ロードバイクのシングルチェーンリングシステム：新しいトレンド？

ワウト・ファンアールトは、2023年のツール・ド・フランスでXNUMX度目の優勝を祝って、シングルチェーンリングを装備したサーヴェロのバイクをシャンゼリゼ通りで持ち上げましたが、プロのレースに向けて専属のメカニックと一緒に準備しているのでなければ、このセットアップは誰にでも適しているわけではありません。

今年のスプリングクラシックでは、いくつかのチームとライダーがシングルチェーンリングのセットアップを採用し、ロードバイクにおけるシングルチェーンリングドライブトレインのメリットについて新たな議論が巻き起こりました。

一方、 シングルチェーンリングシステム 確かに特定のシナリオでは利点があり、新しいハブギア技術はゲームチェンジャーとなる可能性がありますが、ロードバイクにおけるシングルチェーンリング革命はまだ遠い将来のようです。

私の意見では、現在のフロントディレイラーは単純に優秀すぎるため、ほとんどの場合、それを放棄することによるメリットは欠点を上回りません。

ロードバイクでシングルチェーンリングシステムが有効なのはどのような場合ですか?

1x エアロチェーンセットは、タイムトライアルバイクでますます人気が高まっています。

ロードバイクのシングルチェーンリング システムには、いくつかの利点 (および欠点) があります。

比較的平坦なライドやレースなど、広いギア範囲が必要ないシナリオでは、シングルチェーンリング システムにより、物事を簡素化しながら必要なすべてのギアを提供できます。

シングルチェーンリングシステムは、空気力学的にも効率的です。英国の専門家 AeroCoach によると、ARC 1x エアロチェーンリングに切り替えると、取り外すフロントディレイラーのサイズに応じて、「時速 1 マイル / 4 キロで 30 ～ 48 ワット」節約できます。

これは小さな利益ですが、タイムトライアルバイクやトラックバイクはますますその恩恵を受けています。

チェーンキーパー（チェーンがチェーンリングから外れるのを防ぐ）を使用すると、当然ながら空気力学的利益に影響します。

ただし、2x セットアップと比較すると、この構成ではチェーンの安全性が高まり、パリ - ルーベなどのレースでは重要になる場合があります。

たとえば、ワウト・ファンアールトは、おそらくこの特定の理由から、1 年のミラノ〜サンレモとパリ〜ルーベの両方で 2023x SRAM Red eTap AXS システムを使用しました。

セットアップによっては、シングルチェーンリングシステムの方が軽量になることもあります。たとえば、クライミング専用のバイクでは、ほとんどの場合、シングルチェーンリングシステムが採用されています。

クライミングバイクは通常、軽量でチェーンリングが 1 つ必要ないため、XNUMXx ドライブトレインでセットアップされます。

ロードバイクにおけるシングルチェーンリングシステムの欠点

したがって、特定の状況ではロードバイクのシングルチェーンリング システムに利点がある一方で、欠点もいくつかあります。

最も明白な違いは、フロントディレイラーとチェーンリングの 1 つを放棄すると、自転車のギアの数とギア範囲が大幅に減少するということです。

これは、より広いギアレンジのリアカセットを使用し、ライドごとにチェーンリングのサイズを慎重に合わせることで補うことができます。ただし、2x セットアップで 1x システムに近いギアレンジを実現するには、いくつかの妥協が必要です。

2x ドライブトレインで使用されるよりコンパクトなカセットにより、最適なケイデンスを見つける柔軟性が向上します。

まず、ワイドレンジカセット（2x システムと同様のギア範囲を維持したい場合）は、よりコンパクトなカセットよりも重くなることがよくあります。

さらに厄介なのは、より顕著な「歯車の飛び」が発生することが多く、シフト操作が快適でなくなることです。

道路の勾配はオフロードの勾配よりも緩やかである傾向があり、ギア間のギャップが大きいために最適なギアとケイデンスを見つけるのが困難な場合があるため、これは煩わしい場合があります。

Campagnolo Ekar 1-9t などの 42x ドライブトレイン用のワイドレンジ カセットは、優れたギア範囲を提供しますが、妥協点もあります。

SRAM AXS や Campagnolo Ekar カセットの 10t や 9t などの小さいコグやチェーンリングも、効率が若干悪くなる傾向があります (大きいコグに比べてチェーンがより急な角度で曲がる必要があるため)。

SRAM は、これは本当の意味での「クロスチェーン」ではないと主張するかもしれませんが、1x システムでは、2x システムと比較して、カセットの両端でチェーンがさらに極端な角度に強制されます。

これら両方の要因により、ドライブトレインの摩擦損失が増加する可能性があります。つまり、1x システムでは、2x システムよりも車輪に伝達されるパワーが少なくなります (他の条件はすべて同じ)。

オリジナルの 3T Strada の 1x ドライブトレインは、より空気力学的に優れているかもしれませんが、効率は劣る可能性もあります。

では、効率の低下はどの程度なのでしょうか? 2019 年 1 月、VeloNews と CeramicSpeed は、2X ドライブトレインの摩擦と XNUMXX ドライブトレインの摩擦の違いをテストしました。テスト プロトコルと結果を見てみましょう。その後、これらの摩擦損失が速度にどのような影響を与えるかを計算することにします。

• テスト

VeloNews/CeramicSpeed は、2 つの異なるドライブトレイン セットアップをテストしました。

• 1X システム: SRAM Force 1 リア ディレイラー、48t チェーンリング、PC-1170 チェーン、10-42t カセットを使用します。
• 2X システム: Shimano Ultegra リア ディレイラー、53/39t チェーンリング、HG701 チェーン、11-34t カセットを使用します。

これらのシステムを選択した理由は、ギア範囲が同じであるため、同じギア比で摩擦損失を直接比較できるからです。両方のシステムは、各ギアの組み合わせの摩擦損失を計算できるテストバイクに取り付けられました。テストマシンは、ライダーが 95 RPM でペダリングし、250 ワットのパワーを生み出すことをシミュレートしました。

チェーンラインマッチング: 1X システムは、最小のコグの 5 速ギアが直線のチェーンラインを提供するように設定されていましたが、2X システムでは、53 速ギアに 5t チェーンリング、39 速ギアに 8t チェーンリングを使用して直線のチェーンラインを実現していました。

CeramicSpeedは工場出荷時の潤滑剤も除去し、両方のチェーンに同じ鉱物油を再度塗布しました。

th チェーンは同じテスト期間にわたって実行されました。

ご注意: CeramicSpeed は以前、等間隔の 1X チェーンリングと比較して、2X チェーンリングを使用した場合に摩擦が増加しないことを発見しました。また、リア ディレイラーのジョッキー ホイールが摩擦に影響を与えないことも発見しました。

結果

テストから得られたいくつかの重要な結論は次のとおりです。

• 一般的に、ギア比が増加すると摩擦損失が増加します。
• 2X システムは、すべてのギアでより効率的でした (39x21t の後に大きいチェーンリングにシフトすると仮定)。
• 摩擦損失の差は 1 ワット (48x21t / 53x23t) から 6 ワット (48x10 / 53x11) の範囲でした。
• 1X システム (48x18t) では、2X システム (53x19t) と比較して、完璧なチェーンラインでの摩擦損失が大きくなりました。
• 1X システムの効率は 96.0% ～ 92.4% の範囲で、平均は 95.1% でした。
• 2X システムの効率は 96.8% ～ 94.8% の範囲で、平均は 96.2% でした。

CeramicSpeed は、1X システムの平均摩擦損失は 12.24 ワットであると計算しました。これは、11 段ギア範囲の各ギアの電力損失を合計し、11 で割ることによって算出されました。2X システムの場合、結果は 9.45 ワットで、3 つのシステム間の平均差は XNUMX ワット弱であることを意味します。

• 1X は 2X よりも効率が悪いのはなぜですか?

チェーンの摩擦の主な原因は 4 つあります。最も明白な原因はチェーンの曲がり角度で、チェーンリングとカセットの歯が激しく擦れるため、摩擦が大きくなります。チェーンの張力、チェーンのリンクの関節、チェーンの速度も重要な役割を果たします。

チェーンの張力により、チェーンがチェーンリングとカセットに及ぼす圧力が増加します。チェーンリングとコグが小さいほど、チェーンの張力は高くなります。チェーンの関節角度とは、チェーンがピンで旋回しなければならない角度のことで、小さいコグに巻き付くと摩擦が大きくなります。チェーン速度とは、ギアがチェーンと 1 分間に相互作用する速度のことです。チェーンが小さいコグを通過すると、この速度は増加します。

結局のところ、1X システムではギア範囲全体で完全にまっすぐなチェーンラインを維持できず、チェーンリングが小さくなるとチェーンの張力が高くなり、チェーンのリンクでの関節が増え、小さなコグでのチェーン速度が速くなります。

これらの追加要因により、チェーンラインが完全にまっすぐであっても、1X システムが 2X システムよりも 2 ワット以上多くの電力を消費する理由が説明できます。また、チェーンラインが完全にまっすぐでないにもかかわらず、48x21t ギアが摩擦を最も少なくする理由も説明できます。チェーンの関節と速度の減少により、理想的でないチェーンラインによる摩擦のわずかな増加が補われるためです。

• 速度の違いはどの程度重要ですか?

ここからが面白いところです!

BikeCalc を使用すると、700x44C ホイールと 95RPM のケイデンスを想定して、各ギア比での自転車の速度を判断できます。次に、さまざまな出力 (ギアに応じて 231 ～ 242 ワット) とライダーと自転車の重量 (85kg) を Bike Calculator に入力して、100km での速度と時間の違いを計算できます。

最小の効率差:

48x21t (1X) と 53x23t (2X) では、29.12RPM で 95 km/h で走行します。1 ワットの差により、0.06X システムの速度は 2 km/h 向上します。100 km を超えると、1X システムは 25 秒 (0.2%) 遅くなります。

最大ギア:

48x10t (1X) と 53x11t (2X) では、61.28RPM で 95 km/h で走行します。6 ワットの差により、0.14X システムの速度は 2 km/h 向上します。100 km を超えると、1X システムは 14 秒 (0.3%) 遅くなります。

最小ギア:

48x42t (1X) と 39x34t (2X) では、14.49 RPM で時速 95 km で走行します。2.5 ワットの差により、0.15X ドライブトレインでは速度が 2 km/h 向上します。100 キロメートルを超えると、1X システムでは走行時間が 3 分 50 秒長くなります (0.9% 遅くなります)。

フロントディレイラーはすでに優れています

Shimano の Dura-Ace Di2 RD-R9250 フロント ディレイラーは、おそらく同クラスで最高であり、ほとんどの最新のロード バイク グループセットは優れたフロント シフトを提供します。

上記の特定の利点と欠点にかかわらず、私がロードバイクですぐに 1X セットアップに切り替えない主な理由は、現在のフロント ディレイラーがあまりにも優れているためです。

現代のロードバイクのグループセットは、ほぼすべてのレベルで優れたフロントシフト性能を発揮します。電子グループセットが現在フロントシフトのゴールドスタンダードであることは間違いありません。多くの人 (私も含めて) は、この分野ではシマノがマーケットリーダーだと考えていますが、SRAM と Campagnolo もそれに劣りません。

しかし、最近では機械式グループセットでも優れたフロントシフト性能を発揮します。

Shimano の主力製品 105 R7000 グループセットは、手頃な価格で完璧なフロントシフトを提供します。

もちろん、不適切なシフトや不適切なセットアップによっても問題が発生する可能性がありますが、通常、フロントシフトは解決する必要のある問題のようには感じられません。

機密 Powershift Hub はゲームチェンジャーとなるか?

Classified の Powershift ハブは興味深い技術であり、優れたパフォーマンスを発揮しているように見えますが、現時点では決して安価ではありません。

Classified Powershift ハブ ギア システムは、リア ハブに統合されたワイヤレス制御の 2 速遊星ギア システムです。これは「フロント ディレイラー キラー」としてよく宣伝されていますが、すぐにそうなる可能性は低いと思います。

確かに、これは前述のシングルチェーンリング システムの多くの欠点に対する解決策を提供しており、最終的には両方の長所を活かすことができるかもしれません。

しかし、ほとんどの人にとって、問題はそれが高すぎることです。たとえば、Classified の R50 および G30 Powershift ホイールセットの価格は 2,300 ポンド (約 20,000 人民元) で、これは前述の Trek Émonda ALR 25 完成車よりわずか 5 ポンド安いだけです。

2X システムに固執するのと比べて、そのお金で実際に何が得られるのでしょうか? 空気力学的効率がわずかに向上する...それだけでしょうか?

もちろん、Classified のハブ テクノロジーが最終的に人気を博し、普及すれば、コストは時間とともに低下する可能性があります。

ダブルチェーンリングは依然として最良の選択

オールラウンドなロードバイクとしては、2x ドライブトレインが提供する汎用性に勝るものはありません。

私のマウンテンバイクはすべてシングルチェーンリングのセットアップですが、個人的にはこのセットアップをロードバイクに移行することはあまり意味がないと思います。ほとんどの人にとって、2X セットアップが依然として最良の選択肢です。

現代のフロントディレイラーが提供するパフォーマンスと汎用性を考慮すると、1X システムによって提供されるわずかな潜在的な改善は価値がないと思われます。