Einteller-Systeme auf Rennrädern: Der neue Trend?

Obwohl Wout van Aert 2023 seinen zweiten Tour-de-France-Sieg mit seinem einteller-ausgestatteten Cervélo-Rad auf den Champs-Élysées feierte, ist diese Konfiguration nicht für jeden geeignet, es sei denn, Sie rüsten sich für einen Profi-Wettkampf mit einem dedizierten Mechaniker.

In diesem Jahr haben mehrere Teams und Fahrer bei den Frühjahrsklassikern Einteller-Systeme übernommen, was die Debatte über die Vorteile von Einteller-Schaltgetrieben auf Rennrädern erneut anheizte.

Während Einteller-Systeme haben in bestimmten Szenarien Vorteile, und die neue Hubgetriebetechnologie könnte ein Spielveränderer sein, doch die Einteller-Revolution auf Rennrädern scheint noch in weiter Ferne zu liegen.

Meiner Meinung nach sind die aktuellen Vorderradwechsler einfach zu gut, und in den meisten Fällen überwiegen die Nachteile den Verzicht darauf.

Wann macht ein Einzelkettenrad-System auf einem Rennrad Sinn?

1x Aero-Kurbeln werden immer beliebter bei Time-Trial-Rädern.

Ein Einzelkettenrad-System auf einem Rennrad hat mehrere Vorteile (und Nachteile).

In Situationen, in denen ein breites Getriebeumfang nicht notwendig ist, wie z. B. bei relativ flachen Strecken oder Rennen, kann ein Einzelkettenrad-System alle benötigten Gänge bereitstellen, während es die Dinge vereinfacht.

Einzelkettenrad-Systeme können auch aerodynamisch effizienter sein. Laut den britischen Experten von AeroCoach können Sie durch den Wechsel zu ihrer ARC 1x Aero-Kettenrad "zwischen 1 und 4 Watt bei 30mph / 48kph" sparen, je nach der Größe des Vorderradwechslers, den Sie entfernen.

Dies ist ein kleiner Vorteil, aber zunehmend profitieren Time-Trial- und Bahnradrennwelten davon.

Die Verwendung eines Kettenhalters (der verhindert, dass die Kette von der Kettenrad abfällt) beeinflusst natürlich jegliche aerodynamischen Vorteile.

Allerdings bietet diese Konfiguration im Vergleich zu einem 2x System eine größere Kettenstabilität, was in Rennen wie Paris-Roubaix entscheidend sein kann.

Zum Beispiel verwendete Wout van Aert ein 1x SRAM Red eTap AXS System sowohl bei der Milan-San Remo 2023 als auch bei Paris-Roubaix, wahrscheinlich aus genau diesem Grund.

Je nach Aufbau kann ein Einzelschaltkreissystem außerdem leichter sein. So verwenden fast alle spezialisierten Bergfahrräder ein Einzelschaltkreissystem.

Bergfahrräder werden typischerweise mit einem 1x Schaltungsaufbau eingerichtet, da sie leichter sein können und keine zwei Kettenräder benötigen.

Nachteile von Einzelschaltkreissystemen bei Straßenschwinnern

Also, obwohl es Vorteile eines Einzelschaltkreissystems bei Straßenschwinnern in bestimmten Situationen gibt, hat es auch einige Nachteile.

Die offensichtlichste ist, dass die Aufgabe des Front-Ausfahrzeugs und eines Ihrer Kettenringe eine signifikante Verringerung der Anzahl der Zahnräder und des Gangbereichs des Fahrrads bedeutet.

Dies kann durch die Verwendung einer breiteren Rückkassette und die sorgfältige Anpassung der Kettenringgröße für jede Fahrt kompensiert werden. Die Erreichung einer Gängenreichweite, die einem 2x-System mit einer 1x-Setup nahe kommt, erfordert jedoch einige Kompromisse.

Die kompakteren Kassetten mit 2x-Antriebssträngen bieten eine größere Flexibilität bei der Suche nach der optimalen Kadenz.

Erstens sind breitgefächerte Kassetten (wenn man einen Getriebebereich ähnlich einem 2x-System aufrechterhalten möchte) oft schwerer als kompaktere Kassetten.

Was noch lästiger ist, ist, dass sie oft einen deutlicheren "Kogsprung" zeigen, was zu einer weniger angenehmen Umschaltung führt.

Dies kann lästig sein, da die Steigungen der Straße tendenziell allmählicher sind als die im Gelände, und die größeren Lücken zwischen den Gängen können es in einigen Fällen schwierig machen, den optimalen Gang und die optimale Kadenz zu finden.

Breitbandige Kassetten für 1x-Antriebe, wie die Campagnolo Ekar 9-42t, bieten einen beeindruckenden Gangumfang, aber sie gehen auch mit Kompromissen einher.

Kleinere Zähne, wie das 10t oder 9t auf SRAM AXS- oder Campagnolo Ekar-Kassetten und -Kettenrädern, sind ebenfalls tendenziell weniger effizient (da sich das Kettenlaufbild stärker krümmt im Vergleich zu größeren Zähnen).

Während SRAM argumentieren könnte, dass dies nicht wirklich "Querkettenlauf" ist, zwingt ein 1x-System dennoch die Kette in extremeren Winkeln an beiden Enden der Kassette im Vergleich zu einem 2x-System.

Beide Faktoren können Reibungsverluste im Antrieb erhöhen, was bedeutet, dass ein 1x-System weniger Leistung an die Räder liefert als ein 2x-System (bei gleichen sonstigen Bedingungen).

Das ursprüngliche 3T Strada mit dem 1x-Antrieb könnte aerodynamischer sein, könnte jedoch auch weniger effizient sein.

Also, um wie viel Effizienzverlust sprechen wir? Im Mai 2019 testeten VeloNews und CeramicSpeed die Reibungsunterschiede zwischen 1X- und 2X-Schaltgetrieben. Schauen wir uns ihr Testprotokoll und die Ergebnisse an, dann werde ich einige Berechnungen durchführen, um zu sehen, wie diese Reibungsverluste Ihre Geschwindigkeit beeinflussen könnten.

• Testen

VeloNews/CeramicSpeed testeten zwei unterschiedliche Getriebekonfigurationen:

• 1X System: Mit einem SRAM Force 1 Hinterradwechsler, einer 48z Kette, einer PC-1170-Kette und einem 10-42z-Schaltblock.
• 2X System: Mit einem Shimano Ultegra Hinterradwechsler, 53/39z Kettenrädern, einer HG701-Kette und einem 11-34z-Schaltblock.

Der Grund für die Auswahl dieser Systeme war, dass sie denselben Gangumfang haben, was eine direkte Vergleichbarkeit der Reibungsverluste bei denselben Übersetzungsverhältnissen ermöglicht. Beide Systeme wurden auf einem Testfahrrad installiert, das in der Lage war, die Reibungsverluste für jede Gangkombination zu berechnen. Die Testmaschine simuliert einen Fahrer, der bei 95 U/min tritt und 250 Watt Leistung erzeugt.

Kettenausrichtung: Das 1X-System wurde so eingerichtet, dass das 5. Gang auf dem kleinsten Zahnrad eine gerade Kettlinie ergab, während das 2X-System eine gerade Kettlinie hatte, wenn das 53z-Kettenrad im 5. Gang und das 39z-Kettenrad im 8. Gang verwendet wurde.

CeramicSpeed entfernte zudem die Werkstoffschmierstoffe und bestrich beide Ketten mit demselben Mineralöl. Bo

th Ketten wurden für dieselbe Testdauer betrieben.

Hinweis: CeramicSpeed stellte zuvor fest, dass sich der Reibungsverlust nicht erhöhte, wenn ein 1X-Kettenrad im Vergleich zu gleichmäßig angeordneten 2X-Kettenrädern verwendet wurde. Sie fanden außerdem heraus, dass die Führungsräder des vorderen Wechsels nicht den Reibungsverlust beeinflussten.

Ergebnisse

Hier sind einige wichtige Schlussfolgerungen aus dem Test:

• Reibungsverluste steigen im Allgemeinen mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis an.
• Das 2X-System war in jedem Gang effizienter (unter der Annahme, dass nach dem 39x21t-Gang auf das große Kettenrad umgeschaltet wird).
• Die Unterschiede in den Reibungsverlusten lagen zwischen 1 Watt (48x21t / 53x23t) und 6 Watt (48x10 / 53x11).
• Das 1X-System hatte höhere Reibungsverluste bei einer perfekten Kettlinie (48x18t) im Vergleich zum 2X-System (53x19t).
• Die Effizienz des 1X-Systems lag zwischen 96,0 % und 92,4 %, mit einem Durchschnitt von 95,1 %.
• Die Effizienz des 2X-Systems lag zwischen 96,8 % und 94,8 %, mit einem Durchschnitt von 96,2 %.

CeramicSpeed berechnete, dass der durchschnittliche Reibungsverlust des 1X-Systems 12,24 Watt betrug. Dies wurde durch Addition der Leistungsverluste für jedes Getriebe im 11-Gänge-Bereich und Division durch 11 ermittelt. Für das 2X-System ergab sich ein Wert von 9,45 Watt, was bedeutet, dass der durchschnittliche Unterschied zwischen den beiden Systemen knapp unter 3 Watt liegt.

• Warum ist 1X weniger effizient als 2X?

Es gibt vier Hauptquellen von Reibung im Kettensystem. Die offensichtlichste ist der Winkel der Kettendehnung, die durch eine stärkere Abriebung der Zähne von Kette und Nabe verursacht wird. Auch Kettenspannung, Artikulation der Kettenverbindungen und Kettengeschwindigkeit spielen entscheidende Rollen.

Die Kettenspannung erhöht den Druck, den die Kette auf das Kettenrad und das Kassett wirkt. Bei Verwendung kleinerer Kettenräder und Zähne ist die Kettenspannung höher. Kettenartikulation bezieht sich auf den Grad, in dem die Kette an ihren Nadeln drehen muss, und wenn sie sich um kleinere Zähne legt, führt dies zu höherem Reibungswiderstand. Die Ketten Geschwindigkeit bezieht sich auf die Rate, mit der die Zahnräder pro Minute mit der Kette interagieren. Diese nimmt zu, wenn die Kette über kleinere Zähne läuft.

Letztendlich kann das 1X-System über seinen Gangbereich hinweg keine vollständig gerade Kettlinie aufrechterhalten, und das kleinere Kettenrad führt zu einer höheren Kettenspannung, mehr Artikulation an den Gliedern der Kette und einer höheren Ketten Geschwindigkeit bei kleineren Zähnen.

Diese zusätzlichen Faktoren helfen zu erklären, warum selbst bei einer perfekten Geraden Kettenspannung ein 1X System immer noch über 2 Watt mehr Energie verbraucht als ein 2X System. Es erklärt auch, warum das 48x21t Getriebe die geringste Reibung erzeugt, obwohl die Kettenspannung nicht vollständig gerade ist – die Verringerung der Kettenbewegung und Geschwindigkeit kompensiert den leichten Anstieg der Reibung durch eine nicht ideale Kettenspannung.

• Wie wichtig ist der Geschwindigkeitsunterschied?

Hier wird es interessant!

Mit BikeCalc können wir die Geschwindigkeit eines Fahrrads bei jedem Getrieberahmen bestimmen, unter der Annahme eines 700x44C Rades und einem Takt von 95 Umdrehungen pro Minute. Dann können wir verschiedene Leistungsoutputs (231 bis 242 Watt, je nach Gang) und das Gewicht von Fahrer+Fahrrad (85kg) in einen Fahrradrechner eingeben, um die Geschwindigkeits- und Zeitdifferenzen über 100km zu berechnen.

Kleinster Effizienzunterschied:

Bei 48x21t (1X) vs 53x23t (2X) fährst du mit 29,12 km/h bei 95 U/min. Ein Unterschied von 1 Watt ergibt einen Geschwindigkeitsvorteil von 0,06 km/h für das 2X-System. Über 100 km wird das 1X-System 25 Sekunden langsamer sein (0,2%).

Größtes Getriebe:

Bei 48x10t (1X) vs 53x11t (2X) fährst du mit 61,28 km/h bei 95 U/min. Ein Unterschied von 6 Watt ergibt einen Geschwindigkeitsvorteil von 0,14 km/h für das 2X-System. Über 100 km wird das 1X-System 14 Sekunden langsamer sein (0,3%).

Kleinste Kette:

Mit einem 48x42t (1X) und 39x34t (2X) fährst du mit 14,49 km/h bei 95 U/min. Der Unterschied von 2,5 Watt ergibt einen Geschwindigkeitsvorteil von 0,15 km/h für die 2X-Schaltung. Über 100 Kilometer wird das 1X-System 3 Minuten und 50 Sekunden zu deiner Fahrzeit hinzufügen (0,9% langsamer).

Das Vorderradwechselsystem ist bereits ausgezeichnet

Shimanos Dura-Ace Di2 RD-R9250 Vorderradwechsler gilt als eines der besten in seiner Klasse, und die meisten modernen Straßenschlitten-Gruppen bieten ein exzellentes Vorschalten.

Unabhängig von den oben genannten spezifischen Vorteilen und Nachteilen ist der Hauptgrund, warum ich nicht bald zu einem 1X-System auf meinem Rennrad wechseln werde, dass das aktuelle Vorderrad-Schaltung einfach zu gut ist.

Fast alle Ausbaustufen moderner Rennrad-Triebwerksgruppen bieten eine ausgezeichnete Vorschaltung. Es gibt keinen Zweifel, dass elektronische Gruppen derzeit das Maß aller Dinge für die Vorschaltung sind. Viele Menschen (einschließlich mir selbst) glauben, dass Shimano der Marktführer in diesem Bereich ist, aber SRAM und Campagnolo liegen nicht weit hinterher.

Auch mechanische Gruppen heutzutage bieten eine hervorragende Vorschaltleistung.

Shimanos Topmodell 105 R7000 bietet fehlerfreie Vorschaltung zu einem erschwinglichen Preis.

Natürlich können falsche Schaltvorgänge oder eine schlechte Einrichtung immer noch Probleme verursachen, aber die Vorschaltung fühlt sich im Allgemeinen nicht wie ein Problem an, das gelöst werden muss.

Ist das Classified Powershift Hub ein Spielveränderer?

Das Powershift-Hubgetriebe von Classified ist eine interessante Technologie, die anscheinend hervorragend funktioniert, im Moment jedoch nicht gerade billig ist.

Das Powershift-Hubgetriebesystem von Classified ist ein drahtlos gesteuertes 2-Gänge-Planetengetriebe, das in den Hinterradhub integriert ist. Es wird oft als der „Frontscheibenkiller“ beworben, ich glaube aber, dass dies unwahrscheinlich ist, zumindest in absehbarer Zukunft.

Es bietet tatsächlich Lösungen für viele der Nachteile der oben genannten Einzelscheiben-Systeme – vielleicht können wir letztlich das Beste aus beiden Welten haben.

Für die meisten Menschen besteht jedoch das Problem, dass es zu teuer ist. Zum Beispiel kosten die R50- und G30-Powershift-Radsätze von Classified 2.300 £ (rund 20.000 RMB), was nur 25 £ weniger ist als das bereits erwähnte Trek Émonda ALR 5 als Vollfahrzeug.

Was bekommt man eigentlich für all das Geld im Vergleich zum Bleiben beim 2X-System? Eine kleine Verbesserung der aerodynamischen Effizienz... und damit ist es auch schon mehr oder weniger getan?

Natürlich kann sich der Preis im Laufe der Zeit verringern, wenn das Hubtechnologie von Classified populär wird und durchgreift.

Doppeltes Kettenschlitzblech ist immer noch die beste Wahl

Für ein universelles Rennrad ist es schwer, die Vielseitigkeit eines 2x-Schaltwerks zu übertreffen.

Alle meine Mountainbikes haben Einzelschlitzblechsätze, aber ich persönlich halte es für nicht sehr sinnvoll, diese Konfiguration auf ein Rennrad zu übertragen. Für die meisten Menschen bleibt eine 2X-Version die beste Option.

Angesichts der Leistung und Vielseitigkeit moderner Vorderradwechseln scheinen die marginalen potenziellen Verbesserungen eines 1X-Systems es nicht wert zu sein.