Enkla kedjehjulssystem på vägcyklar: Den nya trenden?

Även om Wout van Aert firade sin andra seger i Tour de France 2023 genom att lyfta sin Cervélo-cykel med enkelt kedjehjul på Champs-Élysées, är detta setup inte lämpligt för alla om inte man förbereder sig för en professionell tävling med en dedikerad mekaniker.

I år såg vi flera lag och ryttare anta enkla kedjehjulsuppsättningar under vårens klassiker, vilket återigen startade en debatt om förtjänsterna med enkla kedjehjulsdrivsystem på vägcyklar.

medan enkla kedjehjulssystem har fördelar i vissa situationer, och den nya hubbgear-tekniken kan bli speletändare, verkar revolutionen med enkla kedjehjul på vägcyklar fortfarande vara långt borta.

Enligt min mening är de nuvarande förarspinnorna helt enkelt för bra, och i de flesta fall överväger inte fördelarna av att ge upp dem nackdelarna.

När är ett system med en enda kedja lämpligt på en vägcykel?

1x aero kedjegrop blir allt vanligare på time trial-cyklar.

Det finns flera fördelar (och nackdelar) med ett system med en enda kedja på en vägcykel.

I situationer där ett brett växellås inte är nödvändigt, som relativt platta rutter eller tävlingar, kan ett system med en enda kedja ge alla växlar du behöver samtidigt som det förenklar saker.

System med en enda kedja kan också vara mer aerodynamiskt effektiva. Enligt UK-experterna AeroCoach kan byte till deras ARC 1x aero kedja spara " mellan 1 och 4 watt vid 30mph / 48kph", beroende på storleken på den förarspinna du tar bort.

Detta är en liten vinst, men allt oftare drar time trial- och banacyklar nytta av det.

Att använda en kedja (som hjälper till att förhindra att kedjan faller av kedjhjulet) påverkar naturligtvis alla aerodynamiska vinster.

Dock, i jämförelse med en 2x-konfiguration, erbjuder denna uppläggning större säkerhet för kedjan, vilket kan vara avgörande i tävlingar som Paris-Roubaix.

Till exempel använde Wout van Aert en 1x SRAM Red eTap AXS-system både under Milan-San Remo och Paris-Roubaix 2023, förmodligen av just den här anledningen.

Beroende på upplägget kan ett enkelt kedjhjulssystem också vara lättare. Till exempel använder dedikerade klättringscyklar nästan alltid ett enkelt kedjhjulssystem.

Klättringscyklar är vanligtvis satta upp med ett 1x-drivsystem eftersom det kan vara lättare och kräver inte två kedjhjul.

Nackdelar med enkedjshjulsystem på vägcyklar

Så även om det finns fördelar med ett enkedjshjulsystem på vägcyklar i vissa situationer, har det också några nackdelar.

Den mest uppenbara är att att avstå från din frontderailleur och en av dina kedjekedjor innebär en betydande minskning av antalet växlar och växlomfånget på cykeln.

Detta kan kompenseras genom att använda en bakväxel med större omfång och noggrant anpassa kedjstorleken för varje åkning. Att uppnå ett växlomfång nära en 2x-system med en 1x-uppsättning innebär dock vissa kompromisser.

De mer kompakta växlar som används med 2x-drivlinjer ger större flexibilitet i sökandet efter den optimala gärdsmätningen.

För det första är bredbandsväxlar (om du vill ha ett växlomfång liknande en 2x-system) ofta tyngre än mer kompakta växlar.

Ännu problematiskare är att de ofta visar tydligare "tandsprång", vilket leder till en mindre behaglig växlerupplevelse.

Detta kan vara irriterande eftersom väggradienter tenderar att vara mer allmänna än terränggradienter, och de större mellanrummen mellan växlarna kan göra det svårt att hitta den optimala växeln och gärdsmätningen i vissa fall.

Bredomfattande kassetter för 1x-drivlinjer, som Campagnolo Ekar 9-42t, erbjuder en imponerande växelomfattning, men de medföljer också kompromisser.

Mindre taktråder, som 10t eller 9t på SRAM AXS eller Campagnolo Ekar-kassetter, och takthjul tenderar också att vara något mindre effektiva (eftersom kedjan måste böja sig i en skarpare vinkel jämfört med större taktråder).

Medan SRAM kan hävda att detta inte är riktigt "korskedjning", tvingar en 1x-drivlinje kedjan in i mer extrema vinklar på båda sidorna av kassetten jämfört med en 2x-drivlinje.

Både dessa faktorer kan öka friktionsskyllerna i drivlinjen, vilket i sin tur betyder att en 1x-drivlinje levererar mindre effekt till hjulen än en 2x-drivlinje (under annars lika villkor).

Den ursprungliga 3T Strada's 1x-drivlinje kanske är mer aerodynamisk, men den kan också vara mindre effektiv.

Så, hur stor effektivitetsförlust talar vi om? I maj 2019 testade VeloNews och CeramicSpeed skillnaderna i friktion mellan 1X och 2X körsystem. Låt oss titta på deras testprotokoll och resultat, och sedan gör jag några beräkningar för att se hur dessa friktionsförluster kan påverka din hastighet.

• Provning

VeloNews/CeramicSpeed testade två olika körsystem:

• 1X system: Med en SRAM Force 1 bakre växel, en 48t kedja, en PC-1170 kedja, och en 10-42t kassett.
• 2X system: Med en Shimano Ultegra bakre växel, 53/39t kedjor, en HG701 kedja, och en 11-34t kassett.

Anledningen till att välja dessa system var att de har samma gearomfång, vilket möjliggör en direkt jämförelse av friktionsförluster vid samma gearförhållanden. Båda systemen monterades på en testcykel som kunde beräkna friktionsförluster för varje gearkombination. Testmaskinen simulerade en cyklister som trampade med 95 RPM och producerade 250 watt av effekt.

Kedjelinjematchning: 1X-systemet var inställt så att den femte växeln på den minsta takten gav en rak kedja, medan 2X-systemet hade en rak kedja när den 53t-takten var i femte växeln och den 39t-takten var i åttonde växeln.

CeramicSpeed tog också bort fabrikslackerna och omfettade båda kedjorna med samma mineralolja. Bo

kedjorna körs för samma testtid.

Notering: CeramicSpeed hade tidigare upptäckt att friktionen inte ökade när man använde en 1X-takt jämfört med jämnt fördelade 2X-takter. De fann också att de jockeyhjulen på bakväxlingen inte påverkade friktionen.

Resultat

Här är några viktiga slutsatser från testet:

• Friktionsförluster ökar generellt sett när växelförhållandet ökar.
• 2X-systemet var mer effektivt i varje växel (antagande att du växlar till den stora takten efter 39x21t).
• Skillnaderna i friktionsförlust låg mellan 1 watt (48x21t / 53x23t) och 6 watt (48x10 / 53x11).
• 1X-systemet hade högre friktionsförlust vid en perfekt kedja (48x18t) jämfört med 2X-systemet (53x19t).
• Effektiviteten för 1X-systemet varierade mellan 96,0% och 92,4%, med en genomsnittlig effektivitet på 95,1%.
• Effektiviteten för 2X-systemet varierade mellan 96,8% och 94,8%, med en genomsnittlig effektivitet på 96,2%.

CeramicSpeed beräknade att den genomsnittliga friktionsförlusten för 1X-systemet var 12,24 watt. Detta bestämdes genom att summera effektförlusterna för varje täthetsvridning i det 11-gärsomfattande utvalet och sedan dela på 11. För 2X-systemet blev resultatet 9,45 watt, vilket betyder att skillnaden i genomsnitt mellan de två systemen var mindre än 3 watt.

• Varför är 1X mindre effektivt än 2X?

Det finns fyra huvudsakliga källor till friktion i kedjan. Den mest uppenbara är kedjans böjningsvinkel, vilken orsakar mer friktion när kedjens tänder och spools tänder skrapar hårdare. Kedjans spänning, kedjens länkars rörlighet och kedjans hastighet spelar också avgörande roller.

Kedjelängd ökar trycket som kedjan utövar på kedj hjul och kassett. När man använder mindre kedj hjul och tänder är kedjelängden högre. Kedjeartikulation syftar till graden av vilken kedjan måste vända vid sina pinar, och när den sluter runt mindre tänder resulterar det i högre friktion. Kedjefart syftar till takten varpå tänder interagerar med kedjan per minut. Detta ökar när kedjan löper över mindre tänder.

I slutändan kan inte 1X-systemet bibehålla en helt rak kedjelinje över sin gearomfattning, och det mindre kedj hjulet leder till högre kedjelängd, mer artikulation vid kedjens länkar, och ökad kedjefart på mindre tänder.

Dessa ytterligare faktorer hjälper förklara varför, även på en perfekt rak kedjelinje, ett 1X-system fortfarande förbrukar över 2 watt mer energi än ett 2X-system. Det förklarar också varför 48x21t-gearet genererar minst friktion, trots att kedjelinjen inte är perfekt rak—minskningen i kedjartikulation och hastighet kompenserar för den småövergången ökningen i friktion från en icke-ideal kedjelinje.

• Hur mycket spelar skillnaden i hastighet?

Här kommer det intressanta!

Med hjälp av BikeCalc kan vi bestämma hastigheten på en bike vid varje gearförhållande, antagande en 700x44C-hjul och en pedaltakt av 95 RPM. Därefter kan vi mata in olika effektnivåer (231 till 242 watt, beroende på gear) och vikt för cykel+riddare (85kg) i en Bike Calculator för att beräkna hastighets- och tidskillnaderna över 100km.

Minsta effektskillnad:

I 48x21t (1X) vs 53x23t (2X) kommer du att åka med 29,12 km/h vid 95 RPM. En skillnad på 1 watt resulterar i en hastighetsfördel på 0,06 km/h för 2X-systemet. Under 100 km blir 1X-systemet 25 sekunder långsammare (0,2%).

Största tätheten:

I 48x10t (1X) vs 53x11t (2X) kommer du att åka med 61,28 km/h vid 95 RPM. En skillnad på 6 watt resulterar i en hastighetsfördel på 0,14 km/h för 2X-systemet. Under 100 km blir 1X-systemet 14 sekunder långsammare (0,3%).

Minsta tätheten:

Med 48x42t (1X) och 39x34t (2X) kommer du att åka med 14,49 km/h vid 95 RPM. Den 2,5-wattskillnaden resulterar i en hastighetsfördel på 0,15 km/h för 2X-drivlinjen. Under 100 kilometer lägger 1X-systemet till 3 minuter och 50 sekunder på din åktid (0,9% långsammare).

Framväljaren är redan utmärkt

Shimanos Dura-Ace Di2 RD-R9250 framväljare anses vara en av de bästa i sin klass, och de flesta moderna vägbilsgruppsutrustningar erbjuder utmärkt framväxling.

Oavsett de specifika fördelarna och nackdelarna som nämnts ovan, är den huvudsakliga anledningen till att jag inte kommer byta till en 1X-konfiguration på min vägcykel i närvarande tid att den aktuella framvridaren helt enkelt är för bra.

Nästan alla nivåer av moderna vägcykelgruppset erbjuder utmärkt prestanda på framvridningen. Det finns inget tvivel om att elektroniska gruppset just nu är guldstandarden för framvridning. Många människor (inklusive mig) tror att Shimano är marknadsledare inom detta område, men SRAM och Campagnolo ligger inte långt bakom.

Men även mekaniska gruppset erbjuder utmärkt framvridningsprestanda idag.

Shimanos toppmodell 105 R7000 gruppset erbjuder perfekt framvridning till en rimlig pris.

Självklart kan felaktig vridning eller dålig inställning fortfarande orsaka problem, men framvridning känns vanligtvis inte som ett problem som behöver lösas.

Är Classified Powershift-hubben en speländrare?

Classified’s Powershift-hubben är en intressant teknik, som verkar fungera utmärkt, men den är inte precis billig just nu.

Classified Powershift-hubbens växelsystem är ett trådlöst styrt 2-gears planetväxelsystem som integreras i bakhubben. Det kallas ofta för ”framskivdödaren”, men jag tror att det är otroligt att detta ska hända snart.

Det ger faktiskt lösningar på många av bristerna hos de ovan nämnda enskifte-systemen – kanske kan vi till slut ha det bästa från båda världarna.

Men för de flesta människor är problemet att det är för dyrt. Till exempel kostar Classifieds R50 och G30 Powershift-hjulset £2,300 (cirka 20,000 RMB), vilket är bara £25 billigare än den ovan nämnda Trek Émonda ALR 5-komplettcykeln.

Vad får du faktiskt för allt pengarna jämfört med att hålla på med ett 2X-system? En liten förbättring av aerodynamisk effektivitet... och det är ungefär allt?

Naturligtvis, om Classifieds hub-teknik slutligen blir populär och tar foot, kan kostnaden minska över tid.

Dubbel kedj hjul är fortfarande den bästa valet

För en allround stråkcykel är det svårt att slå den mångsidighet som erbjuds av en 2x-drivlinje.

Alla mina fjällcyklar har enkel kedjringssättning, men jag tycker personligen att att överföra detta sätt till en stråkcykel inte gör mycket mening. För de flesta människor är ett 2X-sätt fortfarande det bästa valet.

Givet den prestandan och mångsidighet som erbjuds av moderna framförare, verkar de marginala potentiella förbättringarna som erbjuds av en 1X-system inte vara värt det.