1-Kettenblatt-Systeme am Rennrad: Der neue Trend? Deutschland

Obwohl Wout van Aert seinen zweiten Tour de France-Sieg im Jahr 2023 feierte, indem er sein mit einem einzelnen Kettenblatt ausgestattetes Cervélo-Fahrrad auf den Champs-Élysées in die Höhe stemmte, ist dieses Setup nicht für jeden geeignet, es sei denn, Sie bereiten sich mit einem engagierten Mechaniker auf ein professionelles Rennen vor.

Bei den diesjährigen Frühjahrsklassikern setzten mehrere Teams und Fahrer auf Einzelkettenblatt-Konfigurationen, was eine erneute Debatte über die Vorzüge von Einzelkettenblatt-Antrieben bei Rennrädern auslöste.

Während Einfach-Kettenblattsysteme Obwohl sie in bestimmten Szenarien Vorteile haben und die neue Nabenschaltungstechnologie bahnbrechend sein könnte, scheint die Revolution der Einzelkettenblätter bei Rennrädern noch in weiter Ferne zu liegen.

Meiner Meinung nach sind die aktuellen Umwerfer einfach zu gut und in den meisten Fällen überwiegen die Vorteile, die der Verzicht auf sie mit sich bringt, nicht die Nachteile.

Wann ist ein 1-Kettenblatt-System am Rennrad sinnvoll?

1x Aero-Kurbelsätze erfreuen sich bei Zeitfahrrädern zunehmender Beliebtheit.

Ein Einzelkettenblattsystem an einem Rennrad bietet mehrere Vor- (und Nachteile).

In Szenarien, in denen kein großer Gangbereich erforderlich ist, wie etwa bei relativ flachen Fahrten oder Rennen, kann ein Einzelkettenblattsystem alle Gänge bereitstellen, die Sie brauchen, und gleichzeitig die Dinge vereinfachen.

Systeme mit einem Kettenblatt können auch aerodynamisch effizienter sein. Laut den britischen Experten von AeroCoach kann der Wechsel zu ihrem ARC 1x Aero-Kettenblatt „zwischen 1 und 4 Watt bei 30 mph / 48 km/h“ einsparen, je nachdem, wie groß der entfernte Umwerfer ist.

Dies ist zwar ein kleiner Fortschritt, doch Zeitfahr- und Bahnräder profitieren zunehmend davon.

Die Verwendung eines Kettenhalters (der verhindert, dass die Kette vom Kettenblatt fällt) wirkt sich natürlich auf die aerodynamische Verbesserung aus.

Im Vergleich zu einem 2x-Setup bietet diese Konfiguration jedoch eine größere Kettensicherheit, die bei Rennen wie Paris-Roubaix entscheidend sein kann.

Beispielsweise verwendete Wout van Aert sowohl beim Mailand-San Remo 1 als auch beim Paris-Roubaix ein 2023x SRAM Red eTap AXS-System, wahrscheinlich aus genau diesem Grund.

Je nach Aufbau kann ein 1-Kettenblatt-System auch leichter sein. Spezielle Kletterräder verwenden beispielsweise fast immer ein 1-Kettenblatt-System.

Kletterräder sind normalerweise mit einem 1x-Antrieb ausgestattet, da dieser leichter sein kann und keine zwei Kettenblätter erfordert.

Nachteile von 1-Kettenblatt-Systemen am Rennrad

Obwohl also ein Einzelkettenblattsystem bei Rennrädern in bestimmten Situationen Vorteile bietet, bringt es auch einige Nachteile mit sich.

Der offensichtlichste Grund besteht darin, dass der Verzicht auf den Umwerfer und eines Kettenblatts eine erhebliche Reduzierung der Gangzahl und der Gangbreite am Fahrrad bedeutet.

Dies kann durch die Verwendung einer hinteren Kassette mit größerer Übersetzung und sorgfältiger Anpassung der Kettenblattgröße für jede Fahrt ausgeglichen werden. Um jedoch mit einem 2x-Setup eine Übersetzungsbandbreite nahe an einem 1x-System zu erreichen, sind einige Kompromisse erforderlich.

Die kompakteren Kassetten, die bei 2x-Antrieben verwendet werden, bieten mehr Flexibilität bei der Suche nach der optimalen Trittfrequenz.

Erstens sind Kassetten mit großem Übersetzungsbereich (wenn Sie einen ähnlichen Übersetzungsbereich wie bei einem 2x-System beibehalten möchten) oft schwerer als kompaktere Kassetten.

Noch problematischer ist, dass sie häufig ein deutlicheres „Zahnradspringen“ aufweisen, was zu einem weniger angenehmen Schalterlebnis führt.

Dies kann ärgerlich sein, da die Steigungen auf Straßen tendenziell sanfter sind als im Gelände und die größeren Abstände zwischen den Gängen es in manchen Fällen schwierig machen können, den optimalen Gang und die optimale Trittfrequenz zu finden.

Wide-Range-Kassetten für 1x-Antriebe, wie die Campagnolo Ekar 9-42t, bieten eine beeindruckende Übersetzungsbandbreite, gehen aber auch mit Kompromissen einher.

Kleinere Zahnräder, wie die 10t- oder 9t-Zahnräder auf SRAM AXS- oder Campagnolo Ekar-Kassetten und Kettenblätter, neigen auch dazu, etwas weniger effizient zu sein (da sich die Kette im Vergleich zu größeren Zahnrädern in einem steileren Winkel biegen muss).

Auch wenn SRAM argumentieren mag, dass es sich hierbei nicht um echtes „Cross-Chaining“ handelt, zwingt ein 1x-System die Kette im Vergleich zu einem 2x-System dennoch in extremere Winkel an beiden Enden der Kassette.

Beide Faktoren können die Reibungsverluste im Antriebsstrang erhöhen, was wiederum bedeutet, dass ein 1x-System weniger Leistung an die Räder überträgt als ein 2x-System (wenn alle anderen Bedingungen gleich sind).

Der 3x-Antrieb des ursprünglichen 1T Strada ist möglicherweise aerodynamischer, könnte jedoch auch weniger effizient sein.

Wie hoch ist also der Effizienzverlust? Im Mai 2019 testeten VeloNews und CeramicSpeed ​​die Reibungsunterschiede zwischen 1X- und 2X-Antrieben. Werfen wir einen Blick auf ihr Testprotokoll und ihre Ergebnisse. Anschließend werde ich einige Berechnungen durchführen, um herauszufinden, wie sich diese Reibungsverluste auf Ihre Geschwindigkeit auswirken könnten.

• Testen

VeloNews/CeramicSpeed ​​hat zwei verschiedene Antriebsstrang-Setups getestet:

• 1X-System: Verwendung eines SRAM Force 1-Schaltwerks, eines 48-Zahn-Kettenblatts, einer PC-1170-Kette und einer 10-42-Zahn-Kassette.
• 2X-System: Mit Shimano Ultegra-Schaltwerk, 53/39t-Kettenblättern, HG701-Kette und 11-34t-Kassette.

Der Grund für die Wahl dieser Systeme war, dass sie den gleichen Gangbereich haben, was einen direkten Vergleich der Reibungsverluste bei gleichen Übersetzungsverhältnissen ermöglicht. Beide Systeme wurden auf einem Testrad installiert, das in der Lage ist, die Reibungsverluste für jede Gangkombination zu berechnen. Die Testmaschine simulierte einen Fahrer, der mit 95 U/min in die Pedale tritt und 250 Watt Leistung erzeugt.

Kettenlinienanpassung: Das 1X-System war so ausgelegt, dass der 5. Gang auf dem kleinsten Ritzel eine gerade Kettenlinie bot, während das 2X-System eine gerade Kettenlinie mit dem 53-Zähne-Kettenblatt im 5. Gang und dem 39-Zähne-Kettenblatt im 8. Gang aufwies.

CeramicSpeed ​​entfernte auch die Fabrikschmierstoffe und schmierte beide Ketten mit dem gleichen Mineralöl neu. Bo

Die Ketten liefen für die gleiche Testdauer.

Hinweis: CeramicSpeed ​​hat zuvor festgestellt, dass die Reibung bei Verwendung eines 1X-Kettenblatts im Vergleich zu gleichmäßig verteilten 2X-Kettenblättern nicht zunimmt. Sie stellten auch fest, dass die Schaltröllchen des Schaltwerks keinen Einfluss auf die Reibung hatten.

Ergebnisse

Hier sind einige wichtige Schlussfolgerungen aus dem Test:

• Mit zunehmender Getriebeübersetzung steigen im Allgemeinen die Reibungsverluste.
• Das 2X-System war in jedem Gang effizienter (vorausgesetzt, Sie schalten nach 39 x 21 Zähne auf das große Kettenblatt).
• Die Unterschiede im Reibungsverlust lagen zwischen 1 Watt (48 x 21 Zähne / 53 x 23 Zähne) und 6 Watt (48 x 10 Zähne / 53 x 11).
• Das 1X-System hatte mehr Reibungsverlust bei einer perfekten Kettenlinie (48 x 18 Zähne) als das 2X-System (53 x 19 Zähne).
• Die Effizienz des 1X-Systems lag zwischen 96.0 % und 92.4 %, der Durchschnitt betrug 95.1 %.
• Die Effizienz des 2X-Systems lag zwischen 96.8 % und 94.8 %, der Durchschnitt betrug 96.2 %.

CeramicSpeed ​​berechnete, dass der durchschnittliche Reibungsverlust für das 1X-System 12.24 Watt betrug. Dies wurde ermittelt, indem die Leistungsverluste für jeden Gang im 11-Gang-Bereich addiert und durch 11 geteilt wurden. Für das 2X-System betrug das Ergebnis 9.45 Watt, was bedeutet, dass der durchschnittliche Unterschied zwischen den beiden Systemen knapp 3 Watt betrug.

• Warum ist 1X weniger effizient als 2X?

Es gibt vier Hauptursachen für Reibung in der Kette. Die offensichtlichste ist der Biegewinkel der Kette, der für mehr Reibung sorgt, da Kettenblatt und Kassettenzähne stärker schleifen. Kettenspannung, Artikulation der Kettenglieder und Kettengeschwindigkeit spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle.

Die Kettenspannung erhöht den Druck, den die Kette auf das Kettenblatt und die Kassette ausübt. Bei Verwendung kleinerer Kettenblätter und Zahnräder ist die Kettenspannung höher. Die Kettenartikulation bezeichnet den Grad, in dem sich die Kette an ihren Stiften drehen muss, und beim Umwickeln kleinerer Zahnräder entsteht dadurch höhere Reibung. Die Kettengeschwindigkeit bezeichnet die Rate, mit der Zahnräder pro Minute mit der Kette interagieren. Diese erhöht sich, wenn die Kette über kleinere Zahnräder läuft.

Letztendlich kann das 1X-System über den gesamten Gangbereich keine vollständig gerade Kettenlinie aufrechterhalten und das kleinere Kettenblatt führt zu einer höheren Kettenspannung, mehr Artikulation an den Kettengliedern und einer erhöhten Kettengeschwindigkeit auf kleineren Ritzeln.

Diese zusätzlichen Faktoren helfen zu erklären, warum ein 1X-System selbst bei einer perfekt geraden Kettenlinie immer noch über 2 Watt mehr Leistung verbraucht als ein 2X-System. Es erklärt auch, warum das 48x21t-Getriebe die geringste Reibung erzeugt, obwohl die Kettenlinie nicht perfekt gerade ist – die Verringerung der Kettenartikulation und -geschwindigkeit gleicht die leichte Reibungserhöhung durch eine nicht ideale Kettenlinie aus.

• Wie wichtig ist der Geschwindigkeitsunterschied?

Hier wird es interessant!

Mit BikeCalc können wir die Geschwindigkeit eines Fahrrads bei jedem Übersetzungsverhältnis ermitteln, wobei wir von einem 700x44C-Rad und einer Trittfrequenz von 95 U/min ausgehen. Dann können wir verschiedene Leistungsabgaben (231 bis 242 Watt, je nach Gang) und das Gewicht von Fahrer und Fahrrad (85 kg) in einen Fahrradrechner eingeben, um die Geschwindigkeits- und Zeitunterschiede über 100 km zu ermitteln.

Kleinster Effizienzunterschied:

Bei 48x21t (1X) vs. 53x23t (2X) fahren Sie 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. Auf 100 km ist das 1X-System 25 Sekunden langsamer (0.2 %).

Größtes Zahnrad:

Bei 48x10t (1X) vs. 53x11t (2X) fahren Sie 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. Auf 100 km ist das 1X-System 14 Sekunden langsamer (0.3 %).

Kleinstes Zahnrad:

Mit 48x42t (1X) und 39x34t (2X) fahren Sie mit 14.49 km/h bei 95 U/min. Der Unterschied von 2.5 Watt ergibt einen Geschwindigkeitsvorteil von 0.15 km/h für den 2X-Antrieb. Auf 100 Kilometern verlängert das 1X-System Ihre Fahrzeit um 3 Minuten und 50 Sekunden (0.9 % langsamer).

Der Umwerfer ist schon hervorragend

Der Umwerfer Dura-Ace Di2 RD-R9250 von Shimano ist wohl der beste seiner Klasse und die meisten modernen Rennradgruppen bieten eine ausgezeichnete Schaltung vorne.

Ungeachtet der oben genannten spezifischen Vor- und Nachteile ist der Hauptgrund, warum ich bei meinem Rennrad in absehbarer Zeit nicht auf ein 1X-Setup umsteigen werde, dass der aktuelle Umwerfer einfach zu gut ist.

Fast alle modernen Rennradgruppen bieten eine hervorragende Schaltleistung vorne. Es besteht kein Zweifel, dass elektronische Gruppen derzeit der Goldstandard für das Schalten vorne sind. Viele Leute (ich eingeschlossen) glauben, dass Shimano auf diesem Gebiet Marktführer ist, aber SRAM und Campagnolo sind nicht weit dahinter.

Allerdings bieten auch mechanische Gruppen heutzutage eine hervorragende Schaltleistung vorne.

Shimanos Flaggschiff-Gruppe 105 R7000 bietet einwandfreies Schalten vorne zu einem erschwinglichen Preis.

Natürlich können falsches Schalten oder eine schlechte Einstellung immer noch Probleme verursachen, aber das Schalten vorne fühlt sich normalerweise nicht wie ein Problem an, das gelöst werden muss.

Ist der Classified Powershift Hub ein Game Changer?

Die Powershift-Nabe von Classified ist eine interessante Technologie mit scheinbar hervorragender Leistung, ist derzeit jedoch nicht gerade billig.

Das Classified Powershift-Nabengetriebe ist ein drahtlos gesteuertes 2-Gang-Planetengetriebe, das in die Hinterradnabe integriert ist. Es wird oft als „Umwerfer-Killer“ angepriesen, aber ich glaube, dass dies in naher Zukunft unwahrscheinlich ist.

Es bietet tatsächlich Lösungen für viele der Nachteile der oben genannten Einzelkettenblattsysteme – vielleicht können wir letztendlich das Beste aus beiden Welten haben.

Für die meisten Leute ist das Problem jedoch, dass es zu teuer ist. Beispielsweise kosten die R50- und G30-Powershift-Radsätze von Classified 2,300 £ (ca. 20,000 RMB), was nur 25 £ weniger ist als das oben erwähnte Komplettrad Trek Émonda ALR 5.

Was bekommen Sie eigentlich für das ganze Geld im Vergleich zu einem 2X-System? Eine winzige Verbesserung der aerodynamischen Effizienz... und das ist alles?

Wenn sich die Hub-Technologie von Classified schließlich durchsetzt und beliebt wird, können die Kosten natürlich mit der Zeit sinken.

Doppeltes Kettenblatt ist immer noch die beste Wahl

Für ein Allround-Rennrad ist die Vielseitigkeit eines 2x-Antriebs kaum zu übertreffen.

Alle meine Mountainbikes sind mit 2-fach-Kettenblatt-Setups ausgestattet, aber ich persönlich denke, dass es wenig Sinn macht, dieses Setup auf ein Rennrad zu übertragen. Für die meisten Leute bleibt ein XNUMX-fach-Setup die beste Option.

Angesichts der Leistung und Vielseitigkeit moderner Umwerfer scheinen sich die geringen potenziellen Verbesserungen durch ein 1X-System nicht zu lohnen.