로드 바이크의 싱글 체인링 시스템: 새로운 트렌드인가?

바우트 반 아트는 2023년 샹젤리제에서 싱글 체인링이 장착된 Cervélo 자전거를 들어올려 두 번째 투르 드 프랑스 우승을 축하했지만, 전담 정비사와 함께 프로 레이스를 준비하지 않는 한 이러한 구성은 모든 사람에게 적합하지 않습니다.

올해의 스프링 클래식에서는 여러 팀과 라이더가 싱글 체인링 구성을 도입하면서 로드 바이크에서 싱글 체인링 구동계의 장점에 대한 논쟁이 다시 불붙었습니다.

DaVinci에는 싱글 체인링 시스템 특정 시나리오에서는 장점이 있고 새로운 허브 기어 기술이 게임의 판도를 바꿀 수 있지만, 로드 바이크의 싱글 체인링 혁명은 아직 먼 미래처럼 보입니다.

제 생각에는 지금의 전면 변속기는 너무나 좋아서, 대부분의 경우, 그것을 포기함으로써 얻는 이점이 단점보다 크지 않습니다.

로드 바이크에 싱글 체인링 시스템을 사용하는 것이 적합한 경우는 언제일까?

1x 에어로 체인셋은 타임 트라이얼 자전거에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

로드 바이크의 싱글 체인링 시스템에는 여러 가지 장점(과 단점)이 있습니다.

비교적 평평한 주행이나 경주처럼 넓은 기어 범위가 필요하지 않은 상황에서는 싱글 체인링 시스템이 필요한 모든 기어를 제공하면서도 작업을 간소화할 수 있습니다.

싱글 체인링 시스템은 또한 공기 역학적으로 더 효율적일 수 있습니다. 영국 전문가 AeroCoach에 따르면, ARC 1x 에어로 체인링으로 전환하면 제거하는 프론트 디레일러 크기에 따라 "1mph/4kph에서 30~48와트"를 절약할 수 있습니다.

이는 작은 성과이지만, 타임트라이얼과 트랙 자전거가 점차 이 성과로부터 이익을 얻고 있습니다.

체인 키퍼(체인이 체인링에서 떨어지는 것을 방지하는 데 도움이 됨)를 사용하면 자연스럽게 공기 역학적 이득에 영향을 미칩니다.

그러나 2x 설정과 비교했을 때 이 구성은 더 큰 체인 보안을 제공하며, 이는 파리-루베와 같은 레이스에서 중요할 수 있습니다.

예를 들어, 바우트 반 아트는 1년 밀라노-산 레모와 파리-루베에서 모두 2023x SRAM Red eTap AXS 시스템을 사용했는데, 아마도 이러한 특정 이유 때문일 것입니다.

설정에 따라 싱글 체인링 시스템은 더 가벼울 수도 있습니다. 예를 들어, 전용 등반용 자전거는 거의 항상 싱글 체인링 시스템을 사용합니다.

등반용 자전거는 일반적으로 1x 구동계를 사용하는데, 이는 더 가볍고 두 개의 체인링이 필요하지 않기 때문입니다.

로드 바이크의 싱글 체인링 시스템의 단점

따라서 특정 상황에서는 도로 자전거에 싱글 체인링 시스템을 사용하는 것이 유리한 반면, 몇 가지 단점도 있습니다.

가장 분명한 것은 프론트 디레일러와 체인링 하나를 포기하면 자전거의 기어 수와 기어 범위가 크게 줄어든다는 것입니다.

이는 더 넓은 범위의 리어 카세트를 사용하고 각 라이드에 대한 체인링 크기를 신중하게 일치시킴으로써 보상할 수 있습니다. 그러나 2x 설정으로 1x 시스템에 가까운 기어 범위를 달성하려면 약간의 타협이 필요합니다.

2x 드라이브트레인과 함께 사용되는 더욱 컴팩트한 카세트는 최적의 케이던스를 찾는 데 더 큰 유연성을 제공합니다.

첫째, 넓은 범위의 카세트(2x 시스템과 비슷한 기어 범위를 유지하려는 경우)는 보다 컴팩트한 카세트보다 더 무거운 경우가 많습니다.

더욱 문제가 되는 점은 이러한 변속 기어가 더 눈에 띄게 튀어나와 변속 경험이 덜 즐겁다는 것입니다.

도로의 경사는 오프로드보다 완만하고, 기어 간 간격이 넓어 최적의 기어와 케이던스를 찾기 어려울 수 있으므로 이는 성가신 일입니다.

캄파놀로 에카르 1-9t와 같은 42x 드라이브트레인용 광범위 카세트는 인상적인 기어 범위를 제공하지만, 이에 따른 타협도 필요합니다.

SRAM AXS 또는 Campagnolo Ekar 카세트의 10t 또는 9t와 같은 작은 톱니바퀴와 체인링도 약간 덜 효율적입니다(체인은 큰 톱니바퀴에 비해 더 가파른 각도로 구부러져야 하기 때문입니다).

SRAM에서는 이것이 진정한 "크로스 체인링"이 아니라고 주장할 수 있지만, 1x 시스템은 여전히 ​​2x 시스템에 비해 카세트 양쪽 끝에서 체인을 더 극단적인 각도로 강제합니다.

이 두 가지 요소는 모두 구동계의 마찰 손실을 증가시킬 수 있으며, 이는 결국 1x 시스템이 2x 시스템보다 바퀴에 전달하는 동력이 적다는 것을 의미합니다(다른 조건이 동일하다면).

원래 3T Strada의 1x 구동계는 더 공기 역학적일 수 있지만 효율성은 떨어질 수도 있습니다.

그렇다면, 우리가 이야기하는 효율성 손실은 얼마나 될까요? 2019년 1월, VeloNews와 CeramicSpeed는 2X와 XNUMXX 구동계 간의 마찰 차이를 테스트했습니다. 테스트 프로토콜과 결과를 살펴보고, 이러한 마찰 손실이 속도에 어떤 영향을 미칠지 계산해 보겠습니다.

• 지원

VeloNews/CeramicSpeed는 두 가지 다른 구동계 설정을 테스트했습니다.

• 1X 시스템: SRAM Force 1 리어 변속기, 48t 체인링, PC-1170 체인, 10-42t 카세트를 사용합니다.
• 2X 시스템: Shimano Ultegra 리어 변속기, 53/39t 체인링, HG701 체인, 11-34t 카세트를 사용합니다.

이러한 시스템을 선택한 이유는 기어 범위가 동일하여 동일한 기어비에서 마찰 손실을 직접 비교할 수 있기 때문입니다. 두 시스템 모두 각 기어 조합에 대한 마찰 손실을 계산할 수 있는 테스트 자전거에 설치되었습니다. 테스트 기계는 라이더가 95RPM으로 페달을 밟아 250와트의 전력을 생성하는 것을 시뮬레이션했습니다.

체인라인 매칭: 1X 시스템은 가장 작은 톱니바퀴의 5단 기어가 직선 체인라인을 제공하도록 설정되었지만, 2X 시스템은 53단 기어에 5t 체인링, 39단 기어에 8t 체인링을 사용하여 직선 체인라인을 가졌습니다.

CeramicSpeed는 또한 공장 윤활제를 제거하고 두 체인에 동일한 미네랄 오일을 다시 윤활했습니다. Bo

두 체인은 동일한 테스트 기간 동안 실행되었습니다.

참고 : CeramicSpeed는 이전에 균등한 간격의 1X 체인링과 비교했을 때 2X 체인링을 사용할 때 마찰이 증가하지 않는다는 것을 발견했습니다. 또한 리어 디레일러의 조키 휠이 마찰에 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다.

결과

테스트에서 얻은 주요 결론은 다음과 같습니다.

• 마찰 손실은 일반적으로 기어비가 증가함에 따라 증가합니다.
• 2X 시스템은 모든 기어에서 더 효율적이었습니다(39x21t 후에 큰 체인링으로 전환한다고 가정).
• 마찰 손실 차이는 1와트(48x21t/53x23t)에서 6와트(48x10/53x11)까지였습니다.
• 1X 시스템(48x18t)은 2X 시스템(53x19t)에 비해 완벽한 체인라인에서 마찰 손실이 더 많았습니다.
• 1X 시스템의 효율성은 96.0%~92.4%였으며 평균은 95.1%였습니다.
• 2X 시스템의 효율성은 96.8%~94.8%였으며 평균은 96.2%였습니다.

CeramicSpeed는 1X 시스템의 평균 마찰 손실이 12.24와트라고 계산했습니다. 이는 11단 기어 범위에서 각 기어의 전력 손실을 합산하고 11로 나누어서 결정했습니다. 2X 시스템의 경우 결과는 9.45와트였으며, 이는 두 시스템 간의 평균 차이가 3와트에 약간 못 미친다는 것을 의미합니다.

• 왜 1X는 2X보다 덜 효율적일까요?

체인에는 네 가지 주요 마찰 원인이 있습니다. 가장 분명한 것은 체인의 굽힘 각도로, 체인링과 카세트 이빨이 더 강하게 긁히면서 마찰이 더 커집니다. 체인 장력, 체인 링크의 관절, 체인 속도도 중요한 역할을 합니다.

체인 텐션은 체인이 체인링과 카세트에 가하는 압력을 증가시킵니다. 더 작은 체인링과 코그를 사용할 때 체인 텐션이 더 높습니다. 체인 관절은 체인이 핀에서 회전해야 하는 정도를 말하며, 더 작은 코그를 감쌀 때 마찰이 더 커집니다. 체인 속도는 기어가 분당 체인과 상호 작용하는 속도를 말합니다. 체인이 더 작은 코그를 지날 때 이것은 증가합니다.

궁극적으로 1X 시스템은 기어 범위 전체에서 완벽한 직선 체인라인을 유지할 수 없으며, 작은 체인링은 더 높은 체인 텐션, 체인 링크의 더 많은 관절, 작은 코그에서의 증가된 체인 속도로 이어집니다.

이러한 추가 요인은 완벽하게 직선인 체인라인에서도 1X 시스템이 2X 시스템보다 2와트 이상 더 많은 전력을 소모하는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다. 또한 체인라인이 완벽하게 직선이 아님에도 불구하고 48x21t 기어가 가장 낮은 마찰을 생성하는 이유도 설명합니다. 체인 관절과 속도의 감소는 이상적이지 않은 체인라인으로 인한 약간의 마찰 증가를 보상합니다.

• 속도 차이는 얼마나 중요한가?

여기서 흥미로운 일이 시작됩니다!

BikeCalc를 사용하면 700x44C 휠과 95RPM의 케이던스를 가정하여 각 기어비에서 자전거의 속도를 결정할 수 있습니다. 그런 다음 다양한 출력(기어에 따라 231~242와트)과 라이더+자전거 무게(85kg)를 Bike Calculator에 입력하여 100km에 걸친 속도와 시간 차이를 알아낼 수 있습니다.

가장 작은 효율성 차이:

48x21t(1X) 대 53x23t(2X)에서는 29.12RPM에서 95km/h로 주행합니다. 1와트 차이는 0.06X 시스템의 경우 2km/h 속도 이점을 가져옵니다. 100km를 달리면 1X 시스템은 25초 더 느립니다(0.2%).

가장 큰 장비:

48x10t(1X) 대 53x11t(2X)에서는 61.28RPM에서 95km/h로 주행합니다. 6와트 차이는 0.14X 시스템의 경우 2km/h 속도 이점을 가져옵니다. 100km를 달리면 1X 시스템은 14초 더 느립니다(0.3%).

가장 작은 장비:

48x42t(1X)와 39x34t(2X)를 사용하면 14.49 RPM에서 95km/h로 주행하게 됩니다. 2.5와트 차이는 0.15X 구동계의 경우 2km/h의 속도 이점을 제공합니다. 100km 이상 주행하면 1X 시스템은 주행 시간에 3분 50초를 추가합니다(0.9% 더 느림).

앞 변속기는 이미 훌륭합니다

시마노의 Dura-Ace Di2 RD-R9250 프론트 변속기는 동급 최고로 평가받고 있으며, 대부분의 최신 로드 바이크 그룹셋은 탁월한 프론트 변속 기능을 제공합니다.

위에서 언급한 구체적인 장단점에도 불구하고 내가 가까운 시일 내에 내 로드 바이크에 1X 세팅으로 바꾸지 않는 가장 큰 이유는 지금 사용하는 프론트 변속기가 너무나 좋기 때문이다.

거의 모든 레벨의 현대식 로드 바이크 그룹셋은 우수한 프론트 변속 성능을 제공합니다. 전자식 그룹셋이 현재 프론트 변속의 황금 표준이라는 데는 의심의 여지가 없습니다. 많은 사람들(저를 포함하여)은 시마노가 이 분야의 시장 리더라고 믿지만, SRAM과 Campagnolo도 그다지 뒤처지지 않습니다.

그러나 요즘에는 기계식 그룹셋도 뛰어난 앞쪽 변속 성능을 제공합니다.

시마노의 주력 제품인 105 R7000 그룹셋은 저렴한 가격으로 완벽한 앞쪽 변속을 제공합니다.

물론, 부적절한 변속이나 잘못된 설정으로 인해 문제가 발생할 수는 있지만, 일반적으로 앞쪽 변속은 해결해야 할 문제로 느껴지지 않습니다.

기밀 파워시프트 허브가 게임 체인저가 될 수 있을까?

Classified의 Powershift 허브는 흥미로운 기술로, 성능이 뛰어난 듯하지만 현재로서는 그다지 저렴하지는 않습니다.

Classified Powershift 허브 기어 시스템은 리어 허브에 통합된 무선 제어 2단 행성 기어 시스템입니다. 종종 "프론트 변속기 킬러"로 불리지만, 저는 이것이 곧 일어날 가능성은 낮다고 생각합니다.

실제로 이 시스템은 앞서 언급한 싱글 체인링 시스템의 많은 단점에 대한 해결책을 제공합니다. 어쩌면 궁극적으로 우리는 두 세계의 장점을 모두 누릴 수 있을지도 모릅니다.

하지만 대부분의 사람들에게 문제는 너무 비싸다는 것입니다. 예를 들어, Classified의 R50과 G30 Powershift 휠셋은 2,300파운드(약 20,000위안)인데, 이는 앞서 언급한 Trek Émonda ALR 25 완전 자전거보다 5파운드만 저렴합니다.

그 모든 돈으로 실제로 2X 시스템을 고수하는 것과 비교하면 무엇을 얻을 수 있을까요? 공기 역학적 효율성이 약간 향상되었을 뿐... 그게 전부인가요?

물론, Classified의 허브 기술이 결국 인기를 얻고 널리 보급되면 시간이 지남에 따라 비용이 낮아질 수도 있습니다.

더블 체인링은 여전히 ​​최고의 선택입니다

모든 용도에 적합한 로드 바이크라면 2x 구동계가 제공하는 다재다능함을 능가하는 제품을 찾기 어렵습니다.

제 산악 자전거는 모두 싱글 체인링 구성이지만, 개인적으로는 이 구성을 로드 바이크로 옮기는 것은 별로 의미가 없다고 생각합니다. 대부분의 사람들에게는 2X 구성이 여전히 가장 좋은 선택입니다.

현대식 프론트 변속기가 제공하는 성능과 다재다능함을 고려하면 1X 시스템이 제공하는 미미한 잠재적 개선 효과는 그럴 가치가 없어 보입니다.