ระบบจานเดียวบนจักรยานถนน: เทรนด์ใหม่หรือไม่?

แม้ว่า Wout van Aert จะเฉลิมฉลองชัยชนะครั้งที่สองในทัวร์เดอฟรองซ์ปี 2023 โดยยกจักรยาน Cervélo ที่ติดตั้งระบบจานเดียวบนถนน Champs-Élysées แต่ระบบนี้ไม่เหมาะสำหรับทุกคนเว้นแต่ว่าคุณจะเตรียมพร้อมสำหรับการแข่งขันระดับมืออาชีพพร้อมช่างเทคนิคเฉพาะทาง

การแข่งขัน Spring Classics ในปีนี้มีหลายทีมและผู้แข่งขันที่หันมาใช้ระบบจานเดียว ส่งผลให้มีการถกเถียงกันใหม่เกี่ยวกับข้อดีของระบบส่งกำลังแบบจานเดียวบนจักรยานถนน

ในขณะที่ ระบบจานเดียว แม้ว่าจะมีข้อดีในบางสถานการณ์ และเทคโนโลยีเกียร์ฮับใหม่อาจเป็นตัวเปลี่ยนเกม แต่การปฏิวัติของระบบจานเดียวบนจักรยานถนนยังคงเป็นแนวโน้มที่ไกลออกไป

ในความคิดของฉัน ระบบเฟืองหน้าปัจจุบันนั้นดีเกินไป และในกรณีส่วนใหญ่ ข้อดีของการเลิกใช้มันไม่สามารถชดเชยข้อเสียได้

เมื่อใดที่ระบบโซ่เดี่ยวเหมาะสมสำหรับจักรยานทางเรียบ?

ชุดโซ่แบบอากาศพลศาสตร์ 1x กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นบนจักรยานแข่งเวลา

มีข้อดี (และข้อเสีย) หลายประการสำหรับระบบโซ่เดี่ยวบนจักรยานทางเรียบ

ในสถานการณ์ที่ไม่จำเป็นต้องใช้ช่วงเกียร์ที่กว้าง เช่น การขี่หรือการแข่งที่พื้นที่ค่อนข้างราบเรียบ ระบบโซ่เดี่ยวสามารถให้เกียร์ที่คุณต้องการทั้งหมดพร้อมกับการทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น

ระบบโซ่เดี่ยวยังสามารถมีประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ได้มากขึ้น ตามผู้เชี่ยวชาญจาก AeroCoach ในสหราชอาณาจักร การเปลี่ยนไปใช้โซ่ ARC 1x อากาศพลศาสตร์ของพวกเขาสามารถประหยัด "ระหว่าง 1 ถึง 4 วัตต์ที่ความเร็ว 30 ไมล์ต่อชั่วโมง / 48 กม.ต่อชั่วโมง" โดยขึ้นอยู่กับขนาดของเฟืองหน้าที่คุณถอดออก

นี่เป็นผลลัพธ์เล็กน้อย แต่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นที่จักรยานแข่งเวลาและจักรยานแทร็คจะได้ประโยชน์จากมัน

การใช้ชุดเก็บโซ่ (ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้โซ่หลุดออกจากจานโซ่) จะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์โดยธรรมชาติ

อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ 2x การตั้งค่านี้มอบความปลอดภัยให้กับโซ่มากขึ้น ซึ่งอาจมีความสำคัญในระหว่างการแข่งขัน เช่น Paris-Roubaix

ตัวอย่างเช่น Wout van Aert ใช้ระบบ SRAM Red eTap AXS แบบ 1x ในทั้งการแข่ง Milan-San Remo และ Paris-Roubaix ปี 2023 โดยมีสาเหตุมาจากเรื่องนี้โดยเฉพาะ

ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า ระบบจานโซ่เดี่ยวสามารถมีน้ำหนักเบาได้มากกว่า เช่น จักรยานสำหรับปีนเขาแทบทุกคันจะใช้ระบบจานโซ่เดี่ยวเสมอ

จักรยานปีนเขามักจะถูกตั้งค่าด้วยระบบเกียร์ 1x เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและไม่จำเป็นต้องใช้จานโซ่สองชุด

ข้อเสียของระบบจานโซ่เดี่ยวบนจักรยานถนน

ดังนั้น แม้ว่าระบบจานโซ่เดี่ยวจะมีข้อดีในบางสถานการณ์สำหรับจักรยานถนน แต่ก็ยังมีข้อเสียอยู่เช่นกัน

ข้อที่เห็นได้ชัดที่สุดคือการเลิกใช้เดอรัลหน้าและจานโซ่หนึ่งอันของคุณหมายถึงการลดลงอย่างมากในจำนวนเกียร์และความกว้างของเกียร์บนจักรยาน

สิ่งนี้สามารถชดเชยได้โดยการใช้คาสเซ็ตด้านหลังที่มีช่วงกว้างและเลือกขนาดจานโซ่ให้เหมาะสมสำหรับแต่ละครั้งของการปั่น อย่างไรก็ตาม การทำให้ช่วงเกียร์ใกล้เคียงกับระบบ 2x โดยใช้ระบบ 1x นั้นมีข้อจำกัดบางประการ

คาสเซ็ตที่กะทัดรัดกว่าซึ่งใช้กับระบบเกียร์ 2x มอบความยืดหยุ่นมากขึ้นในการหาค่ารอบเท้าที่เหมาะสม

ประการแรก คาสเซ็ตที่มีช่วงกว้าง (หากคุณต้องการรักษาช่วงเกียร์ที่คล้ายกับระบบ 2x) มักจะหนักกว่าคาสเซ็ตที่กะทัดรัด

สิ่งที่น่ารำคาญยิ่งกว่านั้นคือพวกมันมักจะมี "การกระโดดของเฟือง" ที่ชัดเจนมากขึ้น ส่งผลให้ประสบการณ์การเปลี่ยนเกียร์ไม่ราบรื่นเท่าไหร่

สิ่งนี้อาจสร้างความไม่พอใจได้ เพราะความลาดชันของถนนมักจะค่อยกว่าการปั่นนอกทาง และช่องว่างระหว่างเกียร์ที่ใหญ่ขึ้นอาจทำให้ยากต่อการหาเกียร์และรอบเท้าที่เหมาะสมในบางกรณี

ชุดเกียร์ที่มีช่วงกว้างสำหรับระบบส่งกำลัง 1x เช่น Campagnolo Ekar 9-42t มีช่วงเกียร์ที่น่าประทับใจ แต่ก็มาพร้อมกับข้อเสียบางประการ

เฟืองขนาดเล็ก เช่น 10t หรือ 9t ในชุดเกียร์ SRAM AXS หรือ Campagnolo Ekar และเฟืองหน้าก็มักจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่านิดหน่อย (เนื่องจากโซ่ต้องโค้งในมุมที่ชันกว่าเมื่อเทียบกับเฟืองขนาดใหญ่)

แม้ว่า SRAM อาจโต้แย้งว่านี่ไม่ใช่ "การขึงโซ่ข้าม" อย่างแท้จริง แต่ระบบ 1x ก็ยังทำให้โซ่มีมุมที่รุนแรงกว่าทั้งสองด้านของชุดเกียร์เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ 2x

ปัจจัยทั้งสองนี้สามารถเพิ่มความสูญเสียจากแรงเสียดทานในระบบส่งกำลังได้ ซึ่งหมายความว่าระบบ 1x จะส่งกำลังไปยังล้อได้น้อยกว่าระบบ 2x (หากเทียบในเงื่อนไขเดียวกัน)

ระบบส่งกำลัง 1x ของ 3T Strada เดิมอาจมีความอากาศพลศาสตร์มากกว่า แต่ก็อาจมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเช่นกัน

ดังนั้น เราจะพูดถึงการสูญเสียประสิทธิภาพเท่าไร? ในเดือนพฤษภาคม 2019 VeloNews และ CeramicSpeed ได้ทดสอบความแตกต่างของแรงเสียดทานระหว่างระบบเกียร์ 1X และ 2X ลองมาดูขั้นตอนการทดสอบและผลลัพธ์ของพวกเขา จากนั้นฉันจะทำการคำนวณเพื่อดูว่าแรงเสียดทานเหล่านี้อาจมีผลกระทบต่อความเร็วของคุณอย่างไร

• การทดสอบ

VeloNews/CeramicSpeed ได้ทดสอบระบบเกียร์สองแบบ:

• ระบบ 1X: ใช้ชุดเปลี่ยนเกียร์ SRAM Force 1, เฟืองหน้าขนาด 48t, เชนโซ่ PC-1170 และกล่องเฟืองขนาด 10-42t
• ระบบ 2X: ใช้ชุดเปลี่ยนเกียร์ Shimano Ultegra, เฟืองหน้าขนาด 53/39t, เชนโซ่ HG701 และกล่องเฟืองขนาด 11-34t

เหตุผลที่เลือกระบบเหล่านี้ก็เพราะพวกมันมีช่วงเกียร์เท่ากัน ซึ่งช่วยให้สามารถเปรียบเทียบการสูญเสียแรงเสียดทานในอัตราส่วนเกียร์เดียวกันได้โดยตรง ทั้งสองระบบที่ติดตั้งบนจักรยานสำหรับทดสอบสามารถคำนวณการสูญเสียแรงเสียดทานสำหรับแต่ละชุดเกียร์ได้ เครื่องทดสอบจำลองการปั่นของผู้ขับขี่ที่ 95RPM โดยสร้างกำลัง 250 วัตต์

การจัดแนวโซ่: ระบบ 1X ถูกตั้งค่าขึ้นเพื่อให้เกียร์ที่ 5 บนเฟืองเล็กสุดให้เส้นโซ่ตรง ในขณะที่ระบบ 2X มีเส้นโซ่ตรงเมื่อใช้เฟืองหน้าขนาด 53t ในเกียร์ที่ 5 และเฟืองหน้าขนาด 39t ในเกียร์ที่ 8

CeramicSpeed ยังได้ลบสารหล่อลื่นจากโรงงานออกและเติมสารหล่อลื่นแร่เหมือนกันให้กับโซ่ทั้งสองเส้น

โซ่ทั้งสองเส้นทำงานเป็นเวลาเดียวกันในช่วงการทดสอบ

หมายเหตุ: CeramicSpeed เคยพบว่าแรงเสียดทานไม่เพิ่มขึ้นเมื่อใช้เฟืองหน้าแบบ 1X เมื่อเทียบกับเฟืองหน้าแบบ 2X ที่มีระยะห่างเท่ากัน นอกจากนี้ยังพบว่าล้อเล็กของเดอร์ไรเล่อหลังไม่ส่งผลต่อแรงเสียดทาน

ผลลัพธ์

นี่คือข้อสรุปสำคัญบางประการจากการทดสอบ:

• แรงเสียดทานโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราทดเกียร์เพิ่มขึ้น
• ระบบ 2X มีประสิทธิภาพมากกว่าในทุกเกียร์ (สมมติว่าคุณเปลี่ยนไปใช้เฟืองหน้าใหญ่หลังจากใช้เฟือง 39x21t)
• ความแตกต่างของแรงเสียดทานอยู่ระหว่าง 1 วัตต์ (48x21t / 53x23t) ถึง 6 วัตต์ (48x10 / 53x11)
• ระบบ 1X มีแรงเสียดทานมากกว่าในกรณีที่เส้นโซ่ตรง (48x18t) เมื่อเทียบกับระบบ 2X (53x19t)
• ประสิทธิภาพของระบบ 1X อยู่ระหว่าง 96.0% ถึง 92.4% โดยมีค่าเฉลี่ยที่ 95.1%.
• ประสิทธิภาพของระบบ 2X อยู่ระหว่าง 96.8% ถึง 94.8% โดยมีค่าเฉลี่ยที่ 96.2%.

CeramicSpeed คำนวณว่าค่าความสูญเสียจากแรงเสียดทานเฉลี่ยของระบบ 1X เป็น 12.24 วัตต์ ซึ่งได้มาจากการรวมค่าการสูญเสียพลังงานของแต่ละเกียร์ในช่วงเกียร์ 11 เกียร์แล้วหารด้วย 11 ส่วนสำหรับระบบ 2X ผลลัพธ์คือ 9.45 วัตต์ หมายความว่าความแตกต่างเฉลี่ยระหว่างสองระบบนั้นน้อยกว่า 3 วัตต์

• ทำไมระบบ 1X ถึงมีประสิทธิภาพน้อยกว่าระบบ 2X?

มีแหล่งที่มาหลักสี่ประการของแรงเสียดทานในโซ่ ที่เห็นได้ชัดที่สุดคือมุมของการโค้งของโซ่ ซึ่งทำให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นเมื่อฟันจานและฟันเฟืองขูดขีดกันอย่างรุนแรง นอกจากนี้แรงตึงของโซ่ การเคลื่อนไหวของลิงก์โซ่ และความเร็วของโซ่ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน

แรงตึงของโซ่เพิ่มความดันที่โซ่กระทำต่อจานโซ่และกลุ่มเฟือง เมื่อใช้จานโซ่และเฟืองที่เล็กลง แรงตึงของโซ่จะสูงขึ้น การโค้งของโซ่ (Chain articulation) หมายถึงระดับที่โซ่ต้องหมุนที่ลูกปืน และเมื่อห่อรอบเฟืองที่เล็กกว่า จะทำให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้น ความเร็วของโซ่หมายถึงอัตราที่เฟืองโต้ตอบกับโซ่ต่อนาที ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่อโซ่วิ่งผ่านเฟืองที่เล็กกว่า

ในที่สุด ระบบ 1X ไม่สามารถรักษาเส้นทางของโซ่ให้ตรงสมบูรณ์ตลอดช่วงเกียร์ได้ และจานโซ่ที่เล็กกว่าทำให้เกิดแรงตึงของโซ่มากขึ้น มีการโค้งของลิงค์โซ่มากขึ้น และความเร็วของโซ่บนเฟืองที่เล็กกว่าเพิ่มขึ้น

ปัจจัยเพิ่มเติมเหล่านี้ช่วยอธิบายว่าทำไม แม้จะอยู่บนเส้นสายโซ่ที่ตรงสมบูรณ์ ระบบ 1X ยังคงใช้พลังงานมากกว่าระบบ 2X ถึงมากกว่า 2 วัตต์ นอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าทำไมเกียร์ 48x21t ถึงสร้างแรงเสียดทานที่ต่ำที่สุด แม้ว่าเส้นสายโซ่จะไม่ได้ตรงสมบูรณ์—การลดลงของความโค้งของโซ่และความเร็วชดเชยแรงเสียดทานเล็กน้อยที่เพิ่มขึ้นจากเส้นสายโซ่ที่ไม่สมบูรณ์แบบ

• ความแตกต่างของความเร็วสำคัญแค่ไหน?

นี่คือจุดที่เรื่องราวเริ่มสนุก!

โดยใช้ BikeCalc เราสามารถคำนวณความเร็วของจักรยานในแต่ละอัตราทดเกียร์ โดยสมมติว่าวงล้อขนาด 700x44C และรอบแป้นเหยียบ 95RPM จากนั้นเราสามารถป้อนกำลังไฟฟ้าต่างๆ (231 ถึง 242 วัตต์ ขึ้นอยู่กับเกียร์) และน้ำหนักรวมของผู้ขับขี่และจักรยาน (85kg) เข้าไปในเครื่องคำนวณจักรยาน เพื่อหาความแตกต่างของความเร็วและเวลาในการขี่ระยะทาง 100 กม.

ความแตกต่างของประสิทธิภาพที่น้อยที่สุด:

ในเกียร์ 48x21t (1X) เทียบกับ 53x23t (2X) คุณจะขี่ด้วยความเร็ว 29.12 กม./ชม. @95RPM ความแตกต่างเพียง 1 วัตต์ จะทำให้มีความได้เปรียบด้านความเร็ว 0.06 กม./ชม. สำหรับระบบ 2X ในระยะทาง 100 กม. ระบบ 1X จะช้ากว่า 25 วินาที (0.2%)

เกียร์ใหญ่สุด:

ในเกียร์ 48x10t (1X) เทียบกับ 53x11t (2X) คุณจะขี่ด้วยความเร็ว 61.28 กม./ชม. @95RPM ความแตกต่าง 6 วัตต์ จะทำให้มีความได้เปรียบด้านความเร็ว 0.14 กม./ชม. สำหรับระบบ 2X ในระยะทาง 100 กม. ระบบ 1X จะช้ากว่า 14 วินาที (0.3%)

เกียร์เล็กสุด:

ด้วยเกียร์ 48x42t (1X) และ 39x34t (2X) คุณจะขี่ด้วยความเร็ว 14.49 กม./ชม. @ 95 RPM ความแตกต่าง 2.5 วัตต์ จะทำให้มีความได้เปรียบด้านความเร็ว 0.15 กม./ชม. สำหรับระบบส่งกำลัง 2X ในระยะทาง 100 กม. ระบบ 1X จะเพิ่มเวลาการขี่ของคุณ 3 นาทีและ 50 วินาที (ช้ากว่า 0.9%)

เฟืองหน้าทำงานได้ยอดเยี่ยมอยู่แล้ว

เฟืองหน้า Shimano Dura-Ace Di2 RD-R9250 เป็นที่ยอมรับว่าดีที่สุดในระดับเดียวกัน และกลุ่มอุปกรณ์จักรยานถนนสมัยใหม่ส่วนใหญ่มอบการเปลี่ยนเกียร์ที่ยอดเยี่ยม

ไม่ว่าจะเป็นข้อดีข้อเสียที่กล่าวถึงข้างต้น สาเหตุหลักที่ฉันจะไม่เปลี่ยนไปใช้ระบบ 1X บนจักรยานถนนของฉันเร็ว ๆ นี้ก็คือ เฟืองหน้าในปัจจุบันทำงานได้ดีเกินไปจริง ๆ

เกือบทุกระดับของชุดเกียร์จักรยานถนนสมัยใหม่มอบประสิทธิภาพการเปลี่ยนเฟืองหน้าที่ยอดเยี่ยม ไม่มีข้อสงสัยเลยว่าชุดเกียร์อิเล็กทรอนิกส์เป็นมาตรฐานสูงสุดสำหรับการเปลี่ยนเฟืองหน้า ในขณะที่หลายคน (รวมถึงฉัน) เชื่อว่า Shimano เป็นผู้นำตลาดในด้านนี้ แต่ SRAM และ Campagnolo ก็ตามมาอย่างใกล้ชิด

อย่างไรก็ตาม แม้แต่ชุดเกียร์แบบกลไกก็มอบประสิทธิภาพการเปลี่ยนเฟืองหน้าที่ยอดเยี่ยมในยุคนี้

ชุดเกียร์ระดับพรีเมียมของ Shimano อย่าง 105 R7000 มีการเปลี่ยนเฟืองหน้าที่สมบูรณ์แบบในราคาที่เอื้อมถึงได้

แน่นอน การเปลี่ยนเฟืองที่ไม่เหมาะสมหรือการตั้งค่าที่ไม่ดีอาจยังคงก่อให้เกิดปัญหา แต่การเปลี่ยนเฟืองหน้าโดยปกติแล้วไม่ใช่ปัญหาที่ต้องแก้ไข

Classified Powershift Hub เป็นตัวเปลี่ยนเกมหรือไม่?

Classified’s Powershift hub เป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจ ดูเหมือนจะทำงานได้ยอดเยี่ยม แต่ในขณะนี้มันไม่ถูกเลย

ระบบเกียร์ Classified Powershift hub เป็นระบบเกียร์สองจังหวะแบบไร้สายที่บูรณาการเข้ากับล้อหลัง มันมักถูกเรียกว่า “ตัวฆ่าเฟืองหน้า” แต่ฉันเชื่อว่าสิ่งนั้นไม่น่าจะเกิดขึ้นเร็ว ๆ นี้

มันมอบทางออกให้กับหลายปัญหาของระบบเฟืองเดียวที่กล่าวถึงข้างต้น—บางทีเราอาจได้สิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลก

อย่างไรก็ตาม สำหรับคนส่วนใหญ่ ปัญหาคือมันแพงเกินไป เช่น เซ็ตล้อ R50 และ G30 Powershift ของ Classified ราคา £2,300 (ประมาณ 20,000 หยวน) ซึ่งเป็นเพียง £25 น้อยกว่าจักรยาน Trek Émonda ALR 5 แบบเต็มคัน

แล้วคุณได้อะไรจากการจ่ายเงินจำนวนมากนั้นเมื่อเทียบกับการใช้ระบบ 2X? การปรับปรุงเล็กน้อยในประสิทธิภาพอากาศพลศาสตร์... และนั่นก็คงจะหมดแล้ว?

แน่นอนว่า หากเทคโนโลยีฮับของ Classified กลายเป็นที่นิยมและได้รับการยอมรับในอนาคต ต้นทุนอาจลดลงตามเวลา

จานโซ่คู่ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

สำหรับจักรยานทาง柏phaltแบบอเนกประสงค์ การใช้ระบบเกียร์ 2x มีความหลากหลายที่ยากจะเทียบได้

จักรยานภูเขาทั้งหมดของฉันเป็นระบบที่ใช้จานโซ่เดี่ยว แต่ส่วนตัวแล้วฉันคิดว่าการนำระบบแบบนี้มาใช้กับจักรยานทาง柏phalt ไม่ค่อยสมเหตุสมผลนัก สำหรับคนส่วนใหญ่ การใช้ระบบ 2X ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพและความหลากหลายที่ระบบเปลี่ยนจานหน้าสมัยใหม่ให้มา การปรับปรุงเล็กน้อยที่ระบบ 1X มอบให้ก็ดูเหมือนจะไม่คุ้มค่า