Sustavi s jednim lančanikom na cestovnim biciklima: Novi trend?

Iako je Wout van Aert proslavio svoju drugu pobjedu na Tour de Franceu 2023. podižući svoj bicikl Cervélo opremljen jednim lančanikom na Champs-Élysées, ova postavka nije prikladna za svakoga osim ako se ne spremate za profesionalnu utrku s posvećenim mehaničarom.

Na ovogodišnjim proljetnim klasicima nekoliko timova i vozača usvojilo je postavke s jednim lančanikom, što je pokrenulo novu raspravu o prednostima pogona s jednim lančanikom na cestovnim motociklima.

Dok sustavi s jednim lancem imaju prednosti u određenim scenarijima, a nova tehnologija zupčanika u glavčini mogla bi promijeniti igru, revolucija s jednim lančanikom na cestovnim biciklima još uvijek se čini dalekom perspektivom.

Po mom mišljenju, sadašnji prednji mjenjači jednostavno su predobri iu većini slučajeva prednosti odustajanja od njih ne nadmašuju nedostatke.

Kada sustav s jednim lančanikom ima smisla na cestovnom biciklu?

1x aero lančani setovi postaju sve popularniji na biciklima za kronometar.

Postoji nekoliko prednosti (i nedostataka) sustava s jednim lančanikom na cestovnom biciklu.

U scenarijima u kojima širok raspon stupnjeva prijenosa nije neophodan, kao što su relativno ravne vožnje ili utrke, sustav s jednim lančanikom može pružiti sve stupnjeve prijenosa koji su vam potrebni dok pojednostavljuje stvari.

Sustavi s jednim lančanikom također mogu biti aerodinamički učinkovitiji. Prema britanskim stručnjacima AeroCoach, prelazak na njihov ARC 1x aero lančanik može uštedjeti "između 1 i 4 vata pri 30mph / 48 kmph," ovisno o veličini prednjeg mjenjača koji uklonite.

To je mali dobitak, ali sve više od njega profitiraju bicikli za vožnju na hronometar i stazu.

Korištenje držača lanca (koji pomaže spriječiti da lanac ispadne s lančanika) prirodno utječe na sve aerodinamičke dobitke.

Međutim, u usporedbi s postavom 2x, ova konfiguracija nudi veću sigurnost lanca, što može biti ključno u utrkama kao što je Paris-Roubaix.

Na primjer, Wout van Aert koristio je 1x SRAM Red eTap AXS sustav na utrkama Milan-San Remo i Pariz-Roubaix 2023., vjerojatno iz ovog specifičnog razloga.

Ovisno o postavljanju, sustav s jednim lančanikom može biti i lakši. Na primjer, namjenski bicikli za penjanje gotovo uvijek koriste sustav s jednim lančanikom.

Bicikli za penjanje obično se postavljaju s 1x pogonskim sklopom jer mogu biti lakši i ne zahtijevaju dva lančanika.

Nedostaci sustava s jednim lančanikom na cestovnim biciklima

Dakle, iako postoje prednosti sustava s jednim lančanikom na cestovnim biciklima u određenim situacijama, on ima i neke nedostatke.

Najočitiji je da odustajanje od prednjeg mjenjača i jednog od lančanika znači značajno smanjenje broja stupnjeva prijenosa i raspona stupnjeva prijenosa na motociklu.

To se može kompenzirati korištenjem stražnje kasete šireg raspona i pažljivim usklađivanjem veličine lančanika za svaku vožnju. Međutim, postizanje raspona stupnjeva prijenosa blizu sustava 2x s postavom 1x uključuje neke kompromise.

Kompaktnije kasete koje se koriste s 2x pogonskim sklopovima pružaju veću fleksibilnost u pronalaženju optimalne kadence.

Prvo, kasete širokog raspona (ako želite održati raspon brzina sličan sustavu 2x) često su teže od kompaktnijih kaseta.

Ono što još više zabrinjava je to što često pokazuju uočljiviji "skok zupčanika", što dovodi do manje ugodnog iskustva mijenjanja brzina.

To može biti neugodno jer su nagibi na cesti postupniji od onih izvan ceste, a veći razmaci između stupnjeva prijenosa mogu u nekim slučajevima otežati pronalaženje optimalnog stupnja prijenosa i kadence.

Kazete širokog raspona za 1x pogonske sklopove, kao što je Campagnolo Ekar 9-42t, nude impresivan raspon stupnjeva prijenosa, ali dolaze i s kompromisima.

Manji zupčanici, poput 10t ili 9t na SRAM AXS ili Campagnolo Ekar kazetama, i lančanici također su malo manje učinkoviti (budući da se lanac mora savijati pod strmijim kutom u usporedbi s većim zupčanicima).

Dok SRAM može tvrditi da ovo nije stvarno "unakrsno ulančavanje", 1x sustav još uvijek tjera lanac u ekstremnije kutove na oba kraja kazete u usporedbi sa 2x sustavom.

Oba ova čimbenika mogu povećati gubitke trenja u pogonskom sklopu, što zauzvrat znači da će sustav 1x isporučiti manje snage kotačima od sustava 2x (svi su ostali jednaki).

3x pogonski sklop originalne 1T Strade mogao bi biti aerodinamičniji, ali bi mogao biti i manje učinkovit.

Dakle, o kolikom gubitku učinkovitosti govorimo? U svibnju 2019. VeloNews i CeramicSpeed ​​testirali su razlike u trenju između 1X i 2X pogona. Pogledajmo njihov protokol testiranja i rezultate, a zatim ću napraviti neke izračune da vidim kako ti gubici trenjem mogu utjecati na vašu brzinu.

• Ispitivanje

VeloNews/CeramicSpeed ​​testirali su dvije različite postavke pogona:

• 1X sustav: korištenje stražnjeg mjenjača SRAM Force 1, lančanika od 48 t, lanca PC-1170 i kasete od 10-42 t.
• 2X sustav: korištenje stražnjeg mjenjača Shimano Ultegra, lančanika 53/39t, lanca HG701 i kasete 11-34t.

Razlog za odabir ovih sustava bio je taj što imaju isti raspon stupnjeva prijenosa, što omogućuje izravnu usporedbu gubitaka trenja pri istim prijenosnim omjerima. Oba sustava instalirana su na testnom biciklu koji je mogao izračunati gubitke trenja za svaku kombinaciju stupnjeva prijenosa. Testni stroj simulirao je vozača koji pedalira pri 95 okretaja u minuti, proizvodeći 250 vata snage.

Podudaranje lanca: Sustav 1X postavljen je tako da 5. brzina na najmanjem zupčaniku osigurava ravnu lanac, dok je 2X sustav imao ravnu lanac s 53t lančanikom u 5. brzini i 39t lančanikom u 8. brzini.

CeramicSpeed ​​je također uklonio tvornička maziva i ponovno podmazao oba lanca istim mineralnim uljem. Bo

lanci su trajali isto vrijeme.

Bilješka: CeramicSpeed ​​je prethodno otkrio da se trenje nije povećalo pri korištenju 1X lančanika u usporedbi s ravnomjerno raspoređenim 2X lančanicima. Također su otkrili da pomoćni kotači stražnjeg mjenjača ne utječu na trenje.

Rezultati

Evo nekoliko ključnih zaključaka testa:

• Gubici trenja općenito se povećavaju s povećanjem prijenosnog omjera.
• Sustav 2X bio je učinkovitiji u svakom stupnju prijenosa (pod pretpostavkom da prijeđete na veliki lančanik nakon 39x21t).
• Razlike u gubicima trenja kretale su se od 1 vata (48x21t / 53x23t) do 6 vata (48x10 / 53x11).
• Sustav 1X imao je veći gubitak zbog trenja u savršenoj lančanici (48x18t) u usporedbi sa sustavom 2X (53x19t).
• Učinkovitost za 1X sustav kretala se od 96.0% do 92.4%, s prosjekom od 95.1%.
• Učinkovitost za 2X sustav kretala se od 96.8% do 94.8%, s prosjekom od 96.2%.

CeramicSpeed ​​je izračunao da je prosječni gubitak trenja za 1X sustav bio 12.24 vata. To je utvrđeno zbrajanjem gubitaka snage za svaki stupanj prijenosa u rasponu od 11 stupnjeva prijenosa i dijeljenjem s 11. Za sustav 2X rezultat je bio 9.45 vata, što znači da je prosječna razlika između dva sustava bila nešto ispod 3 vata.

• Zašto je 1X manje učinkovit od 2X?

Četiri su primarna izvora trenja u lancu. Najočitiji je kut savijanja lanca, koji uzrokuje veće trenje jer lančanik i zubi kazete intenzivnije stružu. Napetost lanca, artikulacija karika lanca i brzina lanca također igraju ključnu ulogu.

Napetost lanca povećava pritisak koji lanac vrši na lančanik i kazetu. Kod korištenja manjih lančanika i zupčanika, napetost lanca je veća. Zglobnost lanca odnosi se na stupanj do kojeg se lanac mora okretati oko svojih klinova, a kada se omota oko manjih zupčanika, to rezultira većim trenjem. Brzina lanca odnosi se na brzinu interakcije zupčanika s lancem u minuti. To se povećava kada lanac prelazi preko manjih zupčanika.

U konačnici, 1X sustav ne može održavati potpuno ravnu liniju lanca u svom rasponu zupčanika, a manji lančanik dovodi do veće napetosti lanca, veće artikulacije na karikama lanca i povećane brzine lanca na manjim zupčanicima.

Ovi dodatni čimbenici objašnjavaju zašto, čak i na savršeno ravnoj lančanoj liniji, 1X sustav i dalje troši više od 2 vata više energije od 2X sustava. To također objašnjava zašto zupčanik 48x21t proizvodi najniže trenje, unatoč tome što lanac nije savršeno ravan—smanjenje artikulacije lanca i brzine kompenzira blago povećanje trenja od neidealnog lanca.

• Koliko je bitna razlika u brzini?

Evo gdje stvari postaju zanimljive!

Koristeći BikeCalc, možemo odrediti brzinu bicikla pri svakom omjeru prijenosa, uz pretpostavku da je kotač 700x44C i kadenca od 95 RPM. Zatim možemo unijeti različite izlazne snage (231 do 242 vata, ovisno o brzini) i težinu vozača i bicikla (85 kg) u kalkulator bicikla kako bismo izračunali brzinu i vremenske razlike tijekom 100 km.

Najmanja razlika u učinkovitosti:

U 48x21t (1X) naspram 53x23t (2X), vozit ćete se brzinom od 29.12 km/h pri 95RPM. Razlika od 1 vata rezultira brzinom od 0.06 km/h za sustav 2X. Preko 100 km, sustav 1X bit će 25 sekundi sporiji (0.2%).

Najveća oprema:

U 48x10t (1X) naspram 53x11t (2X), vozit ćete se brzinom od 61.28 km/h pri 95RPM. Razlika od 6 vata rezultira brzinom od 0.14 km/h za sustav 2X. Preko 100 km, sustav 1X bit će 14 sekundi sporiji (0.3%).

Najmanji zupčanik:

S 48x42t (1X) i 39x34t (2X), vozit ćete se brzinom od 14.49 km/h pri 95 okretaja u minuti. Razlika od 2.5 vata rezultira brzinom od 0.15 km/h za 2X pogon. Preko 100 kilometara, 1X sustav će dodati 3 minute i 50 sekundi vašem vremenu vožnje (0.9% sporije).

Prednji mjenjač je već odličan

Shimano Dura-Ace Di2 RD-R9250 prednji mjenjač nedvojbeno je najbolji u svojoj klasi, a većina modernih skupina cestovnih bicikala nudi izvrsnu prednju promjenu brzina.

Bez obzira na gore navedene specifične prednosti i nedostatke, glavni razlog zbog kojeg neću uskoro prijeći na 1X postavku na svom cestovnom biciklu je taj što je trenutni prednji mjenjač jednostavno predobar.

Gotovo sve razine modernih skupina cestovnih bicikala nude izvrsne performanse prednjeg mijenjanja brzina. Nema sumnje da su elektronički skupovi trenutno zlatni standard za prednje mjenjače. Mnogi ljudi (uključujući i mene) vjeruju da je Shimano tržišni lider u ovom području, ali SRAM i Campagnolo ne zaostaju mnogo.

Međutim, čak i mehanički skupovi ovih dana nude vrhunske performanse prednjeg mijenjanja brzina.

Shimanov vodeći skup 105 R7000 nudi besprijekoran prednji prijenos po pristupačnoj cijeni.

Naravno, nepravilno mijenjanje stupnjeva prijenosa ili loša postavka i dalje mogu uzrokovati probleme, ali prednji stupanj prijenosa obično se ne čini kao problem koji treba riješiti.

Je li Classified Powershift Hub promjena igre?

Powershift čvorište tvrtke Classified je zanimljiva tehnologija, naizgled ima izvrsnih performansi, ali trenutno nije baš jeftina.

Classified Powershift sustav mjenjača u glavčini bežično je kontroliran 2-brzinski planetarni mjenjač integriran u stražnju glavčinu. Često ga se reklamira kao "ubojicu prednjeg mjenjača", ali vjerujem da se to vjerojatno neće dogoditi u skorije vrijeme.

On doista nudi rješenja za mnoge nedostatke gore spomenutih sustava s jednim lančanikom—možda u konačnici možemo imati najbolje od oba svijeta.

Međutim, za većinu ljudi problem je što je preskupo. Na primjer, Classified's R50 i G30 Powershift kotači koštaju £2,300 (oko 20,000 RMB), što je samo £25 manje od gore spomenutog kompletnog bicikla Trek Émonda ALR 5.

Što zapravo dobivate za sav taj novac u usporedbi s korištenjem 2X sustava? Malo poboljšanje aerodinamičke učinkovitosti... i to je sve?

Naravno, ako Classifiedova tehnologija čvorišta s vremenom postane popularna i uhvati se, trošak bi se s vremenom mogao smanjiti.

Dvostruki lančanik i dalje je najbolji izbor

Za svestrani cestovni bicikl, teško je nadmašiti svestranost koju nudi 2x pogon.

Svi moji brdski bicikli imaju postavke s jednim lančanikom, ali osobno mislim da prijenos ove postavke na cestovni bicikl nema previše smisla. Za većinu ljudi postavka 2X ostaje najbolja opcija.

S obzirom na performanse i svestranost koje nude moderni prednji mjenjači, marginalna potencijalna poboljšanja koja pruža sustav 1X ne čine se vrijednima toga.