Mengenai pemilihan gear, adakah ia memberi perbezaan jika anda memilih gelang besar/gegancu besar atau kecil/kecil?
Pada hari-hari kumpulan kumpulan 11 kelajuan ini, mudah untuk mengandaikan bahawa anda mempunyai pilihan 22 gear berbeza untuk memudahkan perjalanan anda mendaki bukit dan menuruni lembah. Sebenarnya, jika anda mempunyai set-up standard cincin rantai 53/39 di hadapan dan kaset 11-25 di belakang, maka dua daripada nisbah adalah sama (53/19, 39/14, kedua-duanya memberikan nisbah 2.79:1) dan 14 daripada gear bertindih, bermakna sebenarnya terdapat hanya lapan daripada 22 gear yang tidak mempunyai pilihan hampir pendua apabila anda menjentik ke cincin rantai yang lain.
Jadi, untuk gear yang bertindih, kami ingin tahu sama ada mengayuh cincin besar-ke-besar-sproket (katakan 53-19) adalah sama seperti kecil-ke-kecil (39-14) atau, jika diberi pilihan, adakah lebih baik melakukan kesilapan terhadap satu? Dan adakah anda benar-benar dapat melihatnya dari pelana? Penunggang basikal berunding dengan pakar.
Memperbesarkannya
Stuart Burgess ialah profesor reka bentuk kejuruteraan di Universiti Bristol dan merupakan salah satu pihak berkuasa terkemuka Britain dalam pemacu rantai. 'Saya telah menerbitkan kertas kerja yang menunjukkan terdapat kelebihan kecekapan yang lebih tinggi dengan gegancu yang lebih besar, tetapi perbezaan kecekapan adalah sangat kecil sehingga penunggang tidak dapat merasakannya,' katanya. ‘Jika penunggang dapat merasakan perbezaan [antara sproket besar dan kecil dengan nisbah yang sama] maka biasanya ada sesuatu yang tidak kena, seperti rantai terlalu longgar atau terlalu ketat.’
Scott McLaughlin, pengarah global pembangunan drivetrain SRAM, berkata ketegangan rantaian juga relevan. 'Menunggang dalam cincin rantai dan roda yang lebih besar menghasilkan ketegangan rantai yang lebih rendah daripada cincin rantai dan roda yang lebih kecil dengan nisbah gear yang sama dan beban pedal yang sama,' katanya. 'Ketegangan rantai yang lebih rendah mungkin membuatkan basikal berasa lebih kaku dan responsif kepada input pedal yang diberikan, dan juga perlu ada peningkatan yang sangat kecil dalam kecekapan.
‘Rasa tindak balas tambahan datang daripada ketegangan rantai yang lebih rendah yang mengakibatkan kelenturan bingkai yang kurang, kerana rantaian diimbangi dengan ketara daripada garis tengah bingkai,’ tambahnya. 'Sekali lagi, ini memberikan "rasa" atau perasaan responsif kepada input pedal, tetapi sebenarnya tidak memberikan sebarang peningkatan dalam kecekapan (atau hanya peningkatan dalam kecekapan yang semakin kecil).'
Konsensus, maka, nampaknya anda tidak dapat merasakan perbezaan antara besar-besar dan kecil-kecil, tetapi terdapat peningkatan kecil dalam kecekapan. Sebagai pedant berbasikal, sudah tentu, kami ingin mengetahui skala manfaat ini dan sebab ia berlaku.
Profesor Burgess memetik kajian yang dijalankan ke atas sistem derailleur basikal dalam keadaan makmal menggunakan aci input dengan gelang rantai 52 gigi yang disambungkan ke aci keluaran dengan gegancu saiz berbeza, dari 12 hingga 21 gigi.
Hasil kajian itu menunjukkan. Untuk kelajuan engkol 60rpm dan kuasa input 100W, kombinasi sproket 52/11 mempunyai kecekapan 91.1%, 52/15 memberikan 92.3% dan angka itu meningkat kepada 93.8% untuk gabungan 52/21, jelas menunjukkan bahawa bilangan gigi yang lebih tinggi sememangnya membawa kepada peningkatan kecekapan dalam amalan. (Angka setinggi 98.6% kecekapan telah direkodkan dalam eksperimen yang berasingan, tetapi ini adalah antara dua gegancu tanpa rantai berjalan melalui mekanisme pemindah jarak belakang.)
Jadi jika gegancu yang lebih besar lebih cekap sedikit, persoalannya masih kekal: mengapa?
Polygon tetapi tidak dilupakan
Racine Su ialah pengarah R&D rangkaian KMC. 'Rantai berjalan lebih lancar pada gegancu yang lebih besar daripada yang dilakukan pada gegancu yang lebih kecil disebabkan oleh kesan poligon, yang bermaksud getaran rantai yang kurang atau pergerakan menegak semasa penglibatan rantai dan gegancu,' katanya. 'Pada sprocket yang lebih besar ini mengurangkan kehilangan penghantaran kuasa. Dalam erti kata lain, ia memberikan kecekapan rantaian yang lebih tinggi.’
‘kesan poligon’ yang diperkatakannya merujuk kepada konsep bahawa setiap gegancu boleh dilihat sebagai poligon dengan bilangan sisi yang sama seperti ia mempunyai gigi. Sudut (aka bucu) poligon terletak di tengah-tengah celah antara gigi - di mana pusat pin pautan rantai duduk. Apabila setiap pautan rantai terlibat dengan gegancu pusingan, ia naik ke atas apabila sudut poligon mencapai titik tertinggi, kemudian jatuh semula apabila poligon terus berputar. Sebenarnya ini bermakna jejari gegancu adalah turun naik, menyebabkan keseluruhan rantai naik dan turun apabila setiap pautan terlibat. Ini mengakibatkan kehilangan tenaga dan ketidakcekapan, dan yang penting kerugian adalah lebih besar pada gegancu yang lebih kecil kerana sudut poligon dengan sisi yang lebih sedikit adalah lebih tajam.
Artikulasi rantai (berapa banyak setiap pautan membengkok semasa ia melilit gegancu) juga menambah kepada kehilangan geseran, dan ini juga meningkat apabila saiz gegancu mengecil. Jadi pada peringkat ini ia kelihatan agak jelas – berdasarkan pilihan, berjalan pada sproket yang lebih besar adalah sedikit lebih cekap.
Tetapi ia tidak berakhir di situ. Mungkin secara berlawanan dengan intuitif, ujian makmal juga mendapati bahawa kecekapan dalam penghantaran kuasa basikal meningkat secara berkadar dengan peningkatan ketegangan dalam rantai. Dalam erti kata lain, lebih kuat anda mengecap pada pedal, lebih cekap kuasa dihantar dari sprocket depan ke belakang. Su berkata, 'Ketegangan rantai yang lebih tinggi akan menyebabkan kehilangan geseran yang lebih tinggi. Tetapi ia mengurangkan kehilangan tenaga antara pautan semasa penghantaran kuasa. Ringkasnya, ketegangan rantai yang lebih tinggi meningkatkan kecekapan, ' katanya.
Memandangkan Scott McLaughlin dari SRAM memberitahu kami sebelum ini bahawa meletakkan beban yang sama melalui pedal menggunakan sproket yang lebih kecil akan meningkatkan ketegangan dalam rantai, pilihan antara sproket besar atau kecil menjadi kurang dipotong dan kering.
Berhenti mengejar
Jelas sekali sudah tiba masanya untuk mengayuh dengan pantas keluar dari makmal dan mendapatkan pemandangan dari luar di jalan raya, di mana ia sangat penting.
Michael Hutchinson, Juara Ujian Masa Kebangsaan tiga kali dan penulis teknikal berbasikal, berkata, 'Adalah lebih cekap untuk menunggang sproket yang lebih besar, walaupun saya tidak tahu bahawa bagi kebanyakan orang perbezaannya menyayat hati. Jika perbezaannya begitu ketara, kami semua akan menunggang dengan cincin rantai 95 gigi di hadapan dan 35s di belakang.’
Dan McLaughlin bersetuju bahawa dari segi praktikal, saiz sproket tidak berada pada laluan kritikal apabila melibatkan kecekapan. ‘Banyak lagi faktor datang untuk bermain di sini. Rantai silang yang melampau, misalnya, akan mengurangkan kecekapan dan meningkatkan kehausan.’
Dan nampaknya itulah mesejnya. Berjalan pada sprocket besar akan meningkatkan kecekapan sedikit, dan mengurangkan haus rantai kerana beban disebarkan pada rantai yang lebih panjang, tetapi sebarang keuntungan kecil akan lebih daripada dihapuskan oleh ketidakcekapan dan peningkatan haus yang disebabkan oleh rantai yang diselenggara dengan teruk atau rantai yang melampau baris.
Begitulah, semua perkara adalah sama, berfikir besar.
