] Documentul respectiv face referire la un velociped triciclu(,,un velocipede tricycle”), iar cuvântul ,,bicicletă” a apărut din noțiunea derivată de velociped biciclu ce a fost aplicată ulterior velocipedelor cu două roți.

În anul 1830 un dulgher britanic Willard Sawyer a început să construiască quadracicluri (fig.3), idee cu care a câștigat o medalie la Marea Expoziție din Londra în 1851. Aceste quadracicluri erau similare cu trăsurile, fiind construite partial din lemn, cu patru roți și pedale. Popularitatea ridicată a quadraciclurilor lui Sawyer a făcut ca numeroși membri ai diferitelor familii regale europene să intre în posesia acestor vehicule, printre care Prințul de Wales și Prințul Imperial al Franței, iar exportul acestor vehicule s-a făcut la nivel global în jurul anilor 1850. [2]

Fig. 3 – Quadraciclul inventat de Willard Sawyer [2],[5]

Fierarul Kirkpatrick Macmillan este adesea creditat ca fiind inventatorul primului model de bicicletă cu tracțiune pe roata din spate (fig 4). Acesta a manufacturat în 1839 un velociped prevăzut cu două roți din lemn fără jante, roata din față având rol virator iar axul roții din spate era antrenat de două mecanisme format din tije ce erau acționate de către pedale.

Fig. 4 – Velocipedul cu tracțiune spate inventat de Kirkpatrick Macmillan [1]

În anul 1866, Pierre Lallement a parcurs 19km până în New Haven Connecticut cu o bicicletă improvizată cu un ax cu pedale, setând astfel recordul pentru primul velociped în uz în afara Europei.[1] Vehiculul conceput de Lallement l-a impresionat pe finanțatorul James Caroll care i-a oferit fonduri pentru a patenta acest vehicul în 1866 (U.S. Patent no.59.915).[4],[5]

Fig. 5 – Schița brevetului de patentare U.S. Patent 59,915[4]

Pe străzile Parisului a fost documentată existența unui velociped cu pedale în anul 1864. Numele inventatorului primului velociped cu pedale nu se cunoaște până în prezent, însă este probabil ca acesta să fi fost Pierre Lallement sau Pierre Michaux. Între aceștia au existat multe puncte comune, amândoi conlucrând cu frații Olivier, membri ai unei familii industrialiste înstărite, iar la un moment dat Lallement fiind chiar angajat de către Michaux. Există revendicări conform cărora Pierre Lallement ar fi inventat primul velociped cu pedale pentru frații Olivier în 1863, sau Charles Sargent, un manufacturier de calești, a inventat un prototip de velociped în 1864 tot pentru frații Olivier. Cert este că Pierre Michaux a fost primul care a conceput și comercializat sub sprijinul dat de frații Olivier velocipedul francez cu ax cu pedale în 1867.[1]

Velocipedul a fost ulterior denumit și ,,boneshaker” datorită șocurilor neamortizate primite dinspre drum, întrucât era format dintr-un cadru de metal și roți de lemn prevăzute cu o bandă de rulare metalică, fără suspensie. Roata din față avea un diametru superior roții din spate iar pedalele antrenau direct roata din față. Pierre Michaux, fierar de profesie, deținea un grad ridicat de expertiză în lucrul cu fonta maleabilă, fapt ce i-a permis să fabrice cadrele din fontă într-un timp scurt și la un preț redus. Deși frații Olivier au investit semnificativ financiar și intelectual în producția de serie a velocipedelor, aceste vehicule au fost comercializate tot sub numele lui Michaux.[1]

Prima generație de velocipede concepute de Michaux au apărut în 1867 și erau prevăzute cu cadre din fontă în formă de serpentină (fig 6.a.). Velocipedul a fost atât de popular încât în Franța până la sfârșitul anului 1867, a fost raportat că aproximativ 150 de manufacturieri independenți ajunseseră să producă modelul. A doua generație de velocipede concepute de Michaux au apărut în 1868 și încorporau anumite inovații tehnologice patentate de frații Olivier și Georges de la Bouglise, respectiv: frână operate prin cablu și roti prevăzute cu arbori cu autoungere (fig 6.b., 6.c.). Cadrul era fabricat din fier forjat și avea forma unei grinde diagonale singulare ce se termina în furci la nivelul roții din spate, înlocuind astfel cadrul mai slab din fontă sub serpentină. Aceste modele au avut un success răsunator, astfel încât însăși Louis Napoleon, Prințul Imperial al Franței în vârstă de 12ani, a fost văzut deplasându-se pe un astfel de velocipede, fapt ce a generat un soi de publicitate gratuită modelului.[1]

a.Velociped din prima generație 1867[1] 6.b.Velociped din a doua generație 1868[1]

6.c. Velociped din a doua generație 1868 [2]

Fig. 6 (a și b) – Velocipede cu două roți fabricate de Michaux

În aprilie 1869, frații Olivier au întrerupt legătura cu Michaux în urma unui litigiu soluționat în instanță, iar compania a fost lichidată, deși Michaux a mai continuat să vândă velocipede sub același nume până la sfârșitul anului. Tot în aprilie 1869, frații Olivier au fondat Compagnie Parisienne, investind semnificativ în companie, retehnologizând atelierele de producție și adăugând noi concepte precum roți prevăzute cu spițe. În septembrie 1869 este organizată cursa de biciclete Paris-Rouen de către frații Oliviers, în intenția de a promova noile modele de velocipede (fig 7). Izbucnirea răboiului franco-prusac din 1870, declinul popularității velocipedelor din 1872 și administrarea deficient a companiei au dus ca la cinci ani mai târziu, în 1874, compania să declare faliment, cu datorii mai mari de un milion de franci. Această succesiune de evenimente a pus punct activității fraților Olivier și a lui Michaux în domeniul producției de velocipede, însă au rămas memorați în istorie datorită contribuției acestora în evoluția bicicletelor.[1]

a.Velociped cu roti din lemn 1869[1] b.Velociped cu roti prevăzute cu spițe 1867[1]

Fig. 7 (a și b) – Velocipede cu două roți fabricate de Compagnie Parisienne

La scurt timp după apariția vehiculelor concepute de către Pierre Lallement și Pierre Michaux au apărut noi modele cu diferite variații de velocipede cu două roți și pedale față, cu un raport mult mai ridicat între diametrul roții față și cel al roții spate (au rămas cunoscute sub denumirea de ,,penny-farthing”), ce puteau atinge viteze ridicate datorită razei de rulare ridicate a roții față însă erau limitate dimensional de lungimea piciorului biciclistului (fig 8)[2]. Aceste vehicule prezentau un impediment pentru persoanele ce nu aveau o constituție atletică, fiind pretabile în general doar pentru bărbații de talie înaltă.

Aceste modele atingeau viteze de deplasare relative ridicate însă erau periculoase, biciclistul fiind poziționat la o înălțime semnificativă față de sol. În cazul unor porțiuni accidentate de drum, biciclistul putea fi aruncat peste roata din față a velocipedului, suferind vătămări grave în urma contactului cu drumul, în unele cazuri fatale.[5]

După aproximativ două decade și o evoluție meteorică, popularitatea acestui velocipede a scăzut vertiginos datorită lipsei de confort, a gradului ridicat de pericol și apariției altor modele de velocipede mai sigure în exploatare precum bicicleta de siguranță, însă a reprezentat un pas înainte în proiectarea bicicletelor prin însăși exemplul negativ dat de modul de tracțiune pe roata din față.[2]

a. Velociped obișnuit 1870 [1]

a. Grout tension 1872 [2] b. Hillman Kangaroo dwarf front-driver 1884 [2]

Fig. 8 (a și b) – Velocipede cu două roți și pedale aferente roții din față (front-driver)

În 1863 Joseph Goodman a patentat tricicleta Rantoon cu două roți față și o roată spate, ce era prevăzută cu leviere ce erau acționate de mâini și picioare (fig 9.a.). Variante similare au fost dezvoltate de Hastings în 1868 și Mathew Brown în 1865, varianta lui Brown având o roată spate și două față (fig 9.b., 9.c). [2]

9.a. Tricicletă Rantoon 1863[2] 9.b. Tricicleta M. Brown 1865[2] 9.c. Tricicleta J. Hastings 1868[2]

Fig. 9 – Modele de triciclete timpurii

Inventatorul britanic John Kemp Starley a lucrat pentru manufacturierii de biciclete Haynes and Jefferis în 1877, iar în 1878 și-a înființat propria afacere împreună cu William Sutton în scopul dezvoltării unor modele de biciclete mai sigure și ușoare în exploatare decât velocipedele ,,penny-farthing”. Primul pas făcut în acest sens a fost conceperea și manufacturierea unor modele noi de triciclete.

Un model de tricicletă modernă similară cu bicicletele existente în zilele noastre (fig 10.a.) a apărut în anii 1884 în urma dezvoltării unui model de tricicletă concepută de John Kemp Starley și fiul acestuia în 1876 (fig 10.b.). Această tricicletă modernă timpurie avea roata din față solidarizată cu ghidonul și cele două roți din spate de dimensiuni similare cu roata din față. Acest model de tricicletă prezintă un nivel ridicat de similaritate cu bicicleta de siguranță introdusă tot de către John Kemp Starley circa un an mai târziu. Prin aceste două vehicule s-a urmărit atingerea unui grad mai ridicat de siguranță și confort față de velocipedele cu roți înalte precum și o variantă de deplasare pentru doamnele în rochii sau pentru cei ce nu prezentau abilități de gimnast pentru a escalada și a conduce velocipedele cu roți înalte.

a. Starley’s Coventry tricycle 1876 [5] b. Tricicletă modernă timpurie []

Fig. 10 (a și b) – Triciclete apărute la sfârșitul sec. XIX

Starley și asociații lui au introdus ulterior un nou model de tricicletă, mult mai dezvoltat din punct de vedere al tehnologiei de fabricare și al stabilității în deplasare, intitulat Starley Royal Salvo (fig. 11). Această tricicletă a debutat în 1877, fiind foarte similară cu velocipedele penny-farthing prin construcție, având două roți egale de diametru ridicat poziționate în partea din spate și o roată de diametru redus în partea din față. Șaua tricicletei era dispusă între roțile spate, fiind susținută pe axul de legătură al roților spate. La momentul apariției tricicletei Royal Salvo, aceasta reprezenta cea mai avansată tipologie de tricicletă existentă, iar anumite inovații tehnologice implementate asupra tricicletei Starley Royal Salvo sunt încorporate și asupra bicicletelor ce se fabrică în prezent. Starley Royal Salvo era prevăzută cu pedale ce antrenau printr-o transmisie cu lanț roțile din spate și un diferențial constituit dintr-un ansamblu de came cuplate ce permitea roților stânga sau dreapta să se rotească independent una de cealaltă, îmbunătățind astfel comportamentul tricicletei la deplasarea în viraj.

Fig. 11 – Tricicleta Starley Royal Salvo

Variante constructive asemănătoare de triciclete cu cele ale lui Starley au apărut la scurt timp de la inovațiile lui Starley, precum tricicleta Antelope (fig 12.a.) sau tricicleta Columbia (fig 12.b.). Tricicleta Antelope a fost produsă de Thomas Smith&Sons of Birmingham în 1884, având șaua poziționată în spatele axului roților spate, fapt ce a impus instalarea unei roți de sprijin de diametru mai redus în spatele axului roților spate. Pentru bracarea roții din față era utilizat un frâu format din tije iar axul roților din spate era antrenat prin transimise cu lanț și pedale. Tricicleta Columbia a construită de Pope Manufacturing în 1888 și era prevăzută cu frână acționată manual și o lampă de iluminare cu carbid poziționată pe furcă.

12. a. Tricicleta Antelope 1884[1]

12. a. Tricicleta Columbia 1888[1]

Fig. 12 – Modele de triciclete apărute la sfârșitul secolului XIX

Tricicleta Rex Cycle a fost produsă în 1897 în Statele Unite ale Americii și era prevăzută cu cele trei roți dispuse în linie (fig 13). Roțile erau alcătuite din cauciuc dur iar tricicleta per ansamblu oferea un grad ridicat de confort utilizatorilor, însă modelul nu s-a bucurat de succes întrucât avea un cost ridicat de fabricație. Un model diferit de tricicletă cu inventator anonim a fost raportată tot în Statele Unite ale Americii, având o construcție complexă formată din trei roți dispuse în linie, cu roțile din față și spate de diametru mai redus față roata centrală.

Fig. 13 – Tricicleta Rex Cycle 1897[1]

Bicicleta de siguranță (safety bicycle – fig 14) a fost introdusă de către John Kemp Starley sub denumirea de Rover în 1885, însă fără a o patenta, la principala expoziție anuală Stanley Cycle Show din Marea Britanie. Bicicleta era prevăzută cu două roți de dimensiuni egale: o roată viratoare în partea din față și o roată în spate antrenată printr-o transmisie cu lanț de către un angrenaj poziționat pe axul pedalier. Bicicleta de siguranță s-a bucurat de un succes major și a revoluționat modul de transport al oamenilor și implicit întreaga societate. Succesul major al bicicletelor comercializate de Starley&Sutton Co. a făcut ca la sfârșitul anilor 1890 firma să se redenumească Rover Cycle Company, iar la scurt timp după moartea lui John Starley firma a început să fabrice automobile sub aceeași denumire, Rover.

Bicicleta de siguranță astfel cum este intitulată a apărut în lumina percepției publice din perioada respectivă în cadrul căreia velocipedele erau considerate periculoase, în special velocipedele cu roți înalte. Bicicleta de siguranță reprezintă forma cea mai apropiată de bicicletele existente în zilele noastre și a apărut din nevoia de a crea un velociped sigur în exploatare pentru bărbați, femei și copii de toate vârstele.

14.a. Bicicleta Hirondelle Superbe 1890[1] 14.b. Swift Sprung Safety 1888[1]

14.c.Crypto Alpha Bantam 1896[1] 14.d. Dursley Pedersen 1898[1]

14.e. Tonk Old Hickory 1898[1] 14.f. Cygnet Ladies 1898[1]

14.g. Whippet safety bicycle 1885 [6] 14.h. Lady’s safety bicycle 1884 [7]

14.i. Mc Cammon safety bycicle [8]

Fig. 14 – Modele de biciclete de siguranță apărute în sec. XIX și XX

La sfârșitul secolului XIX, având virabilitatea, confortul, siguranța dar și viteza maximă de deplasare superioare, bicicletele de siguranță înlocuiseră virtual velocipedele cu roți înalte în Europa și America de Nord.

Bicicletele de siguranță au fost utilizate cu succes în domeniul militar, fiind experimentate în cadrul mai multor armate. Utilizarea bicicletelor în domeniul militar prezenta numeroase și însemnate avantaje în raport cu utilizarea cailor, întrucât caii erau vulnerabili la gloanțe, puteau fi observați mult mai ușor și necesitau hrană și perioade de odihnă. Încă din timpul lui Karl von Drais, acesta a sugerat utilizarea drezinelor de către mesageri militari. În 1875, bicicletele erau utilizare de către mesageri militari în Italia, iar în 1887 au fost înființate secțiuni militare de ciclism și în Marea Britanie și Spania. Cel mai timpuriu grup militar de bicicliști a fost First Signal Corps în 1891, ce aparținea Connecticut National Guard. În timpul primului război mondial, bicicletele au fost utilizate ca mijloace mobile de transport pentru mesageri infanteriști și medici de către toate părțile implicate. În timpul celui de-al doilea război mondial, bicicletele au fost utilizate de către mesageri militari, dar și în cadrul operațiunilor de parașutism, în cadrul cărora parașutiștii săreau din avioane cu biciclete speciale pliate, ce erau apoi utilizate pentru a mări capacitatea de deplasare pe sol, în spatele liniilor inamice. [1]

Invenția pneului pneumatic pentru bicicletă a lui John Dunlop din 1888 a făcut ca deplasările cu bicicletele de siguranță să se facă mult mai confortabil și mai extins, în zone dificile și neaccesibile anterior. Mai mult, acest nou element a făcut ca sistemele de suspensii prin arcuri împreună cu cadrele foarte înalte ale velocipedelor să devină redundante. Bicicletele de siguranță au înregistrat o popularitate ridicată în rândurile elitelor și claselor de mijloc din Europa și America de Nord în anii 1890-1900. Istoricii preocupați de evoluția bicicletelor numesc această perioadă începutul epocii de aur a bicicletelor (,,the bicycle craze”), întrucât la începutul secolului XX mersul pe bicicletă devenise principalul mod de deplasare și recreere. Acest trend a durat până în jurul anilor 1910 în America de Nord și până la jumătatea secolului XX în Europa, atingând declinul datorită invenției și apariției automobilelor, care la scurt timp după introducerea în uz au devenit modul preferat de transport.[5]

Compania Diamant fondată de frații Nevoigt în 1882, după ce a fabricat primul model de biciclete în 1895 și a introdus soluția tehnică de lanț de transmisie dublu ce oferea o schimbare mai bună a treptelor de viteză, a câștigat reputație pentru construirea de biciclete ușoare de calitate superioară, ce erau fezabile curselor de biciclete. Modelul Diamant 67 a fost produs în 1936 înaintea Olimpiadei de la Berlin (fig 15), eveniment în cadrul căruia echipa germană de ciclism a câștigat două medalii de aur utilizând această bicicletă. Modelul Diamant 67 a fost produs până în 1954, an după care a început producția modelului Diamant 167, ce reprezenta o variantă îmbunătățită a modelului Diamant 67 din punct de vedere al performanțelor, dar nu și din punct de vedere al principiilor constructive. Ulterior celui de-al doilea război mondial, compania Diamant a fost încorporată în economia centralizată a Germaniei de Est și a produs biciclete pentru numeroase țări din blocul estic. Bicicletele Diamant sunt utilizate și fabricate și în prezent, brandul fiind preluat în 2002 de Trek Bicycle Corp. [1]

Fig. 15 – Diamant Model 67

Bicicleta Diamant 67 a fost construită la cele mai înalte standarde existente la acea vreme, fiind alcătuită dintr-un cadru ușor și rigid din structuri tubulare de oțel de grosimi reduse. Forma cadrului bicicletei Diamant, respectiv un patrulater asemănător unui romb înclinat ce însăși sugerează forma unui diamant, a fost ulterior preluată și de către alți constructori de biciclete datorită performanțelor generale superioare, astfel încât această tipologie de cadru de bicicletă a devenit consacrată sub numele de cadru Diamant. [1]

Întreaga evoluție tehnologică a bicicletelor din cadrul secolelor XIX și XX a constituit baza introducerii și dezvoltării automobilelor și aeroplanelor. Descoperirea a diverse tehnologii de prelucrare a oțelului, de fabricare a structurilor tubulare și a schimbătoarelor de viteze aferente vehiculelor au fost puternic favorizate de evoluția bicicletelor. Nu este o coincidență faptul că majoritatea manufacturierilor de vehicule au fost inițial manufacturieri de biciclete, sau că frații Wright, ce sunt adesea creditați cu invenția primului aeroplan funcțional, au fost inițial mecanici de biciclete.[1]

1.2. Componența generală a bicicletelor contemporane

Bicicletele existente în prezent prezintă un grad ridicat de similaritate cu bicicletele produse în a doua jumătate a secolului XX din punct de vedere al principiilor constructive, însă performanța și confortul oferit de componentele acestora au fost îmbunătățite în mod constant de-a lungul timpului, acestea devenind mult mai sofisticate. Față de bicicliștii secolului trecut, bicicliștii contemporani sunt în rare situații nevoiți să cunoască și să ajusteze componentele funcționale ale bicicletelor.

Componentele principale ale unei biciclete contemporane sunt: cadrul, transmisia, roțile, frânele, șaua, suspensia, pedalele și axul pedalier. Componentele ce influențează în mod direct gradul de confort al biciclistului sunt furca, șaua, suspensia și pedalele.

Cadrul este nucleul bicicletei, întrucât orice altă componentă și funcționalitatea ei este puternic dependentă de forma și proprietățile cadrului. Cadrul unei biciclete trebuie să îndeplinească condiția de rigiditate necesară pentru a menține biciclistul și echipamentul auxiliar în pozițiile nominale, să permită efectuarea unui transfer eficient de putere dinspre axul pedalier către roata din spate și să ofere un anumit grad de confort biciclistului. Majoritatea cadrelor de biciclete contemporane sunt construite similar modelului Diamant, fiind formate dintr-un triunghi superior determinat de axul furcii și axul pe care se sprijină șaua; și un triunghi inferior determinat de roata din spate și axul pe care se sprijină șaua.

Cadrele sunt alcătuite dintr-o gamă variată de materiale; cele mai des utilizate materiale în construcția cadrelor sunt oțelul, aluminiul și fibra de carbon; materiale mai rar utilizate în construcția cadrelor sunt titanul, lemnul sau bambusul. Cadrele din oțel pot oferi mai mult confort în timp ce cadrele din aluminiu și fibră de carbon sunt mai ușoare. Cadrele din titan nu ruginesc și sunt rezistente și ușoare, însă sunt costisitoare. Cadrele din lemn și bambus sunt întâlnite în anumite țări în curs de dezvoltare și se regăsesc în general în cadrul bicicletelor improvizate. [1]

Cadrele din oțel (fig 16.a.) sunt inițial prevăzute cu urechi de prindere, fiind apoi sudate TIG în zonele de asamblare. Altă metodă de asamblare a cadrelor din oțel se poate face prin sudarea cu aliaj de alamă. Cadrele din titan (fig 16.b.) necesită un grad ridicat de meticulozitate în cadrul procesului de sudură, în consecință acestea sunt foarte costisitoare față de cadrele din oțel și aluminiu. Cadrele din fibră de carbon (fig 16.c.) pot fi construite monococă printr-un proces continuu de turnare, sau poate fi format structuri tubulare asamblate prin urechi de prindere interne și externe ce sunt ulterior lipite între ele. [1]

16.a. Scapin Nope 2000 16.b.Schwinn Paramount 1970 16.c. Roubaix 2009

Fig. 16 – Tipuri de cadre ale bicicletelor contemporane[1]

Frânele bicicletelor moderne pot fi clasificate în funcție de modul și locul de acționare asupra roții în frâne pe jantă, frâne pe butuc (butucul roții spate) și frâne pe disc. Frânele sunt activate de la nivelul ghidonului bicicletei printr-o pârghie formată dintr-un cablu metalic sau printr-un circuit hidraulic pentru frânele pe disc și jantă, iar frânele pe butuc doar prin cablu metalic.

Frânele pe disc funcționează prin presarea a două blocuri de frână din cauciuc asupra jantei, generând fricțiune. Frânele pe disc pot fi de mai multe tipuri: frâne cu pivot dual (fig. 17.a), frâne cu tragere centrală (fig. 17.b), frâne Cantilever (fig. 17.c) și frâne în formă de V (fig. 17.d). [1]

Frânele pe butuc (fig 17.e.) sunt alcătuite dintr-un tambur și saboți, acestea intrând în contact și generând fricțiune în timpul frânării prin deplasarea sabotului în exterior către tambur.

Frânele pe disc (fig 17.f.) sunt alcătuite dintr-un disc solidar și paralel cu roata, ce este presat în timpul frânării între două blocuri de frână prin intermediul unui etrier de dimensiuni reduse, sub formă de șubler.

17.a. 17.b.

17.c. 17.d.

17.e. 17.f.

Fig. 17 – Tipuri de frâne ale bicicletelor contemporane[1]

Transmisia unei biciclete reprezintă ansamblul componentelor ce permit transmiterea mișcării de rotație a pedalelor și implicit a axului pedalier la nivelul roții din spate a bicicletei. Lanțul de transmisie angrenează foaia sau sistemul de foi prevăzute pe axul pedalier și pinioanele prevăzute pe axul roții din spate, generându-se astfel un raport de transmitere ce poate fi ajustat de către biciclist în funcție de cerințele din trafic. Modificarea poziției lanțului, respectiv cuplarea unui pinion diferit sau a unei foi diferite se efectuează prin intermediul unui schimbător (derailleur) în formă de paralelogram, ce poate fi poziționat în partea din față la nivelul foilor (fig 18.a) sau în partea din spate la nivelul pinioanelor (fig 18.b).[1] Schimbarea treptei de viteză se face prin acționarea unui mâner situat pe ghidon, ce va comuta schimbătorul de viteze și va deplasa lanțul transmisiei printr-o mișcare transversală stânga-dreapta până la atingerea unei noi trepte de viteză, menținând lanțul transmisiei tensionat în timpul acestei operațiuni.

O altă soluție constructivă pentru transmisia bicicletelor este montarea reductorului în cadrul butucului roții spate (fig 18 c.). [1] Această soluție tehnică de transmisie prezintă avantaje precum o durată de viață ridicată și mentenanță redusă, iar angrenajul poziționat în butuc este permanent protejat de ploi și noroi.

18.a. 18.b.

18.c.

Fig. 18 – Tipuri de transmisii ale bicicletelor contemporane[1]

Roțile bicicletelor sunt alcătuite din jante și butuci conectate prin intermediul unui sistem de suport precum un sistem de spițe sau disc din fibră de carbon. Rigiditatea roților trebuie să fie ridicată pentru a diminua efortul necesar virării acestora. Butucul roții (fig 19) este uzual prins de cadru printr-un mecanism cu eliberare rapidă, iar rulmenții sunt încapsulați înăuntrul butucului. [1] Janta are rolul de a oferi o suprafață de susținere cauciucului roții și la anumite modele de biciclete are rolul de a oferi o suprafață de frânare. Jantele bicicletelor pot fi de trei tipuri: jante cu cameră de aer (fig 20.a.) ce sunt cel mai des regăsite, jante tubeless (fig 20.b) și jante cu secțiune tubulară (fig 20.c.) ce sunt utilizate uzual în ciclismul de performanță.[1]

Fig. 19 – Schema unui butuc de roată de bicicletă[1]

20.a. 20.b. 20.c.

Fig. 20 – Tipuri de jante ale bicicletelor contemporane[1]

Suspensiile bicicletelor au fost introduse în jurul anilor 1990, într-o perioadă în care producătorii de biciclete mountain-bike au preluat o serie de elemente tehnologice existente pe motociclete. [1] Suspensiile bicicletelor pot fi împărțite în două categorii în funcție de poziționarea acestora: suspensii față și suspensii spate. Sistemul de suspensie pentru partea din față (fig 21.a.) este cel mai des utilizat și este constituit din furca bicicletei și două amortizoare telescopice montate înăuntrul furcii. Anumite modele de biciclete dotate cu furcă telescopică sunt prevăzute și cu sistem de suspensie pentru partea din spate (fig 21.b.), montate între roata spate și cadrul bicicletei.

21.a. 21.b.

Fig. 21 – Tipuri de suspensii ale bicicletelor contemporane[1]

2. Norme rutiere și regulamente pentru bicicliști și biciclete

Normele și regulamentele aplicabile bicicliștilor pot fi clasificate în trei categorii:

Regulamente aplicabile bicicletelor

Norme referitoare la circulația bicicliștilor în traficul rutier

Regulamente referitoare la căștile de protecție ale bicicliștilor

2.1.Regulamente aplicabile bicicletelor

2.1.1. Regulamente generale aplicabile bicicletelor

În tratatul internațional din cadrul Convenției de la Viena privind traficul rutier ce a avut loc în 1968, precum și în cadrul amendamentelor ulterioare introduse în 1993, bicicleta a fost definită ca fiind un vehicul prevăzut cu două roți, propulsat exclusiv prin energia musculară a personelor ce se află pe vehicul, în particular prin intermediul pedalelor sau manivelelor[9].

Mai mult, în articolul 44 al Convenției de la Viena se enunță că o bicicletă trebuie să îndeplinească următoarele condiții pentru a fi admisă în traficul internațional: [9]

să fie prevăzută cu o frână eficientă;

să fie echipată cu o sonerie capabilă să fie auzită de la o distanță suficientă și să nu cuprindă alte dispositive audibile de avertizare;

să fie echipată cu un dispozitiv reflectorizant de culoare roșie în partea din spate și dispozitive capabile să asigure o lumină de culoare albă sau galbenă în partea din față a bicicletei și o lumină de culoare roșie în partea din spate.

Convenția de la Viena a fost ratificată în 74 de țări printre care și Republica Socialistă România, rămânând în vigoare și astăzi în cadrul României.

În Olanda au fost concepute standarde referitoare la scaunele de copii aferente bicicletelor, ce conțin recomandări și cerințe referitoare la dimensiunile scaunului, modul de atașare, suprafețe de rezemare a picioarelor și metode de prevenire a contactului picioarelor cu janta roții din spate.[10],[11]

Comitetul F08.10 al organizației de standardizare ASTM a dezvoltat o serie de standarde prin care au fost reglementați parametrii mecanici minim necesari ai bicicletelor[12]:

F 2043 – standard în care se clasifică tipurile de biciclete;

F 2273 – standard în care se precizează testele mecanice ale furcilor bicicletelor și metodele în care se efectuează acestea;

F 2274 – standard în care se specifică criteriile de acceptare pentru testele mecanice efectuate asupra furcilor bicicletelor, ce sunt prezentate în standardul F2273;

F 2268 – standard în care se precizează locația seriilor numerice de identificare ale bicicletelor și informația codată în aceste serii;

F 1975 – standard în care se specifică cerințele funcționale ale remorcilor tractate de biciclete simple și biciclete în tandem;

WK 464 – standard în care se precizează metodele de testare mecanică a cadrelor de bicicletă;

WK 468 – standard în care se specifică terminologia bicicletelor și a componentelor aferente;

WK 6819 – standard în care se specifică criteriile de duritate și durabilitate pentru cadrele de bicicletă.

2.1.2. Regulamente referitoare la iluminarea și vizibilitatea bicicletelor

În ceea ce privește regulamentele referitoare la iluminarea și vizibilitatea bicicletelor în traficul rutier, acestea diferă de la un stat la altul. Cele mai mari diferențe se regăsesc la nivelul lămpilor față, întrucât acestea au un dublu rol, de a lumina calea de rulare pentru biciclist și de a îl face vizibil pe acesta în trafic.

Cerințele specifice ale regulamentelor referitoare la iluminarea și vizibilitatea bicicletelor în traficul rutier pot fi încadrate în următoarele categorii:

cerințe fotometrice

cerințe tehnice necesare asigurării fiabilității echipamentelor

informații pentru utilizator/comerciant

Regulamentele referitoare la iluminarea și vizibilitatea bicicletelor au următoarele roluri:

de a constitui o bază de referință pentru normele rutiere

de a constitui o bază de informare pentru utilizator despre caracteristicile calitative ale sistemelor de iluminare aferente bicicletelor

Legislația rutieră din Marea Britanie este singura legislație a unui stat european ce face referire la un standard referitor la iluminarea și vizibilitatea bicicletelor (RVLR – Road Vehicles Lighting Regulations). RVLR stipulează că orice bicicletă trebuie să fie prevăzută în partea din față cu o lampă cu lumină de culoare albă, poziționată central sau în partea dreaptă la maxim 1500mm față de sol, care să fie vizibilă și aliniată către direcția de înaintare a bicicletei, iar în cazul unor lampe cu blițuri, acestea trebuie să emită minim 4 candele. Mai mult, RVLR stipulează că bicicletele trebuie să fie prevăzute cu o lampă de culoare roșie poziționată central sau în partea dreaptă la o distanță între 350mm și 1500mm față de sol, aliniată în sens opus direcției de înaintare și vizibilă din spate. În cazul unor lampe cu blițuri, cerințele minime necesare pentru acestea sunt tot de 4 candele.[13]

Alte state precum Germania și Olanda au introdus standarde proprii precum: StVZO și DIN 33958 (Germania) și DEKRA NL 6.1.4 Bicycle Lamp and Retroreflector Performance Rating Standard (Olanda). Standardul StVZO stipulează un minim de 10 Lucși pentru lămpile din față ale bicicletelor, iar standardul DIN 33958 stipulează două nivele de calitate ale iluminării bicicletelor, 10 Lucși precum în standardul StVZO și 20 Lucși. Standardul olandez DEKRA prevede trei nivele de calitate: 4 Lucși, 7 Lucși și 10 Lucși. O altă cerință fotometrică a standardelor DEKRA, DIN și au fost ulterior preluată în standardul ISO 6742:2015 stipulează o limită maximă de 200 candele pentru a nu produce orbirea altor participanți la trafic. Standardele RVLR, StVZO și DIN 33958 nu menționează cerințe referitoare la nivelul de vizibilitate al lămpilor, iar standardul olandez într-o foarte mică măsură.[14]

Referitor la sursele de putere ce pot fi utilizate pentru iluminarea bicicletelor, acestea pot fi de mai multe tipuri:

dinam poziționat în butucul roții

dinam sub formă de sticlă poziționat în contact cu planul lateral al roții

baterii reîncărcabile

baterii de unică folosință

baterii rotunde de dimensiuni reduse (button cell)

baterii caracteristice bicicletelor electrice

alternator cu magneți.

În standardul DIN se specifică o durată de viață a bateriilor de 15 ore, acestea trebuie să fie prevăzute cu un indicator care să afișeze când trebuie efectuată schimbarea bateriilor și să mențină în aceste condiții o intensitate luminoasă de 0,6 candele pentru 30 de minute. Standardul DEKRA indică doar faptul că bateriile trebuiesc prevăzute cu un indicator de avertizare.[14]

În Germania este impus prin lege ca bicicletele să fie prevăzute cu dinam atașat, nefiind permisă utilizarea doar a unei lămpi cu funcționare exclusivă pe baterii, iar bicicletele pot fi comercializate fără a fi echipate cu sisteme de iluminare. În Austria este permisă utilizarea lămpilor cu funcționare exclusivă pe baterii, iar bicicletele comercializate trebuiesc obligatoriu să fie prevăzute cu sisteme de iluminare. Aceleași reguli se aplică și în Elveția, însă lumina oferită de lămpile pe bază de baterii trebuie să fie vizibilă la o distanță de 100m. În Olanda și Franța este permisă utilizarea lămpilor pe bază de baterii, iar în Olanda bicicletele comercializate nu trebuiesc să fie în mod obligatoriu echipate cu sisteme de iluminare. [14]

2.1.3. Standarde ISO aplicabile bicicletelor

O serie de standarde aplicabile bicicletelor au fost publicate de către ISO în perioada 2014-2016, în catalogul de standarde ISO/TC 149/SC 1 referitor la biciclete și subansamblurile principale aferente[15], astfel:

ISO 8090:1990 – standard în care se specifică terminologia și simboluri pentru a desemna principalii parametri dimensionali ai bicicletelor;

ISO 8098:2014 – standard în care se specifică cerințele funcționale, de siguranță și metodele de testare a bicicletelor pentru copii în stare complet asamblată și a subansamblurilor principale aferente. Standardul ISO 8098:2014 este aplicabil pentru biciclete cu înălțimea maximă a șelei bicicletei cuprinsă între 435mm și 635mm;

ISO 4210-1:2014 – standard în care se specifică termenii și definițiile referitoare la siguranța și cerințele funcționale în cadrul proceselor de design, asamblare și testare a bicicletelor în funcție de înălțimea la care este poziționată șaua bicicletei;

ISO 4210-2:2015 – standard în care se specifică cerințele funcționale și de siguranță în cadrul proceselor de design, asamblare și testare a bicicletelor în funcție de înălțimea la care este poziționată

șaua bicicletei. Standardul ISO 4210 este aplicabil pentru biciclete cu înălțimea maximă a șelei bicicletei cuprinsă între 635mm și 750mm ;

ISO 4210-3:2014 – standard în care se specifică metodele de testare pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 4210-4:2014 – standard în care se specifică metodele de testare a sistemelor de frânare pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 4210-5:2014 – standard în care se specifică metodele de testare a bicletelor în cadrul virajelor pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 4210-6:2015 – standard în care se specifică metodele de testare a cadrelor și furcilor bicicletelor pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 4210-7:2014 – standard în care se specifică metodele de testare a roților și jantelor bicicletelor pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 4210-8:2014 – standard în care se specifică metodele de testare a pedalelor și sistemelor de tracțiune a bicicletelor pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 4210-9:2014 – standard în care se specifică metodele de testare a șelelor și posturilor de conducere ale bicicletelor pentru standardul ISO 4210-2;

ISO 6742-1:2015 – standard în care se specifică funcțiile, cerințele de siguranță, parametrii de performanță fotometrică și metodele de testare ale dispozitivelor de iluminare și semnalizare ce pot fi utilizate și echipate pe bicicletele ce respectă standardele ISO 4210 și ISO 8098;

ISO 6742-2:2015 – standard în care se specifică cerințele fizice și cerințele fotometrice ale dispozitivelor reflectorizante ce pot fi utilizate și echipate pe bicicletele ce respectă standardele ISO 4210 și ISO 8098;

ISO 6742-3:2015 – standard în care se specifică cerințele de siguranță, instrucțiuni de montare/demontare, mentenanță și metodele de testare ale dispozitivelor reflectorizante și a celor de iluminare ce pot fi utilizate și echipate pe bicicletele ce respectă standardele ISO 4210 și ISO 8098;

ISO 6742-4:2015 – standard în care se specifică cerințele, parametrii de performanță și metodele de testare ale dispozitivelor de iluminare alimentate (generatoare) prin intermediul deplasării bicicletelor ce respectă standardele ISO 4210 și ISO 8098;

ISO 6742-5:2015 – standard în care se specifică cerințele, parametrii de performanță și metodele de testare ale dispozitivelor de iluminare ce nu sunt alimentate prin intermediul deplasării bicicletelor ce respectă standardele ISO 4210 și ISO 8098;

ISO 14878:2015 – standard în care se precizează specificațiile tehnice (nivelul de presiune acustică și durabilitatea) și metodele de testare pentru toate tipurile de dispozitive audibile de avertizare ce pot fi echipate pe biciclete;

ISO 11243:2016 – standard în care se specifică cerințele, parametrii de performanță și metodele de testare a portbagajelor destinate montării (cu sau fără unelte auxiliare) acestora deasupra sau adiacent roților bicicletelor. Acest standard nu este aplicabil bicicletelor pentru copii la care se face referire în standardul ISO 8098.

Standardul ISO 4210-10 referitor la cerințele de siguranță ale bicicletelor asistate electric este în prezent în curs de dezvoltare, în cadrul catalogului de standarde ISO/TC 149/SC 1 referitor la biciclete și subansamblurile principale aferente.

Standardele ISO sunt aplicabile tuturor statelor membre CEN (Comisia Europeană de Standardizare), însă acestea constituie standarde voluntare iar majoritatea statelor nu sunt obligate să le implementeze.

2.1.4. Cerințe de securitate pentru biciclete

Standardele ISO aplicabile bicicletelor au fost preluate integral în România sub denumirea EN ISO. Principalele cerințe de securitate pentru biciclete sunt următoarele:

Elementele ce intră în contact direct cu biciclistul trebuie să fie conforme legilor naționale referitoare la interacțiunile cu copii

Suprafetele sub formă de muchii exterioare tebuie să prezinte o formă care să nu fie ascuțită și să nu fie procesate prin debavurare, laminare, sau alte tehnici asemănătoare

Ansamblul șuruburilor ce intră în componența bicicletei trebuie să fie prevăzute cu mecanisme conforme de blocare. Șuruburile aferente frânelor pe butuc și pe disc trebuie să fie rezistente la temperaturi mari. Momentul necesar ruperii șuruburilor trebuie să fie cu cel puțin 50% superior valorii recomandate de strângere

Mecanismele de pliere ale bicicletelor pliabile trebuie să fie construite astfel încât să nu se permită slăbirea acestuia în timpul deplasării

Componentele rigide ale bicicletelor ce prezintă proeminențe trebuiesc prevăzute cu protecții sau trebuie să aibă forme care să nu permită străpungerea țesuturilor umane

Bicicletele trebuiesc echipate cu cel puțin două sisteme separate de frânare, minim unul pentru roata din spate și minim unul pentru roata din față. Sistemele de frânare ale bicicletelor trebuie să îndeplinească anumite condiții referitoare la distanța și forța minim de frânare în funcție de starea carosabilului, viteza inițială de deplasare construcția sistemului și tipul bicicletei. Azbestul nu este permis în fabricarea componentelor sistemelor de frânare

Sistemele de frânare trebuiesc prevăzute cu mecanisme de ajustare manuale sau automate, astfel încât să fie permisă utilizarea materialului antifricțiune până la epuizare

Sistemele de frânare pentru roata din spate trebuie să fie acționate la nivelul pedalelor prin rotirea pedalelor în sens invers

Unghiul de virare minim pentru biciclete trebuie să fie de 60 de grade pentru biciclete de oraș și de adulți; și de 30 de grade pentru biciclete destinate curselor sau mountain-bike

Minim 25% din masa totală a bicicletei și biciclistului trebuie să fie repartizată pe roata din față atunci când biciclistul se află poziționat pe șa și cu mâinile pe ghidon

Lanțurile de transmisii pentru biciclete trebuie să fie prevăzute cu o protecție care să protejeze partea laterală și cea superioară a lanțului de transmisie pe o distanță de minim 25mm

Bicicletele trebuie să fie prevăzute cu elemente reflectorizante în partea din față, lateral și din spate; elementele reflectorizante și sistemele de iluminare trebuie să corespundă legilor naționale

Pedalele trebuie să fie prevăzute cu elemente reflectorizante în partea frontală și cea din spate

Producătorul bicicletei trebuie să ofere documentația tehnică referitoare la siguranța utilizatorului și mentenanța bicicletei într-o formă reglementată de regulamentele naționale ale țării în care se comercializează

2.1.5. Metode de încercare pentru cadre și furci de biciclete

Încercarea cadrelor se face printr-un test de impact, în care un corp rigid de 22,5kg este lăsat să cadă de la o înălțime ce variază în funcție de tipul bicicletei (de oraș, de adulți, de curse sau mountain-bike). Bicicleta trebuie menținută cu axa definită de centrul roților perpendiculară pe sol și trebuie imobilizată la nivelul părții din spate a cadrului. Cadrul trebuie să fie asamblat în partea din față cu o furcă (cea din construcție sau una de tip manechin), iar furca trebuie să fie asamblată cu o rolă de masă 1kg la nivelul părții inferioare, cu duritate de maxim 60HRC. Deformația măsurată de-a lungul ampatamentului bicicletei nu trebuie să depășească 30mm, pentru furca din construcție, sau în cazul unei furci manechin: 15mm pentru bicicletele de curse și 10mm pentru restul tipurilor de biciclete. Cadrul nu trebuie să se frângă și nu trebuie să prezinte fisuri vizibile în urma testelor.

Încercarea ansamblului cadru-furcă se face printr-un test de impact, în care un bicicleta încărcată cu trei mase la nivelul ghidonului, șelei și a pedalelor este lăsată să cadă de la o înălțime ce variază în funcție de tipul bicicletei (de oraș, de adulți, de curse sau mountain-bike). Bicicleta trebuie initial poziționată în poziție normal pe sol, apoi ridicată de partea din față la înălțimea corespunzătoare și eliberată. Masele de la nivelul ghidonului, șelei și a pedalelor depend de tipul bicicletei și însumează 80kg, respectiv greutatea medie a unui adult. La nivelul părții inferioare a furcii este montată o rolă de masă 1kg cu duritate de maxim 60HRC. Cadrul nu trebuie să se frângă și nu trebuie să prezinte fisuri vizibile în urma testelor.

Cadrele sunt testate la oboseală prin trei tipuri de teste: cu forțe verticale la nivelul șelei, cu forțe orizontale la nivelul părții inferioare a furcii și cu forțe asupra pedalelor. Cadrul nu trebuie să se frângă și nu trebuie să prezinte fisuri vizibile, iar forțele applicate în cadrul celor trei tipuri de încercări trebuie să nu crească cu mai mult de 20% din valoarea inițială.

Furcile telescopice ce înglobează suspensia față sunt încercate pentru extensie, degajarea pneului și încovoiere statică. Încercarea de încovoiere statică se efectuează asupra furcii poziționate în poziție orizontală și asamblată rigid la nivelul zonei de prindere cu cadrul, asupra căreia se exercită o forță verticală de 1000-1500 N în funcție de tipul bicicletei. Furca nu trebuie să se frângă și nu trebuie să prezinte fisuri vizibile, iar deformația masurată la nivelul axei roții nu trebuie să fie mai mare de 10mm.

Încercarea furcilor prin teste de impact se efectuază prin trei metode. Prima metodă constă în impactarea furcii de către un corp rigid de 22,5kg, ce este lăsat să cadă de la o înălțime ce variază în funcție de tipul bicicletei și materialul din care este alcătuită furca, respectiv metal sau materiale composite. La nivelul părții inferioare a furcii este montată o rolă de masă 1kg cu duritate de maxim 60HRC. A doua metodă este similară primei metode, diferența principală constând în valoarea înălțimii de aruncare. După efectuarea testelor pentru prima și a două metodă, furca nu trebuie să prezinte fisuri sau ruperi, iar deformația maximă admisă este de 45mm. A treia metodă constă în aplicarea unui cuplu (50-80 Nm în funcție de tipul bicicletei), asupra unei părți laterale a furcii poziționate orizontal și asamblate rigid prin suporți. În urma testului, furca nu trebuie să prezinte mișcare relativă față de suporți, indiferent de valoarea deformației înregistrate.

Încercarea la oboseală a furcilor se face prin aplicarea unor forțe de ± (450-620)N în planul roții și pe direcție perpendiculară pe axa de simetrie a furcii. Furca nu trebuie să se frângă și nu trebuie să prezinte fisuri vizibile, iar forțele aplicate în cadrul încercărilor trebuie să nu crească cu mai mult de 20% din valoarea inițială pentru furci rigide și 40% din valoarea inițială pentru furci telescopice.

2.2. Norme referitoare la circulația bicicliștilor în traficul rutier

Bicicliștii constituie o componentă delicată a traficului rutier, fiind încadrați în categoria utilizatorilor vulnerabili în trafic, alături de pietoni și motocicliști. Normele aplicabile circulației bicicletelor în traficul rutier impun bicicliștilor să respecte în unele situații reguli caracteristice vehiculelor, iar în alte situații reguli caracteristice pietonilor.

În tratatul internațional din cadrul Convenției de la Viena privind traficul rutier au fost stabilite următoarele reguli speciale aplicabile bicicliștilor în timpul deplasării în traficul internațional[9]:

Părțile contractante ale Convenției și subidiviziunile aferente au libertatea de a nu interzice deplasarea a doi sau mai mulți bicicliști în paralel.

Se va interzice ca bicicliștii să se deplaseze fără a ține ghidonul bicicletei cu cel puțin o mână, să fie remorcați de către un alt vehicul, să care, să remorcheze sau să împingă obiecte ce le stânjenesc deplasarea lor sau a altor participanți la trafic.

Se va interzice ca bicicliștii să transporte pasageri pe biciclete, însă părțile contractante ale Convenției și subidiviziunile aferente pot autoriza excepții privind această regulă, în particular, să autorizeze transportul pasagerilor pe una sau mai multe șele adiționale ce pot fi echipate pe bicicletă.

În situațiile în care există piste de biciclete, părțile contractante ale Convenției și subidiviziunile aferente pot interzice bicicliștilor să utilizeze restul părții carosabile.

La nivel global este larg acceptată și implementată metoda de semnalizare a schimbare a direcției de mers de către bicicliști prin intermediul efectuării unor gesticulații a mâinilor înspre direcția dorită. În general, circulația bicicletelor este reglementată similar circulației vehiculelor în traficul internațional, respectiv deplasarea cât mai aproape de marginea din partea dreaptă a drumului (sau partea stângă în Marea Britanie și Irlanda), fiind interzisă deplasarea transversală a bicicliștilor pe drumuri, inclusiv în zonele autorizate traversării pietonilor prin marcaje și indicatoare corespunzătoare. În situația în care bicicliștii se deplasează pe lângă bicicletă, împingând-o, aceștia sunt clasificați ca pietoni, fiind sub incidența normelor rutiere referitoare la circulația pietonilor.

Pista de biciclete este definită ca subdiviziunea părtii carosabile, a trotuarului ori a acostamentului sau pista separata de drum, special amenajată, semnalizată și marcată corespunzător, destinată numai circulatiei bicicletelor și mopedelor.[11] Rolul pistelor de biciclete este de a restricționa în mod semnificativ accesul bicicliștilor pe segmentul părții carosabile destinat autovehiculelor, reducând astfel potențialul producerii unei coliziuni. În anumite țări scandinave și în Germania, restricționarea deplasării bicicliștilor doar în cadrul pistelor se poate face dacă acestea corespund unui standard minim de calitate.[16]

În România, în conformitate cu Codul Rutier (Ordonanța de Urgență 195/2002 a Guvernului României privind circulația pe drumurile publice și Regulamentul de aplicare aferent), bicicliștii au drepturi și obligații asemănătoare cu cele ale conducătorilor de vehicule în timpul deplasării în trafic, fiind obligați să cunoască și să respecte prevederile stipulate în Codul Rutier și în Regulamentul de aplicare al acestuia. În cazul existenței unor piste de bicicliști sau a unui acostament practicabil, bicicliștii sunt obligați să utilizeze acea rută și să nu utilizeze partea carosabilă. Marea majoritate a normelor rutiere ce sunt incluse în Codul Rutier au fost adoptate în baza Convenției de la Viena și sunt aplicabile în majoritatea statelor semnatare, cu mici variații.[17]

În anumite țări transportul pe bicicletă a pasagerilor sub o anumită vârstă este permis și în lipsa existenței unei șele adiționale, de exemplu în Franța, vârsta limită maximă a pasagerului fiind de 14 ani.[10],[11]

În Germania există legi ce permit bicicliștilor să circule pe contrasens în anumite străzi cu sens unic, iar anumite străzi sunt destinate circulației bicicliștilor astfel încât aceștia pot utiliza întreaga lățime a străzii iar autovehiculele trebuie să rămână în urma bicicliștilor. [16]

Legile unor anumite state permit bicicliștilor să se deplaseze pe drumuri doar după o anumită vârstă. În Danemarca, copii cu vârste mai mici de 6 ani trebuie să fie escortate de o persoană cu vârstă de minim 15 ani. În Elveția, copii trebuie să aibă vârsta corespunzătoare debutului școlarizării pentru a se putea deplasa pe bicicletă. În Germania, vârsta minimă necesară deplasării pe bicicletă este de 8 ani. În Polonia, condițiile pentru deplasarea bicicliștilor pe drumuri sunt ca aceștia să aibă minim 10 ani și să fi absolvit un examen special de pregătire. [10],[11]

2.3. Regulamente referitoare la căștile de protecție ale bicicliștilor

Căștile de bicicliști sunt echipamente de protecție ce reduc riscurile de vătămare gravă cauzate prin impacturi asupra capului. Căștile de protecție au rolul de a reduce decelerația capului prin deformarea materialului căștii, de a împiedica producerea unui contact direct cu capul și de a mări suprafața de contact în timpul impactului pentru a preveni apariția unor presiuni ridicate de contact. Materialele din care sunt formate căștile de protecție sunt uzual materale deformabile, însă există și modele de căști alcătuite din materiale de rigiditate ridicată.

Regulamentele referitoare la căștile de protecție ale bicicliștilor nu sunt implementate la nivel internațional precum regulamentele definite în cadrul Convenției de la Viena. La nivel global, numărul de state ce reglementează utilizarea căștilor de protecție este relativ redus, însă anumite state membre ale Uniunii Europene au introdus legi ce stipulează echiparea obligatorie a bicicliștilor în trafic cu căști de protecție în anumite situații [18], astfel:

În Malta, pentru bicicliștii cu vârstă sub 10 ani;

În Austria și Letonia, pentru bicicliștii cu vârstă sub 12 ani;

În Suedia, Slovenia și Slovacia, pentru bicicliștii cu vârstă sub 15 ani;

În Croația și Estonia, pentru bicicliștii cu vârstă sub 16 ani;

În Cehia și Lituania, pentru bicicliștii cu vârstă sub 18 ani;

În Ungaria, pentru bicicliștii ce se deplasează cu viteze mai mari de 50km/h și în afara localităților;

În Spania, pentru bicicliștii ce se deplasează în interiorul localităților.

În mod similar, bicicliștii din Spania sunt obligați să fie echipați cu căști de protecție în cadrul tuturor deplasărilor extraurbane, exceptând tronsoanele de drum în pantă. În Cehia, Slovenia și Suedia, echiparea obligatorie cu căști de protecție este incidentă doar bicicliștilor cu vârstă de peste 15 ani. [19]

Standardele referitoare la căștile de protecție pentru bicicliști au rolul de a specifica criteriile ce trebuiesc îndeplinite în cadrul testelor de impact, acestea fiind în principal: rata de absorbție a impactului pentru o suprafață specificată și în condiții specificate și capacitatea de retenție. Limitările aduse căștilor de protecție prin standarde se regăsesc la nivelul formei (fiind necesară asigurarea unui spațiu corespunzător vederii periferice a biciclistului și limitarea obstrucționării auzului) și la nivelul materialelor (este interzisă utilizarea anumitor materiale în fabricarea căștilor de protecție deoarece pot cauza reacții ale pielii și în unele cazuri poate fi limitată și masa materialului utilizat).

Principalele standarde referitoare la căștile de protecție pentru bicicliști sunt următoarele:

ANSI Z90.4 (American National Standards Institute Standard Z90.4) – standard timpuriu ce a constituit o bază de referință pentru standardele ulterioare;

ASTM F1447 (American Society for Testing and Materials);

Snell B-90S (Snell Memorial Foundation);

Snell B-95;

Snell N-94;

CPSC (U.S. Consumer Product Safety Comission) – regulamente implementate legal în 1999 în S.U.A. și introduse de Comisia pentru Protecția Consumatorului;

BS 6863:1989 (British Standards Institution);

EN 1078 – standard publicat în 1997, aplicabil în toate statele membre CEN;

EN 1080 – standard publicat în 1997, aplicabil în toate statele membre CEN;

AS/NZS 2063 – standard publicat în 1996, aplicabil în Australia și Noua Zeelandă

CSA D113.2-M (Canadian Standards Association);

JIS T 8134-1982;

KOVFS 1985:6.

Principalele specificații și cerințe ale standardelor referitoare la căștile de protecție pentru bicicliști sunt prezentate în tabelul 1. [20], [21]

Tabel 1

Principalele specificații și cerințe ale standardelor referitoare la căștile de protecție pentru bicicliști

Bibliografie:

[1]. DK (Dorling Kindersley) – The bicycle book. The definitive visual history

Clayton Nick – The birth of the bicycle, Amberley Publishing 2016, ISBN 9781445648828

[2]. Hans-Erhard Lessing – Karl Drais – zwei Räder statt vier Hufe. G. Braun Buchverlag, Karlsruhe 2010. ISBN 978-3-7650-8569-7

[3]. U.S. Patent 59,915 – Velocipede (reissued as RE7972)

[4]. Norcliffe, Glen. The Ride to Modernity: The Bicycle in Canada, 1869-1900

[5].Norcliffe, Early chain-driven bikes used a heavy one-inch (25.4 mm) block chain, compared to the modern half-inch (12.7 mm) roller type, p53

[6]. "Whippet Safety Bicycle". The Science Museum

[7]. "Lady’s Safety Bicycle". The Science Museum

[8]. "McCammon Safety Bicycle". The Science Museum

[9]. UNECE (1993) Convention on Road Traffic of 8 November 1968, incorporating the amendments to the Convention which entered into force on 3 September 1993. Inland Transport Committee of the United Nations Economic Commission for Europe UNECE, Geneva.

[10]. ECMT (2000) – Safety in road traffic for vulnerable users, Organisation for Economic Co-operation and Development OECD, Paris

[11]. DSTI (1998) – Safety of vulnerable road users, Organisation for Economic Co-operation and Development OECD, Paris

[12]. American Section of the International Association for Testing Materials (Disponibil: www.astm.org)

[13] Road Vehicles Lightning Regulations (1989) (Disponibil: http://www.legislation.gov.uk/uksi/1989/1796)

[14]. European Cyclist Federation (2012) Requirements on Lighting (Light intensity) and Reflectors of Bicycles, Bruxelles

[15]. International Organization of Standardization (Disponibil: www.iso.org/standards)

[16]. Wittink (2001) Promotion of mobility and safety of vulnerable road users: final report of the European research project PROMISING (Promotion of Measures for Vulnerable Road Users). D-2001-3. SWOV Institute for Road Safety Research, Leidschendam

[17]. Ordonanța de Urgență 195/2002 a Guvernului României privind circulația pe drumurile publice și Regulamentul de aplicare

[18]. European Comission 2015 – Trends, statistics and main challenges, ISBN 978-92-79-45654-1

[19]. ETSC (2005) The safety of vulnerable road users in the Southern, Eastern, and Central European countries (The "SEC Belt"). European Transport Safety Council ETSC, Bruxelles

[20]. Department for Transport (2002) Bicycle helmets – A review of their effectiveness: A critical review of Literature, Road Safety Research Report No. 30, Londra

[21] The Bicycle Helmet Safety Institute (Disponibil: www.helmets.org)