Когда дело доходит до выбора передачи, имеет ли значение, если вы выберете большое кольцо/большую звездочку или маленькое/маленькое?
В наши дни с 11-скоростными групсетами легко предположить, что у вас есть выбор из 22 различных передач, чтобы облегчить ваше путешествие вверх по холмам и вниз по долинам. На самом деле, если у вас есть стандартная установка звездочек 53/39 спереди и кассеты 11-25 сзади, то два соотношения идентичны (53/19, 39/14, оба дают соотношение 2.79:1), а 14 передач перекрываются, а это означает, что на самом деле есть только восемь из 22 передач, которые не имеют опции почти дублирования при переключении на другую звездочку.
Итак, для передач, которые перекрываются, мы хотели знать, является ли педалирование от большого кольца к большой звезде (скажем, 53-19) таким же, как от малого к малому (39-14) или, имея выбор, лучше ошибиться в сторону одного? И сможете ли вы на самом деле заметить это из седла? Велосипедист проконсультировался со специалистами.
Больше всего
Стюарт Берджесс - профессор инженерного проектирования Бристольского университета и один из ведущих британских авторитетов в области цепных приводов. «Я публиковал документы, которые показывают, что более высокая эффективность может иметь преимущество с большими звездочками, но разница в эффективности настолько мала, что гонщик этого не чувствует», - говорит он. «Если гонщик чувствует разницу [между большими и маленькими звездочками с одинаковым передаточным числом], то, как правило, что-то не так, например, цепь слишком ослаблена или слишком натянута».
Скотт Маклафлин, глобальный директор SRAM по разработке трансмиссии, говорит, что натяжение цепи также имеет значение. «Езда с большей звездочкой и звездочкой приводит к более низкому натяжению цепи, чем меньшая передняя звезда и шестерня с одинаковым передаточным числом и одинаковой нагрузкой на педаль», - говорит он. «Меньшее натяжение цепи может сделать велосипед более жестким и отзывчивым на данное нажатие педали, а также должно быть очень небольшое улучшение эффективности.
«Ощущение дополнительной отзывчивости возникает из-за меньшего натяжения цепи, что приводит к меньшему изгибу рамы, поскольку цепь значительно смещена от центральной линии рамы», - добавляет он. «Опять же, это дает «ощущение» или ощущение реакции на нажатие педали, но на самом деле не обеспечивает никакого повышения эффективности (или только увеличение эффективности, которое исчезающе мало)».
Таким образом, все согласны с тем, что вы не можете почувствовать разницу между большим-большим и малым-маленьким, но есть небольшое улучшение эффективности. Будучи велосипедными педантами, мы, конечно же, хотели знать масштабы этой выгоды и почему она возникает.
Профессор Берджесс цитирует исследование, проведенное на системе велосипедного переключателя в лабораторных условиях с использованием входного вала с передней звездой с 52 зубьями, соединенного с выходным валом со звездочками разного размера, от 12 до 21 зуба.
Результаты исследования говорят сами за себя. При частоте вращения коленчатого вала 60 об/мин и входной мощности 100 Вт комбинация звездочек 52/11 имела КПД 91.1%, 52/15 дали 92,3%, и эта цифра увеличилась до 93,8% для комбинации 52/21, что ясно указывает на то, что большее количество зубьев действительно приводит к повышению эффективности на практике. (В отдельных экспериментах были зарегистрированы показатели эффективности до 98,6%, но это было между двумя звездочками без цепи, проходящей через механизм заднего переключателя.)
Итак, если большие звездочки немного более эффективны, остается вопрос: почему?
Полигон, но не забытый
Расин Су - директор по исследованиям и разработкам сети KMC. «Цепи работают более плавно на больших звездочках, чем на меньших, благодаря эффекту многоугольника, что означает меньшую вибрацию цепи или вертикальные перемещения во время зацепления цепи и звездочки», - говорит он. «На больших звездочках это снижает потери при передаче мощности. Другими словами, это обеспечивает более высокую эффективность цепочки».
«Эффект многоугольника», о котором он говорит, относится к концепции, согласно которой каждую звездочку можно рассматривать как многоугольник с тем же количеством сторон, что и зубья. Углы (также известные как вершины) многоугольника лежат в центре промежутков между зубьями - там, где находятся центры звеньев цепи. Когда каждое звено цепи входит в зацепление с вращающейся звездочкой, оно поднимается вверх, когда угол многоугольника достигает своей высшей точки, а затем снова падает, когда многоугольник продолжает вращаться. По сути, это означает, что радиус звездочки колеблется, заставляя всю цепь подниматься и опускаться по мере зацепления каждого звена. Это приводит к потерям энергии и неэффективности, и, что особенно важно, потери больше на меньших звездочках, потому что углы многоугольников с меньшим количеством сторон острее.
Сочленение цепи (насколько изгибается каждое звено, когда оно обвивается вокруг звездочки) также увеличивает потери на трение, и они также увеличиваются по мере уменьшения размера звездочки. Так что на данном этапе все выглядит довольно четким - при наличии выбора работа на больших звездочках немного эффективнее.
Но на этом все не заканчивается. Возможно, вопреки интуиции, лабораторные тесты также показали, что эффективность передачи мощности велосипеда увеличивается пропорционально увеличению натяжения цепи. Другими словами, чем сильнее вы нажимаете на педали, тем эффективнее мощность передается от передних звезд к задним. Су говорит: «Более высокое натяжение цепи вызовет более высокие потери на трение. Но это снижает потери энергии между звеньями при передаче электроэнергии. В целом, более высокое натяжение цепи повышает эффективность», - говорит он.
Учитывая, что Скотт Маклафлин из SRAM ранее сказал нам, что передача той же нагрузки на педали с использованием звездочек меньшего размера увеличит натяжение цепи, выбор между большими или маленькими звездочками становится менее строгим.
Переход к делу
Очевидно, пришло время быстро выехать из лаборатории и посмотреть на дорогу, где это действительно важно.
Майкл Хатчинсон, трехкратный чемпион страны в гонках на время и технический писатель по велоспорту, говорит: «Ездить на больших звездочках немного эффективнее, хотя я не знаю, для большинства ли это разница». сердце замирает. Если бы разница была такой разительной, мы бы все ездили с 95-зубчатыми передними звездами и 35-зубчатыми сзади».
И Маклафлин соглашается с тем, что с практической точки зрения размер звездочек не имеет решающего значения, когда речь идет об эффективности. «Здесь играют роль многие другие факторы. Например, экстремальная перекрестная цепь снизит эффективность и увеличит износ».
И это, кажется, сообщение. Работа на больших звездочках немного повысит эффективность и уменьшит износ цепи, поскольку нагрузки распределяются по большей длине цепи, но любой небольшой выигрыш будет более чем сведен на нет из-за неэффективности и повышенного износа, вызванного неправильным обслуживанием цепи или экстремальной цепью. строки.
Тем не менее, при прочих равных, мыслите масштабно.
