Yksinketjujärjestelmät polkupyörissä: Uusi suuntaus?

Vaikka Wout van Aert juhlitsi toistaan Tour de France -voittonsa vuonna 2023 nostamalla yksinketjuvarustettua Cervélo-polkupyöriään Champs-Élyséesillä, tämä järjestelmä ei sovi kaikille ellei ole kyse ammattilaiskilpailusta omistuneella mekaanikolla.

Tämän vuoden kevään perinteisissä kilpailuissa useat joukkueet ja pyöräilijät ottivat käyttöön yksinketjujärjestelmiä, mikä herätti uutta keskustelua yksinketjuajoneuvojen ansioista polkupyörissä.

- Kunhan vain... yksinketjujärjestelmät vaikka ne tarjoavat etuja tiettyjen tilanteiden osalta ja uusi hupitekniikka voi olla pelimuuttaja, yksinketjuvallankumous polkupyöreillä näyttää edelleen olevan kaukana.

Mielestäni nykyiset etuveden vaihdot ovat yksinkertaisesti liian hyviä, ja useimmissa tapauksissa niiden luopumisen edut eivät painoja epäedut.

Koska yksittäinen ketjusilmukka on järkevää polkupyörällä?

1x aero-ketjusteet ovat yhä suosituimpia ajo- ja radapolkupyöreillä.

Yksikkö-ketjusilmukka-järjestelmällä on useita edut (ja haittoja) polkupyörällä.

Tilanteissa, joissa laaja vaihteisto ei ole tarpeellinen, kuten melko tasaisilla retkeillä tai kilpailuilla, yksikkö-ketjusilmukka-järjestelmä voi tarjota kaikki tarvitsemasi vaihteet samalla, kun se yksinkertaistaa asioita.

Yksikkö-ketjusilmukka-järjestelmät voivat myös olla ilmakehän vastustuksen kannalta tehokkaampia. Yhdistyneen kuningaskunnan asiantuntijoiden AeroCoach mukaan siirtyminen heidän ARC 1x aero-ketjusilmukkaansa voi säästää "välillä 1–4 wattia nopeudella 30mph / 48kph", riippuen poistettavan etuveden vaihdoksen kokosta.

Tämä on pieni etu, mutta yhä useammat ajo- ja radapolkupyörät hyötyvät siitä.

Ketjun pitäjän (joka auttaa estämään ketjun pudotumisen ketjusilmukasta) käyttö vaikuttaa luonnollisesti mitenkään aerodynamiikan etuihin.

Kuitenkin verrattuna 2x-järjestelmään tämä konfiguraatio tarjoaa parempaa ketjun turvallisuutta, mikä voi olla ratkaisevaa kilpailuissa kuten Paris-Roubaixin.

Esimerkiksi Wout van Aert käytti 1x SRAM Red eTap AXS -järjestelmää sekä 2023 Milan-San Remossa että Paris-Roubaixin, todennäköisesti juuri tämän erityisen syyn takia.

Riippuen asetuksista, yhdenketjusilmukainen järjestelmä voi myös olla kevyempi. Esimerkiksi erikoiskilpailupyykköissä käytetään melkein aina yhdenketjusilmukaisia järjestelmiä.

Pyykköpyörät on tyypillisesti asetettu käyttämään 1x-vaihteistoja, koska ne voivat olla kevyempiä eikä niiden tarvitse olla kaksi ketjusilmukkaa.

Yhdenketjusilmukajärjestelmien haitat moottoripyöreillä

Joten, vaikka yhdenketjusilmukajärjestelmällä on etuja moottoripyöreillä tietyissä tilanteissa, sillä on myös joitakin haittoja.

Selvinen on se, että etukorvaston ja yhden ketjusiltaan luopuminen tarkoittaa merkittävää vähennystä pyörän vaihteiden määrässä ja vaihteiden alueessa.

Tätä voidaan korvata käyttämällä laajempia vaihteita takakasetissa ja huolellisesti sovittelemalla ketjusiltojen kokoa jokaiselle ajolle. Kuitenkin saavuttaminen vaihteiden alue lähellä 2x-järjestelmää 1x-asetuksella vaatii joitakin kompromisseja.

Pienempiä kasetteja, jotka käytetään 2x-vaihteistoissa, tarjoaa suurempaa joustavuutta löytääksesi optimaalisen pyöräilynopeuden.

Ensinnäkin, laajat vaihteet (jos haluat pitää vaihteiden alueen samankaltaisena kuin 2x-järjestelmällä) ovat usein painoisempia kuin kompaktit vaihteet.

Entistä häiritsemättömämpää on se, että niissä esiintyy usein havaittavampaa "vaihteen hyppymistä", mikä johtaa epämiellyttävään vaihdetoimintaan.

Tämä voi olla ärsyttävää, koska tiepolkujen kaltevuudet ovat yleensä hitaampia kuin maanteillä, ja suuremmat väliaineet vaihteissa saattavat tehdä vaikeaksi löytää optimaalinen vaihte ja pyöräilynopeus joissakin tapauksissa.

Laajat kassettit 1x-vaihdusjärjestelmille, kuten Campagnolo Ekar 9-42t, tarjoavat vaikuttavan vaihtoasteen, mutta ne myös tuovat mukanaan kompromisseja.

Pienemmät hampurit, kuten 10t tai 9t SRAM AXS- tai Campagnolo Ekar-kaseteilla, sekä ketjupyörät ovat myös hieman tehottomampia (koska ketju on pakko kaantaa tiimmällä kulmalla suhteessa suurempiin hampureihin).

Vaikka SRAM saattaisi väittää, ettei tämä ole todellista "ristinketelyä", 1x-järjestelmä joutuu silti painottamaan ketjua suuremmille kulmille molemmissa kasetten päässä verrattuna 2x-järjestelmään.

Molemmat nämä tekijät voivat lisätä kitkamenetyksiä vaihdusjärjestelmässä, mikä puolestaan tarkoittaa, että 1x-järjestelmä toimittaa vähemmän voimaa pyöriin kuin 2x-järjestelmä (muuten oletuksena ollen samoin).

Alkuperäinen 3T Strada ja sen 1x-vaihdusjärjestelmä saattaa olla aerodynamiikallisempi, mutta se voi myös olla tehottomampi.

Joten, kuinka suuri tehokkuushäviö puhumme tässä? Toukokuussa 2019 VeloNews ja CeramicSpeed testasivat kitkaeroja 1X- ja 2X-vaihteistojen välillä. Katsotaan ensin heidän testausprotokollansa ja tuloksensa, ja sitten teen joitain laskelmia nähdäkseni, miten nämä kitkahäviöt voivat vaikuttaa nopeuteesi.

• testaus

VeloNews/CeramicSpeed testasi kahden eri vaihteistojärjestelmän kitkaeroja:

• 1X-järjestelmä: SRAM Force 1 takavaihde, 48t ketjusilmukka, PC-1170-ketju ja 10-42t cassete.
• 2X-järjestelmä: Shimano Ultegra takavaihde, 53/39t ketjusilmukat, HG701-ketju ja 11-34t cassete.

Nämä järjestelmät valittiin siksi, että niillä on sama vaimoalue, mikä mahdollistaa suoran vertailun kitkahäviöistä samassa vaimosuhteessa. Molemmat järjestelmät asennettiin testipyörälle, joka pystyi laskemaan kitkahäviöt jokaisessa vaimokombinaatiossa. Testilaitteisto simuloi pyöräilijää, joka käveli 95RPM:ssä ja tuotti 250 wattia voimaa.

Ketjun linjan sovitseminen: 1X-järjestelmä asetettiin niin, että viides vauhti pienimmällä hampurilalilla antoi suoran ketjun. 2X-järjestelmällä oli suora ketju viidessä vaihteessa 53t-ketjusarvella ja kahdeksannessa vaihteessa 39t-ketjusarvella.

CeramicSpeed poisti myös tehdaslumpperoita ja uudelleen lumppasi molemmat ketjut samalla minerallumpperoilla. Bo

molemmat ketjut käytiin saman kestoon testissä.

Huomautus: CeramicSpeed löysi aiemmin, ettei kitka kasvanu mitään enempää käyttämällä 1X-ketjusarvaa verrattuna tasavälisiin 2X-ketjusarviin. He löysivät myös, ettei jälkikorin ohjauskiekkoja vaikutettu kitkaan.

Tulokset

Tässä on joitakin avainjohtopäätöksiä testistä:

• Kitkamenet yleensä kasvavat, kun vauhti suurenee.
• 2X-järjestelmä oli tehokkaampi jokaisessa vaihteessa (olettaen, että vaihdat suurempiin ketjusarviin sen jälkeen, kun olet käynyt 39x21t:ssa).
• Kitkameneten erot vaihtelivat 1 wattilta (48x21t \/ 53x23t) 6 wattiliikkeeseen (48x10 \/ 53x11).
• 1X-järjestelmällä oli enemmän kitkamenoja täydellisessä ketjusteellä (48x18t) verrattuna 2X-järjestelmään (53x19t).
• Tehokkuus 1X-järjestelmälle oli välillä 96,0 % - 92,4 %, keskiarvona 95,1 %.
• Tehokkuus 2X-järjestelmälle oli välillä 96,8 % - 94,8 %, keskiarvona 96,2 %.

CeramicSpeed laski, että keskimääräinen kitkamenetyys 1X-järjestelmällä oli 12,24 wattia. Tämä määritettiin lisäämällä yhteen jokaisen hienon voimamenetykset 11-hienoisessa vaihteessa ja jakamalla se sitten 11:llä. 2X-järjestelmälle vastaava tulos oli 9,45 wattia, mikä tarkoittaa, että kahden järjestelmän keskimääräinen ero oli alle 3 wattia.

• Miksi 1X on tehottomampi kuin 2X?

Ketjun kitkassa on neljä pääasiallista lähdettä. Selvimpi näistä on ketjun kaareutumiskulma, joka aiheuttaa enemmän kitkaa, kun ketjun radat ja vaihdehammat rasittavat voimakkaammin. Ketjun jännitys, linkkien liikekyky sekä ketjun nopeus ovat myös avainasemassa.

Ketjun jännitys kasvattaa painetta, jonka ketju harjoittaa ketjulle ja vaihteelle. Pienempien ketjulle ja hampaiden käytöllä ketjun jännitys on suurempi. Ketjun liikekyky tarkoittaa asteen mukaista siirtymistä, jota ketju täytyy tehdä sen nappeja kohden, ja kun se kiertää pienempiä hampaita ympäri, se johtaa suurempaan kitkuun. Ketjun nopeus viittaa siihen, millä nopeudella hampaiden vuorovaikutus ketjun kanssa tapahtuu minuutissa. Tämä kasvaa, kun ketju kulkee pienempien hampaiden yli.

Lopulta 1X-järjestelmä ei voi pitää täysin suoraa ketjulinjaansa vallinnan alueella, ja pienempi ketju johtaa suurempaan ketjun jännitykseen, enemmän liikekykyyn ketjun linkkeissä ja lisääntyneeseen ketjun nopeuteen pienemmillä hampaille.

Nämä lisätekijät auttavat selittämään, miksi jopa täysin suoralla ketjulinkkillä 1X-järjestelmä kuluttaa yli 2 wattia enemmän voimaa kuin 2X-järjestelmä. Se selittää myös, miksi 48x21t-hierrosuhde tuottaa vähiten kitkaa, vaikka ketjulinkki ei ole täysin suora – ketjun vähemmän liikkuminen ja hitaampi nopeus kompensointi pienemmän kitkakerroksen kasvun.

• Kuinka paljon nopeuden ero merkitsee?

Tässä asioita alkaa kiinnostavaa!

BikeCalc-työkalulla voimme määrittää pyörän nopeuden jokaisessa hierosuhdessa, olettaen 700x44C-pyhän ja 95 kierrosta/minuuttiin. Sen jälkeen voimme syöttää erilaiset tehoarvot (231–242 wattia, riippuen hierosta) sekä ajaja+pyörän paino (85kg) Pyörä-Laskuriin selvittääkseni nopeuden ja aikaearten 100 km matkalla.

Pienin tehon ero:

48x21t (1X) ja 53x23t (2X) -asetuksissa ajat noin 29,12 km/h @95RPM. 1-wattisen erotuksen seurauksena 2X-järjestelmällä on 0,06 km/h nopeustavoite. 100 kilometriä ajettaessa 1X-järjestelmä on hidastuneempi 25 sekunnilla (0,2%).

Suurin hampurikko:

48x10t (1X) ja 53x11t (2X) -asetuksissa ajat noin 61,28 km/h @95RPM. 6-wattisella erotuksella 2X-järjestelmällä on 0,14 km/h nopeustavoite. 100 kilometriä ajettaessa 1X-järjestelmä on hidastuneempi 14 sekunnilla (0,3%).

Pienin hampurikko:

48x42t (1X) ja 39x34t (2X) -asetuksissa ajat noin 14,49 km/h @95 RPM. 2,5-wattisella erotuksella 2X-vaihteilla on 0,15 km/h nopeustavoite. 100 kilometriä ajettaessa 1X-järjestelmä lisää matka-ajan 3 minuuttia ja 50 sekuntia (0,9% hidemmän).

Etuvaihto on jo erinomainen

Shimanon Dura-Ace Di2 RD-R9250 etuvaihto on ilman muuta paras luokassaan, ja useimmat modernit retkipyörän ryhmämääritykset tarjoavat erinomaisen etuvaihdon.

Huolimatta yllä mainituista etuista ja haitoista, päätös ei vaihtaa 1X-järjestelmää moottoripyörälleni lähitulevaisuudessa johtuu siitä, että nykyinen edullinen vaihde on yksinkertaisesti liian hyvä.

Lähes kaikki modernien moottoripyörän ryhmätyökalujen tasot tarjoavat erinomaisen edellisen vaihdon suorituskyvyn. Ei ole epäilystäkään, että elektroniset ryhmätyökalut ovat tällä hetkellä kultak standardi edelliselle vaihdolle. Monet ihmiset (myös minä mukana) uskovat, että Shimano on markkinoiden johtaja tässä alueessa, mutta SRAM ja Campagnolo eivät ole kovin kaukana.

Kuitenkin jopa mekaaniset ryhmätyökalut tarjoavat näinä päivinä erinomaista edellistä vaihdonta suorituskykyä.

Shimanon ylimääräinen 105 R7000 -ryhmätyökalu tarjoaa virheettömän edellisen vaihdon kohtuuhintaisella hinnalla.

Tietenkin, väärä vaihto tai huono asetus voivat edelleen aiheuttaa ongelmia, mutta edellisen vaihdon käyttö kokemus ei yleensä tuntu kuin ongelmana, joka tarvitsee ratkaisua.

Onko Classified Powershift-hubbi pelastaja?

Classifiedin Powershift-koriste on mielenkiintoinen teknologia, joka näyttää toimivan erinomaisesti, mutta se ei ole juuri halpa tällä hetkellä.

Classifiedin Powershift-järjestelmä on ilmaisen ohjattu kaksikohtainen planeetta-gearijärjestelmä, joka on integroitu takajäykkyyn. Sitä mainitaan usein ”edustajanmurhaajaksi”, mutta uskon, että tämä ei tapahdu lähitulevaisuudessa.

Se tarjoaa todellakin ratkaisuja monille edellä mainittujen yksikkoketjun järjestelmien haitoille – ehkä voimme lopulta saada paras molemmista maailmoista.

Kuitenkin useimpien ihmisten ongelmana on, että se on liian kallista. Esimerkiksi Classifiedin R50 ja G30 Powershift pyörät ovat 2300 puntaa (noin 20 000 RMB), mikä on vain 25 puntaa edullisempi kuin mainittu Trek Émonda ALR 5 kokonaispyörä.

Mitä saat kaikesta tuosta rahasumasta verrattuna siihen, että pysyt 2X-järjestelmällä? Pienen parannuksen aerodynamiikan tehokkuudessa... ja sen verran se myös on.

Tietenkään, jos Classifiedin hub-tekniikka lopulta saa suosiota ja otetaan käyttöön laajemmin, hinta saattaa laskea ajan myötä.

Kaksoisketjennieli on silti paras valinta

Kokonaisvaltaisessa maantietiepyörässä on vaikea löytää yhtä monipuolista ratkaisua kuin 2x vaihteisto.

Kaikki mäkipyörätani ovat yksikketyrilliset, mutta henkilökohtaisesti katson, ettei tämän järjestelmän siirto maantietiepyörälle ole ollenkaan järkevää. Enimmäkseen ihmisille 2X-järjestelmä pysyy parhaana vaihtoehdoksi.

Modernien edessävaihdeiden tarjoamien suorituskykyjen ja monipuolisuuden vuoksi 1X-järjestelmän tarjoamat marginaaliset mahdolliset parannukset eivät näytä olevan arvoisia.