Când vine vorba de alegerea vitezei, are vreo diferență dacă alegeți inel mare/pinion mare sau mic/mic?
În aceste zile de grupe cu 11 viteze, este ușor să presupunem că aveți opțiunea de 22 de trepte diferite pentru a vă ușura călătoria pe dealuri și pe vale. De fapt, dacă aveți o configurație standard de 53/39 de lanțuri în față și o casetă de 11-25 în spate, atunci două dintre rapoarte sunt identice (53/19, 39/14, ambele oferind un raport de 2.79:1) și 14 dintre trepte de viteză se suprapun, ceea ce înseamnă că, de fapt, există doar opt din cele 22 de viteze care nu au o opțiune aproape duplicată când treceți la celăl alt lanț.
Deci, pentru treptele de viteză care se suprapun, am vrut să știm dacă pedalarea de la inel mare la pinionul mare (să zicem 53-19) este la fel ca de la mic la mic (39-14) sau, având posibilitatea de a alege, este mai bine să greșești față de unul? Și chiar ai reuși să-l observi de pe șa? Biciclistul a consultat experții.
Mărind-o
Stuart Burgess este profesor de proiectare inginerească la Universitatea din Bristol și este una dintre autoritățile de conducere din Marea Britanie în domeniul acționărilor în lanț. „Am publicat lucrări care arată că poate exista un avantaj al unei eficiențe mai mari cu pinioane mai mari, dar diferențele de eficiență sunt atât de mici încât un călăreț nu poate simți acest lucru”, spune el. „Dacă un călăreț poate simți o diferență [între pinioanele mari și mici, cu același raport], atunci ceva nu este în regulă, cum ar fi lanțul prea slăbit sau prea strâns.”
Scott McLaughlin, directorul global de dezvoltare a transmisiei SRAM, spune că și tensiunea lanțului este relevantă. „Călătorirea cu un lanț și un dinte mai mari are ca rezultat o tensiune mai mică a lanțului decât un lanț și un dinte mai mici cu raport de transmisie identic și încărcare identică pe pedală”, spune el. „Tensiunea inferioară a lanțului ar putea face bicicleta să se simtă mai rigidă și mai receptivă la o anumită acțiune a pedalei și ar trebui să existe, de asemenea, o îmbunătățire extrem de mică a eficienței.
‘Sentimentul de reacție suplimentară vine de la tensiunea mai mică a lanțului, care are ca rezultat mai puțină flexibilitate a cadrului, deoarece lanțul este decalat semnificativ față de linia centrală a cadrului”, adaugă el. „Din nou, acest lucru dă un „simț” sau un sentiment de reacție la aportul pedalei, dar nu oferă de fapt nicio creștere a eficienței (sau doar o creștere a eficienței care este în mod dispărut de mică).”
Așadar, consensul pare să fie că nu poți simți cu adevărat diferența dintre mare-mare și mic-mic, dar că există o mică îmbunătățire a eficienței. Fiind pedanți ai ciclismului, desigur, am vrut să știm amploarea acestui beneficiu și de ce apare.
Profesorul Burgess citează un studiu realizat pe un sistem de schimbător de biciclete în condiții de laborator, folosind un arbore de intrare cu un lanț cu 52 de dinți conectat la un arbore de ieșire cu pinioane de diferite dimensiuni, de la 12 la 21 de dinți.
Rezultatele studiului sunt grăitoare. Pentru o turație a manivelei de 60 rpm și o putere de intrare de 100 W, o combinație de pinion 52/11 a avut o eficiență de 91.1%, un 52/15 a dat 92,3% și această cifră a crescut la 93,8% pentru combinația 52/21, indicând în mod clar că un număr mai mare de dinți duce într-adevăr la o eficiență crescută în practică. (Cifre de eficiență de 98,6% au fost înregistrate în experimente separate, dar aceasta a fost între două pinioane fără ca lanțul să treacă printr-un mecanism al schimbătorului spate.)
Deci, dacă pinioanele mai mari sunt puțin mai eficiente, rămâne întrebarea: de ce?
Poligon, dar nu a fost uitat
Racine Su este director de cercetare și dezvoltare al lanțurilor KMC. „Lanțurile rulează mai lin pe pinioanele mai mari decât pe cele mai mici datorită efectului de poligon, ceea ce înseamnă mai puține vibrații ale lanțului sau mișcări verticale în timpul angajării lanțului și pinioanei”, spune el. „La pinioanele mai mari, acest lucru reduce pierderile de transmisie de putere. Cu alte cuvinte, oferă o eficiență mai mare a lanțului.’
„Efectul de poligon” despre care vorbește se referă la conceptul potrivit căruia fiecare pinion poate fi privit ca un poligon cu același număr de laturi ca și dinți. Colțurile (aka vârfuri) poligonului se află în centrul golurilor dintre dinți - unde se află centrul știfturilor de verigi ale lanțului. Când fiecare verigă a lanțului se cuplează cu pinionul de rotire, aceasta se ridică pe măsură ce colțul poligonului atinge punctul cel mai în alt, apoi cade din nou pe măsură ce poligonul continuă să se rotească. De fapt, aceasta înseamnă că raza pinionului este fluctuantă, ceea ce face ca întregul lanț să se ridice și să coboare pe măsură ce fiecare verigă se cuplează. Acest lucru duce la pierderi de energie și ineficiență și, în mod esențial, pierderile sunt mai mari la pinioanele mai mici, deoarece colțurile poligoanelor cu mai puține laturi sunt mai ascuțite.
Articulația lanțului (cât de mult se îndoaie fiecare verigă atunci când se înfășoară în jurul pinionului) se adaugă, de asemenea, la pierderile prin frecare, iar acest lucru crește, de asemenea, pe măsură ce dimensiunea pinionului scade. Deci, în acest stadiu, arată destul de clar – având în vedere posibilitatea de a alege, rularea cu pinioane mai mari este puțin mai eficientă.
Dar nu se termină aici. Poate contra-intuitiv, testele de laborator au descoperit că eficiența transmisiei de putere a unei biciclete a crescut proporțional cu creșterea tensiunii în lanț. Cu alte cuvinte, cu cât împotriviți mai tare pedalele, cu atât puterea este transmisă mai eficient de la pinioanele din față către cele din spate. Su spune: „Tensiunea mai mare a lanțului va induce pierderi mai mari la frecare. Dar reduce pierderea de energie între legături în timpul transmisiei de putere. În concluzie, tensiunea mai mare a lanțului îmbunătățește eficiența”, spune el.
Având în vedere că Scott McLaughlin de la SRAM ne-a spus mai devreme că introducerea aceleiași sarcini prin pedale folosind pinioane mai mici va crește tensiunea în lanț, alegerea între pinioane mari sau mici devine mai puțin tăiată și uscată.
Trecerea la goană
În mod clar, este timpul să pedalați rapid din laborator și să vedeți de pe drum, unde contează cu adevărat.
Michael Hutchinson, de trei ori campion național la cronometru și scriitor tehnic despre ciclism, spune: „Este puțin mai eficient să mergi cu pinioane mai mari, deși nu știu că pentru majoritatea oamenilor este diferența. este inima opritoare. Dacă diferența ar fi atât de uimitoare, am merge cu toții cu lanțuri de 95 de dinți în față și 35 de dinți în spate.’
Și McLaughlin este de acord că, în termeni practici, dimensiunea pinioanelor nu este pe calea critică când vine vorba de eficiență. „Mulți alți factori intervin aici. Înlănțuirea extremă încrucișată, de exemplu, va reduce eficiența și va crește uzura.”
Și acesta pare să fie mesajul. Funcționarea pe pinioane mari va crește ușor eficiența și va reduce uzura lanțului, deoarece sarcinile sunt răspândite pe o lungime mai mare a lanțului, dar orice câștig mic va fi mai mult decât șters de ineficiența și uzura crescută cauzată de un lanț prost întreținut sau de un lanț extrem. linii.
Asta fiind spuse, toate lucrurile fiind egale, gândiți-vă mare.
