Системы с одним звездочным диском на шоссейных велосипедах: новая тенденция?

Несмотря на то что Вут ван Арт отпраздновал свою вторую победу на Тур де Франс в 2023 году, подняв свой велосипед Cervélo с системой с одним звездочным диском на Шампион-Элизе, такая конфигурация не подходит всем, если только вы не готовитесь к профессиональному гонке с посвященным механиком.

На весенних классиках этого года несколько команд и гонщиков перешли на системы с одним звездочным диском, что вызвало возобновление дискуссии о достоинствах систем с одним звездочным диском на шоссейных велосипедах.

Пока системы с одним звездочным диском имеют преимущества в определенных ситуациях, и новая технология ступенчатых передач может стать революцией, но революция систем с одним звездочным диском на шоссейных велосипедах все еще кажется далекой перспективой.

На мой взгляд, современные передние переключатели просто слишком хороши, и в большинстве случаев преимущества отказа от них не перевешивают недостатков.

Когда система с одним звездом имеет смысл на шоссейном велосипеде?

1x аэродинамические педальные системы становятся все более популярными на велосипедах для индивидуальной гонки против часовой стрелки.

Существует несколько преимуществ (и недостатков) системы с одним звездом на шоссейном велосипеде.

В ситуациях, где широкий диапазон передач не обязателен, например, при относительно ровных поездках или гонках, система с одним звездом может обеспечить все необходимые передачи, упрощая конструкцию.

Системы с одним звездом также могут быть более аэродинамически эффективными. Согласно британским экспертам AeroCoach, переход на их ARC 1x аэродинамический звезд может сэкономить "от 1 до 4 ватт при 30 миль в час / 48 км в час", в зависимости от размера переднего переключателя, который вы убираете.

Это небольшой выигрыш, но все чаще велосипеды для гонок против часовой стрелки и трековые велосипеды получают от этого выгоду.

Использование цепного удерживателя (который помогает предотвратить сход цепи с звезды) естественным образом влияет на любые аэродинамические преимущества.

Однако, по сравнению с системой 2x, эта конфигурация обеспечивает большую безопасность цепи, что может быть критически важно в гонках, таких как Париж-Рубе.

Например, Вут ван Арт использовал систему SRAM Red eTap AXS с одним звездами как в Милан-Сан-Ремо 2023, так и в Париж-Рубе, вероятно, именно по этой причине.

В зависимости от установки, система с одной звездой также может быть легче. Например, специализированные велосипеды для подъемов практически всегда используют систему с одной звездой.

Велосипеды для горных участков обычно оснащаются трансмиссией 1x, так как она может быть легче и не требует двух звезд.

Недостатки систем с одной звездой на шоссейных велосипедах

Таким образом, хотя существуют преимущества системы с одной звездой на шоссейных велосипедах в определенных ситуациях, у нее также есть некоторые недостатки.

Наиболее очевидным является то, что отказ от переднего переключателя и одного из звездочек значительно сокращает количество передач и диапазон передач на велосипеде.

Это можно компенсировать использованием задней кассеты с большим диапазоном и тщательным подбором размера звездочки для каждой поездки. Однако достижение диапазона передач, близкого к системе 2x, с помощью установки 1x требует некоторых компромиссов.

Более компактные кассеты, используемые с трансмиссией 2x, обеспечивают большую гибкость при поиске оптимального темпа pedaling.

Во-первых, кассеты с широким диапазоном (если вы хотите сохранить диапазон передач, аналогичный системе 2x) часто тяжелее, чем более компактные кассеты.

Еще более неприятно то, что они часто демонстрируют более заметный "перескок звена", что приводит к менее приятному опыту переключения передач.

Это может быть раздражающим, поскольку уклон дорог обычно более плавный, чем вне дорог, и большие промежутки между передачами могут затруднить выбор оптимальной передачи и темпа pedaling в некоторых случаях.

Широкодиапазонные кассеты для 1x трансмиссий, такие как Campagnolo Ekar 9-42t, предлагают впечатляющий диапазон передач, но они также сопровождаются компромиссами.

Более мелкие звездочки, например, 10t или 9t на кассетах SRAM AXS или Campagnolo Ekar, а также звёзды также могут быть немного менее эффективными (так как цепь должна изгибаться под более крутым углом по сравнению с большими звездочками).

Хотя SRAM может утверждать, что это не является "крестовым переключением", 1x система всё равно заставляет цепь принимать более экстремальные углы на обоих концах кассеты по сравнению с 2x системой.

Оба этих фактора могут увеличить потери на трение в трансмиссии, что, в свою очередь, означает, что 1x система будет передавать меньше мощности на колеса, чем 2x система (при прочих равных условиях).

Исходная 3T Strada с 1x трансмиссией может быть более аэродинамичной, но она также может быть менее эффективной.

Итак, о каком уровне потери эффективности идет речь? В мае 2019 года VeloNews и CeramicSpeed протестировали разницу в трении между трансмиссиями 1X и 2X. Давайте рассмотрим их тестовый протокол и результаты, а затем я сделаю некоторые расчеты, чтобы увидеть, как эти потери на трение могут повлиять на вашу скорость.

• Тестирование

VeloNews/CeramicSpeed протестировали две разных трансмиссии:

• система 1X: Использовалась задняя переключалка SRAM Force 1, звездочка с 48 зубьями, цепь PC-1170 и кассета 10-42t.
• система 2X: Использовалась задняя переключалка Shimano Ultegra, звездочки 53/39t, цепь HG701 и кассета 11-34t.

Причина выбора этих систем заключалась в том, что у них одинаковый диапазон передач, что позволяет напрямую сравнить потери на трение при одинаковых передаточных числах. Обе системы были установлены на тестовый велосипед, способный вычислять потери на трение для каждой комбинации передач. Тестовый стенд имитировал райдера, крутящего педали с частотой 95 об/мин и вырабатывающего 250 ватт мощности.

Соответствие линии цепи: Система 1X была настроена так, что пятая передача на самом маленьком звёздочке обеспечивала прямую линию цепи, в то время как система 2X имела прямую линию цепи с 53-зубой звёздочкой на пятой передаче и 39-зубой звёздочкой на восьмой передаче.

CeramicSpeed также удалила заводские смазочные материалы и заново смазала обе цепи тем же минеральным маслом. Bo

обе цепи работали одинаковое тестовое время.

Примечание: CeramicSpeed ранее обнаружила, что трение не увеличивается при использовании звёздочки 1X по сравнению с равномерно расположенными звёздочками 2X. Они также выяснили, что ролики заднего переключателя не влияют на трение.

Результаты

Вот некоторые ключевые выводы из теста:

• Потери на трение обычно увеличиваются по мере увеличения передаточного числа.
• Система 2X была более эффективной на каждой передаче (при условии, что вы переключаетесь на большую звёздочку после 39x21t).
• Разница в потерях на трение составила от 1 ватта (48x21t \/ 53x23t) до 6 ватт (48x10 \/ 53x11).
• Система 1X имела большие потери на трение при идеальной линии цепи (48x18t) по сравнению с системой 2X (53x19t).
• Эффективность для системы 1X составила от 96,0% до 92,4%, со средним значением 95,1%.
• Эффективность для системы 2X составила от 96,8% до 94,8%, со средним значением 96,2%.

CeramicSpeed рассчитал, что средний поток трения для системы 1X составил 12,24 ватта. Это было определено путем суммирования потерь мощности для каждой передачи в диапазоне из 11 передач и деления на 11. Для системы 2X результат составил 9,45 ватт, что означает, что средняя разница между двумя системами составляет чуть менее 3 ватт.

• Почему система 1X менее эффективна, чем 2X?

Существует четыре основных источника трения в цепи. Самый очевидный — это угол изгиба цепи, который вызывает большее трение, когда звезды и зубья кассеты сильнее скребут друг о друга. Напряжение цепи, артикуляция звеньев цепи и скорость цепи также играют ключевые роли.

Натяжение цепи увеличивает давление, которое цепь оказывает на звёздочку и кассету. При использовании меньших звёздочек натяжение цепи выше. Подвижность цепи относится к степени, в которой цепь должна поворачиваться вокруг своих пинов, и при обертывании вокруг меньших звёздочек это приводит к большему трению. Скорость цепи относится к частоте, с которой зубья взаимодействуют с цепью в минуту. Это увеличивается, когда цепь проходит через меньшие звёздочки.

В конечном итоге, система 1X не может обеспечить полностью прямую линию цепи в диапазоне передач, и меньшая звёздочка приводит к большему натяжению цепи, большей подвижности её звеньев и увеличению скорости цепи на меньших звёздочках.

Эти дополнительные факторы помогают объяснить, почему даже при идеально прямой цепной линии система 1X потребляет более чем на 2 ватта больше, чем система 2X. Это также объясняет, почему передача 48x21t создает наименьшее трение, несмотря на то, что цепная линия не является полностью прямой — снижение артикуляции цепи и скорость компенсируют небольшое увеличение трения из-за неидеальной цепной линии.

• Насколько важна разница в скорости?

Здесь начинается самое интересное!

Используя BikeCalc, мы можем определить скорость велосипеда для каждой передачи, предполагая колесо размером 700x44C и частоту вращения педалей 95 об/мин. Затем мы можем ввести различные значения мощности (от 231 до 242 ватт, в зависимости от передачи) и вес гонщика+велосипеда (85 кг) в Велокалькулятор, чтобы вычислить разницу в скорости и времени на дистанции 100 км.

Наименьшая разница в эффективности:

В сравнении 48x21t (1X) против 53x23t (2X) вы будете ехать со скоростью 29,12 км/ч при 95 об/мин. Разница в 1 ватт дает преимущество в скорости 0,06 км/ч для системы 2X. За 100 км система 1X будет на 25 секунд медленнее (0,2%).

Наибольшая передача:

В сравнении 48x10t (1X) против 53x11t (2X) вы будете ехать со скоростью 61,28 км/ч при 95 об/мин. Разница в 6 ватт дает преимущество в скорости 0,14 км/ч для системы 2X. За 100 км система 1X будет на 14 секунд медленнее (0,3%).

Наименьшая передача:

При использовании 48x42t (1X) и 39x34t (2X) вы будете ехать со скоростью 14,49 км/ч при 95 об/мин. Разница в 2,5 ватта дает преимущество в скорости 0,15 км/ч для трансмиссии 2X. За 100 километров система 1X добавит к вашему времени в пути 3 минуты и 50 секунд (на 0,9% медленнее).

Передний переключатель уже отличный

Передний переключатель Shimano Dura-Ace Di2 RD-R9250, пожалуй, лучший в своем классе, а большинство современных групп шоссейных велосипедов предлагают превосходное переднее переключение.

Независимо от конкретных преимуществ и недостатков, упомянутых выше, основная причина, по которой я не собираюсь переходить на 1X систему на своем шоссейном велосипеде в ближайшее время, заключается в том, что текущая передняя переключалка просто великолепна.

Почти все уровни современных групп шоссейных велосипедов предлагают отличную производительность переднего переключения. Несомненно, электронные группы сейчас являются золотым стандартом для переднего переключения. Многие люди (включая меня) считают, что Shimano является лидером в этой области, но SRAM и Campagnolo не сильно отстают.

Однако даже механические группы сегодня предлагают превосходную производительность переднего переключения.

Флагманская группа Shimano 105 R7000 предлагает безупречное переднее переключение по доступной цене.

Конечно, неправильное переключение или плохая настройка всё ещё могут вызывать проблемы, но переднее переключение обычно не кажется проблемой, требующей решения.

Является ли хаб Classified Powershift революционным изменением?

Конусный узел Powershift представляет собой интересную технологию, которая, похоже, отлично работает, но в данный момент она не является дешевой.

Система передач Powershift от Classified — это беспроводная двухступенчатая планетарная система передач, интегрированная в задний узел. Её часто называют «убийцей переднего переключателя», но я считаю, что это вряд ли произойдет в ближайшее время.

Она действительно предлагает решения для многих недостатков вышеупомянутых систем с одним звездочным колесом — возможно, мы сможем получить лучшее из обоих миров.

Однако для большинства людей проблема заключается в том, что это слишком дорого. Например, колесные пары Powershift R50 и G30 от Classified стоят £2 300 (около 20 000 юаней), что всего на £25 дешевле, чем упомянутый выше велосипед Trek Émonda ALR 5 целиком.

Что вы действительно получаете за все эти деньги по сравнению с использованием системы 2X? Небольшое улучшение аэродинамической эффективности... и этим всё и ограничивается?

Конечно, если технология хаба от Classified со временем станет популярной и приживется, стоимость может снизиться со временем.

Двойной звездочный комплект все еще лучший выбор

Для универсального шоссейного велосипеда трудно превзойти гибкость, предлагаемую 2x трансмиссией.

Все мои горные велосипеды оснащены одинарными звездочными системами, но лично я считаю, что перенос этой конфигурации на шоссейный велосипед не имеет большого смысла. Для большинства людей двойная система остается лучшим вариантом.

Учитывая производительность и гибкость, предлагаемые современными передними переключателями, незначительные потенциальные улучшения, предоставляемые системой 1X, кажутся неоправданными.