Sepeda bisa menahan beban puluhan kali dari berat sepeda itu sendiri. Pada sepeda gunung atau sepeda BMX, pesepeda yang berskill sering melompati rintangan, melakukan aksi, sehingga beban roda bisa mencapai ratusan kilogram, jauh lebih berat daripada berat sepeda+pesepeda sendiri karena tarikan gravitasi. Belum lagi pembebanan pada satu roda saja ketika mendarat atau terbentur, membuat tekanan yang lebih berat pada roda. Roda sepeda melalui jari-jari adalah komponen sepeda yang menahan beban terbesar pada sepeda. Batang-batang kurus itulah yang menahan beban, menopang roda agar tetap bulat, dan sekaligus juga memutar roda. Gear sepeda yang terhubung dengan hub roda, mentransfer tenaga untuk memutar roda dan ban melalui jari-jari sepeda. Sehingga pengaruh kekuatan dan jumlah jari-jari akan mengubah rasa sepeda. Pada saat bersepeda, jari-jari sepeda mendapatkan beberapa gaya ketika roda berputar, yaitu gaya tekan (compression), gaya tarik (tension), dan gaya putar (torsion).
Tidak hanya kekuatan sepeda, jari-jari sepeda juga mempengaruhi kecepatan sepeda. Ada faktor aerodinamis dan berat akibat bentuk dan jumlah jari-jari sepeda yang bisa membuat sepeda lebih cepat dan lebih lambat.
Jumlah jari-jari sepeda
Jumlah jari-jari road bike, sepeda gravel, MTB, sepeda listrik, sepeda lipat berbeda-beda. Karena setiap jenis sepeda mempunyai karakter tertentu dan area bersepeda yang berbeda, sehingga jumlah jari-jari disesuaikan dengan fungsinya. Untuk sepeda tua (onthel), sepeda keluaran lama, kebanyakan memakai 36 jari-jari, 40 jari-jari di belakang dan 32 jari-jari di depan. Tetapi sepeda sekarang ini secara umum mempunyai jari-jari yang lebih sedikit.
Banyak orang yang merasa pengurangan jumlah jari-jari pada roda adalah pembodohan saja. Beberapa produsen mengeluarkan wheelset/roda dengan spoke yang lebih sedikit, diberi embel-embel lebih ringan, “upgrade” atau “aero” dan dijual lebih mahal. Bukannya harusnya semakin murah dan downgrade kalau jari-jari sepeda semakin sedikit? Masih masuk akal kalau upgrade dan pengurangan jari-jarinya karena memakai bahan yang lebih kuat, jadi kita harus berhati-hati dengan trik dari pabrikan sepeda ini.
Jari-jari yang lebih banyak tentu membuat roda sepeda yang lebih kuat, karena masing-masing jari-jari akan menerima beban lebih sedikit dan tidak terpusat pada area tertentu. Keuntungan lain jari-jari banyak adalah roda dan jari-jari yang lebih awet. Pada roda dengan 36 jari-jari, satu jari-jari bengkok atau patah, sepeda masih bisa dipakai sampai diperbaiki. Tidak demikian dengan jari-jari sedikit, ada yang bengkok atau patah akan langsung membuat roda yang tidak lurus, yang kalau terus dipakai kerusakannya akan lebih cepat menjalar ke jari-jari lainnya.
Bagaimana dengan penghematan berat? Berat satu batang jari-jari sekitar 4-7 gram. Anggaplah kita mau mengurangi jari-jari 32 ke 24, akan menghemat 8 batang atau sekitar 50 gram, dikali dua roda jadi lebih ringan 100 gram. Apakah mengurangi 100 gram berat sepeda cukup signifikan? 100 gram itu beratnya mirip seperti berat air di 1/2 aqua gelas.
Jari-jari sepeda walapun seperti lidi, tetapi dalam jumlah banyak, akan mempengaruhi aerodinamika sepeda. Banyak spoke berbentuk pipih (blade/pisau) sekarang ini, tujuannya agar memberikan tingkat hambatan udara (aerodinamis) yang lebih baik. Kombinasi keduanya mungkin akan membuat sepeda yang lebih cepat. Seberapa cepat? Tergantung kekuatan dan arah angin.
Sepeda Balap
Sepeda balap lebih mengutamakan kecepatan dibandingkan kekuatan roda, karena tidak terlalu banyak lompatan dan bantingan. Sehingga memiliki jumlah jari-jari yang lebih sedikit dibanding jenis sepeda lainnya. Untuk sepeda balap modern, kebanyakan sudah memakai 24 atau 20 jari-jari di roda belakang, dengan kombinasi 20 atau 18 jari-jari, bahkan 16 jari-jari di roda depan.
Penggunaan disc brake pada road bike sudah tidak asing lagi, termasuk pada aliran sepeda gravel. Disc brake menahan laju roda dengan menahan putaran hub dan mempunyai daya cengkram yang lebih kuat (pakem), sehingga membutuhkan roda yang lebih kuat atau dengan jari-jari yang lebih banyak. Bayangkan roda yang berputar cepat lalu, ketika ditahan putarannya sewaktu direm, jari-jari akan menerima beban dan gaya pelintir. Pada jari-jari sepeda yang lemah (karena bahan atau jumlahnya sedikit), akan mengalami perubahan bentuk yang lama kelamaan akan menjadi bengkok.
Contohnya Polygon Helios LT8 2020 yang menggunakan rim brake, memakai 16 jari-jari untuk roda depan dan 20 jari-jari untuk roda belakang. Sedangkan sepeda balap Polygon HELIOS LT8 DISC (dengan disc brake) menggunakan 24 jari-jari untuk roda depan dan belakang. Jadi ketika mengganti jenis rem sepeda balap dari U/V/rim/centilever/caliper brake menjadi disc brake, sebaiknya perhatikan jumlah jari-jari, dan sesuaikan dengan gaya bersepeda. Untuk gaya bersepeda road bike sering direm pada kecepatan tinggi, bisa jadi mengganti rem dari rim brake ke disc brake perlu untuk memperhatikan perubahan bentuk jari-jarinya pada setelah pemakaian yang cukup lama.
Walaupun roda belakang bekerja lebih keras, tetapi untuk pengeram yang efektif sebenarnya lebih baik dengan rem depan (baca: cara rem yang efektif), sehingga rem belakang hanya sebagai penyeimbang saja. Hal ini membuat road bike dengan rem cakram dipasangkan jari-jari roda depan dan belakang dengan jumlah yang sama. Sepeda gravel karena banyak dipakai untuk jalan offroad ringan juga, biasanya dipasangkan 28 jari-jari.
Jari-jari aero atau blade yang berbentuk pipih sering ditemui pada sepeda balap, supaya roda lebih ringan membelah angin, mengurangi gesekan dan tahanan perputaran roda, untuk meningkatkan efisiensi dan kecepatan sepeda.
Sepeda gunung
MTB sekarang ini kebanyakan memakai 24, 28 atau 32 jari-jari. 36 jari-jari sudah lebih dari cukup untuk pemakaian normal, mungkin masih perlu untuk beberapa sepeda dengan beban yang berat sekali, apakah untuk touring atau area bersepeda yang sering mengalami tuburukan. Tetapi sepeda gunung terbantu juga dengan sistem suspensi, sehingga tekanan yang diterima roda akan diserap oleh suspensi depan atau suspensi belakang. Tekanan udara roda sepeda gunung yang lebih lembut juga sedikit membantu untuk menyerap tekanan. Jari-jari roda belakang memang biasanya lebih banyak daripada roda depan. Karena di roda belakanglah hub penggerak roda berada, jadi jari-jari dipelintir lebih kuat oleh hub untuk memutar roda.
If you have the same number front and rear, the front is either too strong or the rear is too weak!
Untuk kegiatan sepeda ekstrem seperti DownHill (DH), jumlah roda depan harus lebih kuat daripada roda belakang. Karena roda depanlah yang lebih banyak menerima beban pada jalan yang menurun. Sehingga pemakaian jari-jari sebanyak 32, 36 atau 40 pada roda depan sepeda DH adalah hal yang wajar. Sepeda gunung modern memiliki jumlah jari-jari yang lebih sedikit karena sudah memakai bahan jari-jari yang lebih kuat.
Sepeda Touring jelas memiliki jari-jari lebih banyak, 40 jari-jari, karena tujuannya untuk membawa beban tas yang banyak dalam waktu yang lama. Pengaturan jumlah jari-jari bisa disesuaikan dengan posisi penempatan barang. Begitu juga dengan sepeda BMX, karena aksi yang ekstrem, jumping, berdiri dan melompat di peg sepeda, 40 jari-jari akan memberikan roda yang lebih kokoh. Sepeda lipat seperti Brompton menggunakan 28 jari-jari pada rodanya.
Kekuatan jari-jari sepeda
Dengan kalkulator sepeda, kita bisa menghitung kebutuhan panjang jari-jari sepeda. Tetapi tidak ada rumusan khusus untuk jumlah jari-jari yang tepat. Panduan umum jumlah jari-jari di atas adalah patokan terbaik untuk jari-jari sepeda. Tetapi bagi yang ingin mengurangi jumlah jari-jari, harus mempertimbangkan material yang lebih kuat dan struktur yang lebih kokoh.
Bahan jari-jari sepeda
Material jari-jari sepeda sudah banyak mengalami perkembangan, bahan titanium, serat karbon, aluminium, bahkan dengan tali (fabric), sudah banyak ditemui menggantikan jari-jari berbahan baja (stainless steel) yang lebih umum. Tetapi jari-jari yang terbuat dari baja masih dianggap sebagai bahan yang terbaik untuk kekuatan jari-jari. Bahan lain mungkin lebih ringan, tetapi tidak mempunyai kekuatan yang cukup tangguh untuk menahan gaya tarik, tekan dan putar. DT Swiss sebagai pembuat atau merk jari-jari terkemuka, memakai bahan 18/10 stainless steel untuk semua jari-jarinya, baja dengan campuran 18% Chromium, dan 10% nikel, untuk jari-jari yang selain kuat juga tahan karat dan polish yang lebih tahan lama.
Hub dan Rim
Untuk mendapatkan hub roda dan rim yang kompatible, salah satu syaratnya adalah keduanya mempunyai jumlah lubang jari-jari yang sama. Hub dengan 36 spoke holes akan dipasangkan pada rim dengan 36 holes. Jika hub dan rim mempunyai jumlah lubang yang berbeda sebaiknya tidak, ada beberapa yang bisa, tetapi membutuhkan perhitungan dan desain yang lebih kompleks. Karena panjang dan sudut jari-jari ada yang berbeda, dan pola yang harus memiliki kekuatan yang sama pada setiap sudut.
Bentuk dan Spoke lace (pola jari-jari)
Pola anyaman jari-jari juga berpengaruh untuk kekuatan dan kekakuan roda, dan setiap pola mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pola 3x (3 cross) dianggap yang paling kuat, sedangkan pola radial dianggap paling lemah tetapi paling ringan. Bentuk jari-jari single, double, triple butted juga berperan untuk karakter/rasa dan kekuatan roda sepeda. Baca artikel rujukan: Jari-jari sepeda: sederhana tetapi kompleks untuk melihat pengaruh bentuk dan perbedaan masing-masing pola jari-jari.
Salah satu saran terbaik terkait jumlah jari-jari adalah: jika ingin mengurangi berat sepeda jangan dengan mengurangi jumlah jari-jari, tetapi sebaiknya gunakan material komponen lain yang lebih ringan, seperti rim carbon, spoke nipple aluminium dan sebagainya. Pemakaian sepeda pada jalan yang mulus tidak membutuhkan roda yang terlalu kuat, masih memiliki peluang untuk memakai jari-jari yang ringan. Sedangkan pemakaian sepeda pada jalan offroad dan jumping membutuhkan roda yang lebih kuat, mengurangi jumlah jari-jari seringkali bukan pilihan yang bagus. Karena pengurangan jumlah jari-jari sangat erat hubungannya dengan kekuatan dan keawetan roda sepeda.