Sistemi sa jednim zubastim kotačem na stepenišnim biciklima: Nova trend?

Iako je Wout van Aert osvojio svoju drugu Tour de France pobjedu 2023. godine podigavši svoj Cervélo bicikl sa sistemom jednog zubašta kotača na Champs-Élysées-u, ovaj setup nije odgovarajući za sve osim ako se pripremaju za profesionalne trke uz posvećenog mehaničara.

Ove godine su Tokovne klase vidjeli nekoliko ekipa i vozača koji su prešli na sisteme sa jednim zubaštim kotačem, što je ponovo izazvalo raspravu o prednostima sistema sa jednim zubaštim kotačem na stepenišnim biciklima.

Dok sistemi sa jednim zubastim kotačem ima prednosti u određenim situacijama, a nova tehnologija centralnog menjača može biti promena pravila, revolucija sistema sa jednim zubaštim kotačem na stepenišnim biciklima još uvijek izgleda kao daleka perspektiva.

Po mom mišljenju, trenutne prednje prebacivače su jednostavno previše dobre, i u većini slučajeva, prednosti njihovog odbacivanja ne težine su veće od nedostataka.

Kada ima smisla jednospročni sistem na cestanom biciklu?

1x aero lanciri postaju sve popularniji na biciklima za time trial.

Postoji nekoliko prednosti (i nedostataka) jednospročnog sistema na cestanom biciklu.

U situacijama gdje nije potrebna široka raspona brzina, kao što su relativno ravna vožnja ili trke, jednospročni sistem može pružiti sve brzine koje vam trebaju dok istovremeno pojednostavljuje stvari.

Jednospročni sistemi mogu biti i efikasniji s obzirom na aerodinamiku. Prema britanskim stručnjacima iz AeroCoach, prelazak na njihov ARC 1x aero lancir može štediti 'između 1 i 4 watt-a pri 30mph / 48kph', ovisno o veličini prednjeg prebacivača koji uklonite.

To je mala pobeda, ali sve više bicikala za time trial i trku koristi ovu prednost.

Korišćenje lančanog držača (koji pomaže da se lanac ne sleti sa zubatim koterom) prirodno utiče na bilo kakva aerodinamička poboljšanja.

Međutim, u poređenju sa 2x konfiguracijom, ova postavka nudi veću bezbednost lanka, što može biti ključno u trčanjima poput Parisa-Roubaisa.

Na primer, Vaut van Aert je koristio 1x SRAM Red eTap AXS sistem i u Milano-San Remo 2023 i u Parisu-Roubaisu, verovatno iz ovog tačnog razloga.

Zavisno od postavke, sistem sa jednim zubatim koterom takođe može biti laganiji. Na primer, posvećeni stepeničari skokovi gotovo uvijek koriste sistem sa jednim zubatim koterom.

Stepeničari bicikli obično su opremljeni 1x prenosom jer mogu biti laganiji i ne zahtevaju dva zubata kotera.

Neprilici sistema sa jednim zubatim kotrom na cestanim biciklima

Dakle, iako postoje prednosti sistema sa jednim zubatim koterom na cestanim biciklima u određenim situacijama, ima i nekih neprilica.

Najjednostavnije je da otpuštanje prednjeg derailleur-a i jednog od zubaca uzrokuje značajan smanjenje broja brzina i opsega brzina na biciklu.

To se može izbalansirati koristeći širokiopsegovu zadnju kasetu i pažljivo prilagođavanje veličine zubaca za svaki vožnju. Međutim, postizanje opsega brzina bliskog 2x sistemu sa 1x podešenjem uključuje neke kompromise.

Kompaktnije kasete koje se koriste sa 2x prenosnim sistemima nude veću fleksibilnost u pronalaženju optimalnog kadenca.

Prvo, širokoodsege kasete (ako želite da održite opseg brzina sličan 2x sistemu) često su teže nego kompaktnije kasete.

Šta je još zabrinjavajuće je što često prikazuju značajniju „skokove zupčanika“, što vodi do manje prijatnog iskustva pri prebacivanju.

To može biti iritirajuće jer gradijenti na putevima su obično jači nego kod off-road terena, a veći razmaci između brzina mogu učiniti teškim pronaći optimalnu brzinu i kadenca u nekim slučajevima.

Kasete širokog opsega za 1x sistemove, kao što je Campagnolo Ekar 9-42t, nude impresivan raspon brzina, ali dolaze i sa kompromisima.

Manji zupčani kotači, poput 10t ili 9t na SRAM AXS ili Campagnolo Ekar kasetama, kao i prednji zupčani kotači, obično su malo manje efikasni (jer se lanc mora zakrivljati pod oštrijim uglom u odnosu na veće zupčane kotače).

Iako bi SRAM moglo da tvrdi da ovo nije prava „prekrstanica“, 1x sistem sviše prisiljava lanc da radi u ekstremnijim uglovima na oba kraja kasete u odnosu na 2x sistem.

Oba ova činjika mogu povećati gubitke od trenja u prenosu snage, što znači da će 1x sistem dostaviti manje snage na točkove u odnosu na 2x sistem (ako su svi drugi činioci jednaki).

Početni 3T Strada 1x prenos može biti efikasniji aerodinamički, ali takođe može biti manje efikasan.

Dakle, koliko izgubljene efikasnosti pričamo? U maju 2019, VeloNews i CeramicSpeed su testirali razlike u trenju između 1X i 2X prenosnih sistema. Pogledajmo njihov protokol testiranja i rezultate, a zatim ću uraditi neke račune kako bi se videlo kako ova trenja mogu uticati na vašu brzinu.

• Testiranje

VeloNews/CeramicSpeed je testirao dva različita podešenja prenosnog sistema:

• 1X sistem: Koristeći SRAM Force 1 zadnji derailer, 48z zubasti kotač, PC-1170 lanac i 10-42z kasetu.
• 2X sistem: Koristeći Shimano Ultegra zadnji derailer, 53/39z zubaste kotače, HG701 lanac i 11-34z kasetu.

Razlog za izbor ovih sistema bio je da imaju isti opseg brzina, što omogućava direktnu uporednu analizu gubitaka od trenja pri istim odnosima brzina. Obа sistema su montirana na testni bicikl sposoban da izračuna gubitke od trenja za svaki kombinovan odnos brzina. Testna mašina je simulirala vožnju sa 95 RPM, proizvođeći 250 vata snage.

Uspoređivanje linije lana: Sistem 1X je bio podešen tako da pruža ravnu liniju verige kada je peti brzina na najmanjem zubčaniku, dok je sistem 2X imao ravan liniju verige sa zubčanikom od 53t u petom brzinu i zubčanikom od 39t u osmom brzinu.

CeramicSpeed je uklonio fabričke mašnje i ponovo je namazao obe verige istim mineralnim uljem. Bo

the verige su radile isto trajanje testiranja.

Napomena: CeramicSpeed je prethodno utvrdio da trenje nije povećano kada se koristi zubčanik 1X u odnosu na jednako raspoređene zubčanike 2X. Takođe su utvrdili da jockey kolica zadnjeg menjača ne utiču na trenje.

Rezultati

Evo nekih ključnih zaključaka iz testiranja:

• Gubitci trenja općenito rastu sa porastom odnosa brzina.
• Sistem 2X je bio efikasniji u svakom brzinu (pretpostavljajući da prebacujete na veliki zubčanik nakon 39x21t).
• Razlike u gubitcima trenja su bile od 1 watt (48x21t / 53x23t) do 6 watt (48x10 / 53x11).
• Sistem 1X je imao veće gubitke trenja u savršenoj liniji verige (48x18t) u odnosu na sistem 2X (53x19t).
• Efikasnost 1X sistema je bila u opsegu od 96,0% do 92,4%, sa prosečnom vrednošću od 95,1%.
• Efkasnost 2X sistema je bila u opsegu od 96,8% do 94,8%, sa prosečnom vrednošću od 96,2%.

CeramicSpeed je izračunao da je prosečna gubitak od trenja za 1X sistem bio 12,24 watt-a. To je određeno sabiranjem gubitaka snage za svaki zub na skupu od 11 zuba i deljenjem sa 11. Za 2X sistem, rezultat je bio 9,45 watt-a, što znači da je prosečna razlika između dva sistema bila malo ispod 3 watt-a.

• Zašto je 1X manje efikasan od 2X?

Postoji četiri osnovna izvora trenja u lancu. Najjednostavniji je ugao zakrivljenja lanca, koji uzrokuje veće trenje kada zubi šatorke i prevojne kutije drse intenzivnije. Napetost lanca, artikulacija veza lanca i brzina lanca takođe igraju ključne uloge.

Povećanje napetosti lanca povećava pritisak koji lanac izvodi na zubasti krug i kasetu. Kada se koriste manji zubašti krugovi i zupčanici, napetost lancem je veća. Artikulacija lanca se odnosi na stepen na koji lanac mora da se okreće oko svojih šipki, a kada obilazi manje zupčanike, rezultat je veći trenje. Brzina lancem se odnosi na brzinu sa kojom se zupčanici međusobno dodiruju uz lanac u minutu. Ovo povećava kada lanac prolazi preko manjih zupčanika.

U konačnom analizi, 1X sistem ne može održati potpuno ravnu liniju lancem kroz svoj opseg brzina, a manji zubašti krug dovodi do veće napetosti lancem, veće artikulacije veza lanca i povećane brzine lancem na manjim zupčanicima.

Ovi dodatni činioči pomazu da objasne zašto, čak i na savršeno ravnoj lancarnici, 1X sistem još uvijek troši više od 2 watt-a snage u odnosu na 2X sistem. To takođe objašnjava zašto kombinacija zupčanika 48x21t uzrokuje najmanju trenje, iako nije lancarnica savršeno ravna—smanjenje izlomljenosti lanca i brzine kompenzira malu povećanu trenju zbog neidealne lancarnice.

• Koliko je važna razlika u brzini?

Evo gdje stvari postaju zanimljive!

Koristeći BikeCalc, možemo odrediti brzinu bicikla za svaki omjer zupčanika, pretpostavljajući točkovni kolac 700x44C i kadencu od 95 obrtaja po minuti. Zatim možemo unijeti različite izlazne snage (231 do 242 watt-a, ovisno o zupčaniku) i težinu vozača+bicikla (85kg) u Kalkulator Bicikla kako bismo izračunali razlike u brzini i vremenu na rastojanju od 100km.

Najmanja razlika u efikasnosti:

U 48x21t (1X) vs 53x23t (2X), voićete da voždate brzinom od 29,12 km/h pri 95 RPM. Razlika od 1 watt rezultira prednostima u brzini od 0,06 km/h za sistem 2X. Toku 100 km, sistem 1X će biti spori za 25 sekundi (0,2%).

Najveći zubasti kotač:

U 48x10t (1X) vs 53x11t (2X), voićete da voždate brzinom od 61,28 km/h pri 95 RPM. Razlika od 6 wattova rezultira prednostima u brzini od 0,14 km/h za sistem 2X. Toku 100 km, sistem 1X će biti spori za 14 sekundi (0,3%).

Najmanji zubasti kotač:

Sa 48x42t (1X) i 39x34t (2X), voićete da voždate brzinom od 14,49 km/h pri 95 RPM. Razlika od 2,5 wattova rezultira prednostima u brzini od 0,15 km/h za prenos 2X. Toku 100 kilometara, sistem 1X će dodati 3 minute i 50 sekundi vašem vremenu vožnje (0,9% sporije).

Prednja derailleur je već izuzetna

Shimano Dura-Ace Di2 RD-R9250 prednja derailleur je verovatno najbolja u svojoj kategoriji, a većina savremenih grupa za cestu nudi izuzetan prednji prebacivač.

Nезависно од посебних предностит и недостатака споменутих изнад, главни разлог што нећу прелазити на 1X систем на мојој аутопутњој велосипед ускоро је то што тренутна фронтална дерайлер просто функционише прекменно добро.

Поч grátis свих нивоа moderne аутопутњих велосипед групсет офређују одличну перформанцу фронталног премања. Нема сумње да електронске групсетови тренутно представљају златни стандард за фронтално премање. Много људи (укључујући и мене) верују да је Шимано lider на овом пољу, али ни Срам и Кампаноло нису далеко.

Међутим, чак и механичке групсетове данас офређују одличну перформанцу фронталног премања.

Шиманов флагшпиц групсет 105 R7000 понуди безгрешно фронтално премање по доступној цени.

Наравно, лоше премање или лоша постава могу увек изазвати проблеме, али фронтално премање обично не изгледа као проблем који треба решити.

Да ли је Класифајед Пауершифт Хуб промена правила?

Klasični Powershift centar je zanimljiva tehnologija, čini se da izuzetno dobro radi, ali trenutno nije baš jeftina.

Sistem klasičnog Powershift centra je besdratveni kontrolisani dvo-brzinski planetarni sistem koji je integrisan u zadnji centar. Često se naziva 'ubica prednjeg prebacivača', ali verujem da će ovo verovatno uskoro neće dogoditi.

Zajedno, zaista nudi rešenja mnogih nedostataka već spomenutih sistema sa jednim lancirnikom - možda na kraju imamo najbolje od oba sveta.

Međutim, za većinu ljudi problem jeste što je previše skupa. Na primer, R50 i G30 Powershift skupovi točkova od Classified koštaju £2,300 (oko 20,000 RMB), što je samo £25 manje od gornjoplakatne cijene kompletne bicikle Trek Émonda ALR 5.

Šta zapravo dobijate za sve te novce u poređenju sa zadržavanjem 2X sistema? Malo poboljšanje aerodinamičke efikasnosti... i to je više-mane?

Naravno, ako se tehnologija hub-a Classified postane popularna i prihvati se, troškovi mogu da opadnu sa vremenom.

Dvostruki lančani prsteno je još uvek najbolji izbor

Za univerzalni cestovni bicikl, vrlo je teško premašiti fleksibilnost koju nudi 2x prenos.

Svi moi planinski bicikli imaju jedno-prstenasti sistem, ali lično mislim da prenos ovog sistema na cestovne bicikle nema puno smisla. Za većinu ljudi, 2X sistem ostaje najbolja opcija.

U obzir na performanse i fleksibilnost koje nude savremeni prednji derailleuri, marginalni potencijalni poboljšanja koje pruža 1X sistem ne izgledaju opravdanim.