أنظمة السلسلة المفردة في الدراجات الهوائية: الاتجاه الجديد؟

على الرغم من احتفال Wout van Aert بفوزه الثاني في سباق فرنسا للدراجات في عام 2023 برفع دراجته Cervélo المجهزة بحلقة سلسلة واحدة على شارع الشانزليزيه، إلا أن هذا الإعداد غير مناسب للجميع ما لم تكن تستعد لسباق احترافي مع ميكانيكي متخصص.

شهدت منافسات الربيع الكلاسيكية لهذا العام قيام العديد من الفرق والدراجين بتبني إعدادات سلسلة الحلقة المفردة، مما أثار نقاشًا متجددًا حول مزايا أنظمة نقل الحركة ذات السلسلة المفردة على الدراجات الهوائية.

بينما أنظمة ذات سلسلة واحدة على الرغم من أن الدراجات ذات السلسلة المفردة لها مزايا في سيناريوهات معينة، وقد تكون تقنية تروس المحور الجديدة بمثابة تغيير جذري، إلا أن ثورة السلسلة المفردة على الدراجات الهوائية لا تزال تبدو احتمالاً بعيداً.

في رأيي، فإن محولات السرعات الأمامية الحالية جيدة للغاية، وفي معظم الحالات، لا تفوق فوائد التخلي عنها العيوب.

متى يكون نظام السلسلة المفردة مفيدًا في دراجة الطريق؟

أصبحت مجموعات السلاسل الهوائية 1x تحظى بشعبية متزايدة في دراجات التجارب الزمنية.

هناك العديد من المزايا (والعيوب) لنظام السلسلة المفردة على دراجة الطريق.

في السيناريوهات التي لا تكون فيها مجموعة التروس الواسعة ضرورية، مثل الرحلات أو السباقات المسطحة نسبيًا، يمكن لنظام سلسلة واحدة توفير جميع التروس التي تحتاجها مع تبسيط الأمور.

يمكن أن تكون أنظمة السلسلة ذات الحلقة المفردة أكثر كفاءة من الناحية الديناميكية الهوائية. وفقًا لخبراء المملكة المتحدة AeroCoach، فإن التحول إلى سلسلة ARC 1x الديناميكية الهوائية الخاصة بهم يمكن أن يوفر "ما بين 1 و4 وات عند 30 ميلاً في الساعة / 48 كيلومترًا في الساعة"، اعتمادًا على حجم المغير الأمامي الذي تزيله.

إنها مكاسب صغيرة، ولكن بشكل متزايد، تستفيد منها الدراجات التجريبية والدراجات الهوائية.

يؤثر استخدام حامل السلسلة (الذي يساعد على منع سقوط السلسلة من حلقة السلسلة) بشكل طبيعي على أي مكاسب ديناميكية هوائية.

ومع ذلك، بالمقارنة مع إعداد 2x، يوفر هذا التكوين أمانًا أكبر للسلسلة، وهو أمر يمكن أن يكون حاسمًا في سباقات مثل باريس-روبيكس.

على سبيل المثال، استخدم Wout van Aert نظام 1x SRAM Red eTap AXS في كل من سباقي Milan-San Remo وParis-Roubaix لعام 2023، ومن المحتمل أن يكون هذا هو السبب المحدد.

اعتمادًا على الإعداد، يمكن أن يكون نظام السلسلة المفردة أخف وزنًا أيضًا. على سبيل المثال، تستخدم الدراجات المخصصة للتسلق دائمًا نظام السلسلة المفردة.

يتم إعداد الدراجات المتسلقة عادةً بنظام نقل الحركة 1x حيث أنها قد تكون أخف وزناً ولا تتطلب حلقتين سلسلة.

عيوب أنظمة السلسلة المفردة في الدراجات الهوائية

لذا، على الرغم من وجود مزايا لنظام السلسلة المفردة في الدراجات الهوائية في مواقف معينة، إلا أنه له أيضًا بعض العيوب.

الأمر الأكثر وضوحًا هو أن التخلي عن المغير الأمامي وواحدة من حلقات السلسلة الخاصة بك يعني انخفاضًا كبيرًا في عدد التروس ونطاق التروس على الدراجة.

يمكن تعويض ذلك باستخدام علبة تروس خلفية ذات نطاق أوسع ومطابقة حجم حلقة السلسلة بعناية لكل رحلة. ومع ذلك، فإن تحقيق نطاق تروس قريب من نظام 2x بإعداد 1x ينطوي على بعض التنازلات.

توفر الكاسيتات الأكثر إحكاما المستخدمة مع أنظمة نقل الحركة 2x مرونة أكبر في العثور على الإيقاع الأمثل.

أولاً، غالبًا ما تكون الكاسيتات ذات النطاق الواسع (إذا كنت ترغب في الحفاظ على نطاق تروس مشابه لنظام 2x) أثقل من الكاسيتات الأكثر إحكاما.

والأمر الأكثر إزعاجًا هو أنها غالبًا ما تظهر "قفزة ترس" أكثر وضوحًا، مما يؤدي إلى تجربة تغيير تروس أقل متعة.

قد يكون هذا الأمر مزعجًا لأن منحدرات الطريق تميل إلى أن تكون أكثر تدريجية من المنحدرات الموجودة على الطرق الوعرة، كما أن الفجوات الأكبر بين التروس قد تجعل من الصعب العثور على الترس والإيقاع الأمثل في بعض الحالات.

تقدم الكاسيتات ذات النطاق الواسع لمحركات 1x، مثل Campagnolo Ekar 9-42t، نطاق تروس مثير للإعجاب، ولكنها تأتي أيضًا مع تنازلات.

تميل التروس الأصغر حجمًا، مثل 10t أو 9t على كاسيتات SRAM AXS أو Campagnolo Ekar، وحلقات السلسلة أيضًا إلى أن تكون أقل كفاءة قليلاً (حيث يتعين على السلسلة أن تنحني بزاوية أكثر انحدارًا مقارنة بالتروس الأكبر حجمًا).

في حين أن SRAM قد تزعم أن هذا ليس "تسلسلًا متقاطعًا" حقيقيًا، فإن نظام 1x لا يزال يجبر السلسلة على زوايا أكثر تطرفًا في كلا طرفي الكاسيت مقارنة بنظام 2x.

يمكن أن تؤدي كل من هذه العوامل إلى زيادة خسائر الاحتكاك في مجموعة نقل الحركة، مما يعني بدوره أن نظام 1x سيوفر طاقة أقل للعجلات مقارنة بنظام 2x (كل شيء آخر متساوٍ).

قد يكون نظام نقل الحركة 3x في طراز 1T Strada الأصلي أكثر ديناميكية هوائية، ولكنه قد يكون أقل كفاءة أيضًا.

إذن، ما مقدار خسارة الكفاءة التي نتحدث عنها؟ في مايو 2019، قامت VeloNews وCeramikSpeed ​​باختبار فروق الاحتكاك بين أنظمة نقل الحركة 1X و2X. دعنا نلقي نظرة على بروتوكول الاختبار والنتائج، ثم سأجري بعض الحسابات لمعرفة كيف قد تؤثر خسائر الاحتكاك هذه على سرعتك.

• الاختبار

قامت VeloNews/CeramicSpeed ​​باختبار إعدادين مختلفين لنظام نقل الحركة:

• نظام 1X: يستخدم derailleur خلفي SRAM Force 1، وسلسلة 48t، وسلسلة PC-1170، وكاسيت 10-42t.
• نظام 2X: باستخدام derailleur خلفي Shimano Ultegra، وحلقات سلسلة 53/39t، وسلسلة HG701، وكاسيت 11-34t.

كان سبب اختيار هذه الأنظمة هو أنها تتمتع بنفس نطاق التروس، مما يسمح بالمقارنة المباشرة لخسائر الاحتكاك عند نفس نسب التروس. تم تركيب كلا النظامين على دراجة اختبار قادرة على حساب خسائر الاحتكاك لكل مجموعة تروس. قامت آلة الاختبار بمحاكاة راكب يقود الدراجة بسرعة 95 دورة في الدقيقة، مما أدى إلى إنتاج 250 وات من الطاقة.

مطابقة خط السلسلة: تم إعداد نظام 1X بحيث يوفر الترس الخامس على أصغر ترس خط سلسلة مستقيمًا، بينما كان نظام 5X يحتوي على خط سلسلة مستقيم مع حلقة السلسلة 2t في الترس الخامس وحلقة السلسلة 53t في الترس الثامن.

كما قامت شركة CeramicSpeed ​​بإزالة زيوت التشحيم من المصنع وإعادة تشحيم السلسلتين بنفس الزيت المعدني.

تم تشغيل السلاسل لنفس مدة الاختبار.

ملحوظة: وجدت شركة CeramicSpeed ​​سابقًا أن الاحتكاك لم يزداد عند استخدام سلسلة 1X مقارنة بسلسلة 2X ذات المسافات المتساوية. كما وجدت الشركة أن عجلات الجوكي في المغير الخلفي لم تؤثر على الاحتكاك.

النتائج

وفيما يلي بعض الاستنتاجات الرئيسية من الاختبار:

• تزداد خسائر الاحتكاك بشكل عام مع زيادة نسبة التروس.
• كان نظام 2X أكثر كفاءة في كل ترس (على افتراض أنك قمت بالتبديل إلى حلقة السلسلة الكبيرة بعد 39x21t).
• تراوحت فروق فقدان الاحتكاك من 1 وات (48x21t / 53x23t) إلى 6 وات (48x10 / 53x11).
• كان لدى نظام 1X خسارة احتكاك أكبر في خط السلسلة المثالي (48x18t) مقارنة بنظام 2X (53x19t).
• تتراوح كفاءة نظام 1X من 96.0% إلى 92.4%، بمتوسط ​​95.1%.
• تتراوح كفاءة نظام 2X من 96.8% إلى 94.8%، بمتوسط ​​96.2%.

حسبت شركة CeramicSpeed ​​أن متوسط ​​خسارة الاحتكاك لنظام 1X كان 12.24 واط. وتم تحديد ذلك من خلال جمع خسائر الطاقة لكل ترس في نطاق 11 ترسًا وقسمتها على 11. بالنسبة لنظام 2X، كانت النتيجة 9.45 واط، مما يعني أن متوسط ​​الفرق بين النظامين كان أقل بقليل من 3 واط.

• لماذا 1X أقل كفاءة من 2X؟

هناك أربعة مصادر أساسية للاحتكاك في السلسلة. المصدر الأكثر وضوحًا هو زاوية انحناء السلسلة، والتي تسبب المزيد من الاحتكاك مع فرك أسنان حلقة السلسلة والكاسيت بشكل أكثر كثافة. كما تلعب قوة شد السلسلة، وترابط حلقات السلسلة، وسرعة السلسلة دورًا حاسمًا.

يزيد شد السلسلة من الضغط الذي تمارسه السلسلة على حلقة السلسلة والكاسيت. عند استخدام حلقات سلسلة وتروس أصغر حجمًا، يكون شد السلسلة أعلى. يشير مفصل السلسلة إلى الدرجة التي يجب أن تدور بها السلسلة عند دبابيسها، وعند الالتفاف حول تروس أصغر حجمًا، ينتج عن ذلك احتكاك أعلى. تشير سرعة السلسلة إلى المعدل الذي تتفاعل به التروس مع السلسلة في الدقيقة. يزداد هذا عندما تمر السلسلة فوق تروس أصغر حجمًا.

في النهاية، لا يستطيع نظام 1X الحفاظ على خط سلسلة مستقيم تمامًا عبر نطاق تروسه، وتؤدي الحلقة السلسلة الأصغر إلى توتر أعلى في السلسلة، ومزيد من التعبير عند روابط السلسلة، وزيادة سرعة السلسلة على التروس الأصغر.

تساعد هذه العوامل الإضافية في تفسير سبب استهلاك نظام 1X لطاقة تزيد عن 2 وات مقارنة بنظام 2X حتى في حالة خط السلسلة المستقيم تمامًا. كما تفسر أيضًا سبب إنتاج ترس 48x21t لأقل قدر من الاحتكاك، على الرغم من أن خط السلسلة ليس مستقيمًا تمامًا - حيث يعوض الانخفاض في مفصل السلسلة والسرعة عن الزيادة الطفيفة في الاحتكاك من خط السلسلة غير المثالي.

• ما مدى أهمية فرق السرعة؟

وهنا حيث تصبح الأمور مثيرة للاهتمام!

باستخدام BikeCalc، يمكننا تحديد سرعة الدراجة عند كل نسبة تروس، بافتراض عجلة مقاس 700x44C وإيقاع 95 دورة في الدقيقة. بعد ذلك، يمكننا إدخال مخرجات طاقة مختلفة (231 إلى 242 وات، حسب الترس) ووزن الراكب + الدراجة (85 كجم) في حاسبة الدراجات لمعرفة السرعة وفروق الوقت على مسافة 100 كيلومتر.

أصغر فرق في الكفاءة:

في 48x21t (1X) مقابل 53x23t (2X)، ستقود بسرعة 29.12 كم/ساعة عند 95 دورة في الدقيقة. يؤدي فرق 1 واط إلى ميزة سرعة 0.06 كم/ساعة لنظام 2X. على مسافة تزيد عن 100 كم، سيكون نظام 1X أبطأ بمقدار 25 ثانية (0.2%).

أكبر المعدات:

في 48x10t (1X) مقابل 53x11t (2X)، ستقود بسرعة 61.28 كم/ساعة عند 95 دورة في الدقيقة. يؤدي فرق 6 واط إلى ميزة سرعة 0.14 كم/ساعة لنظام 2X. على مسافة تزيد عن 100 كم، سيكون نظام 1X أبطأ بمقدار 14 ثانية (0.3%).

أصغر ترس:

مع نظام 48x42t (1X) و39x34t (2X)، ستقود بسرعة 14.49 كم/ساعة عند 95 دورة في الدقيقة. ويؤدي فرق 2.5 واط إلى ميزة سرعة تبلغ 0.15 كم/ساعة لنظام نقل الحركة 2X. وعلى مدى 100 كيلومتر، سيضيف نظام 1X 3 دقائق و50 ثانية إلى وقت ركوبك (أبطأ بنسبة 0.9%).

المغير الأمامي ممتاز بالفعل

يمكن القول أن المغير الأمامي Dura-Ace Di2 RD-R9250 من شركة Shimano هو الأفضل في فئته، وتوفر معظم مجموعات الدراجات الهوائية الحديثة تحويلًا أماميًا ممتازًا.

بغض النظر عن المزايا والعيوب المحددة المذكورة أعلاه، فإن السبب الرئيسي وراء عدم قيامي بالتبديل إلى إعداد 1X على دراجتي الهوائية في أي وقت قريب هو أن المغير الأمامي الحالي جيد للغاية.

تقدم جميع مستويات مجموعات الدراجات الهوائية الحديثة تقريبًا أداءً ممتازًا في تغيير التروس الأمامية. لا شك أن مجموعات التروس الإلكترونية هي المعيار الذهبي حاليًا لتغيير التروس الأمامية. يعتقد العديد من الأشخاص (وأنا منهم) أن شركة شيمانو هي الشركة الرائدة في السوق في هذا المجال، لكن شركة إس آر إيه إم وكامبانيولو ليستا بعيدتين عنهما.

ومع ذلك، فإن مجموعات التروس الميكانيكية هذه الأيام تقدم أداءً رائعًا في التحول الأمامي.

توفر مجموعة 105 R7000 الرائدة من شركة Shimano تحويلًا أماميًا خاليًا من العيوب بسعر مناسب.

بالطبع، لا يزال التغيير غير السليم أو الإعداد السيئ من الممكن أن يسبب مشاكل، ولكن التغيير الأمامي لا يبدو عادةً وكأنه مشكلة تحتاج إلى حل.

هل يشكل مركز Powershift المصنف تغييرًا لقواعد اللعبة؟

يعد مركز Powershift التابع لشركة Classified تقنية مثيرة للاهتمام، ويبدو أنه يعمل بشكل ممتاز، ولكنها ليست رخيصة تمامًا في الوقت الحالي.

نظام تروس المحور Classified Powershift هو نظام تروس كوكبي ثنائي السرعة يتم التحكم فيه لاسلكيًا ومدمج في المحور الخلفي. غالبًا ما يتم الترويج له باعتباره "قاتل المغير الأمامي"، لكنني أعتقد أن هذا من غير المرجح أن يحدث في أي وقت قريب.

وهو يقدم بالفعل حلولاً للعديد من عيوب أنظمة الحلقات المفردة المذكورة أعلاه - وربما نتمكن في نهاية المطاف من الحصول على الأفضل من العالمين.

ومع ذلك، بالنسبة لمعظم الناس، تكمن المشكلة في أنها باهظة الثمن. على سبيل المثال، تكلف عجلات R50 وG30 Powershift من Classified 2,300 جنيه إسترليني (حوالي 20,000 يوان صيني)، وهو أقل بمقدار 25 جنيهًا إسترلينيًا فقط من دراجة Trek Émonda ALR 5 الكاملة المذكورة أعلاه.

ما الذي تحصل عليه بالفعل مقابل كل هذه الأموال مقارنة بالالتزام بنظام 2X؟ تحسن بسيط في الكفاءة الديناميكية الهوائية... وهذا كل شيء؟

وبطبيعة الحال، إذا أصبحت تقنية المحور الخاصة بـ Classified شائعة في نهاية المطاف وانتشر استخدامها، فقد تنخفض التكلفة بمرور الوقت.

لا يزال السلسلة المزدوجة هي الخيار الأفضل

بالنسبة لدراجة طريق متعددة الاستخدامات، من الصعب التغلب على التنوع الذي توفره مجموعة نقل الحركة 2x.

جميع دراجاتي الجبلية مزودة بسلسلة واحدة، ولكنني شخصيًا أعتقد أن نقل هذا الإعداد إلى دراجة طريق ليس له معنى كبير. بالنسبة لمعظم الأشخاص، يظل الإعداد 2X هو الخيار الأفضل.

نظرًا للأداء والتنوع الذي توفره أجهزة تغيير السرعات الأمامية الحديثة، فإن التحسينات المحتملة الهامشية التي يوفرها نظام 1X لا تبدو تستحق ذلك.