Khi nói đến việc lựa chọn bánh răng, liệu bạn chọn vòng lớn / nhông xích lớn hay nhỏ / nhỏ?
Trong những ngày hội nhóm 11 tốc độ này, thật dễ dàng cho rằng bạn có tùy chọn 22 bánh răng khác nhau để dễ dàng hành trình lên đồi và xuống dốc. Trên thực tế, nếu bạn có một thiết lập tiêu chuẩn gồm 53/39 dây xích ở phía trước và một băng 11-25 ở phía sau, thì hai trong số các tỷ lệ là giống hệt nhau (53/19, 39/14, cả hai đều cho tỷ lệ 2,79: 1) và 14 trong số các bánh răng chồng lên nhau, có nghĩa là thực tế chỉ có 8 trong số 22 bánh răng không có tùy chọn gần như trùng lặp khi bạn vuốt sang dây xích khác.
Vì vậy, đối với các bánh răng chồng lên nhau, chúng tôi muốn biết liệu việc đạp từ bánh răng từ lớn đến bánh răng lớn (ví dụ như 53-19) có giống với từ nhỏ đến nhỏ (39-14) không hoặc, với sự lựa chọn, tốt hơn là nên sai một trong hai? Và bạn có thực sự có thể nhận thấy nó từ yên xe không? Người đi xe đạp tham khảo ý kiến của các chuyên gia.
Lớn lên
Stuart Burgess là giáo sư thiết kế kỹ thuật tại Đại học Bristol và là một trong những cơ quan có thẩm quyền hàng đầu của Anh về truyền động dây chuyền. "Tôi đã xuất bản các bài báo cho thấy có thể có lợi thế về hiệu suất cao hơn với nhông xích lớn hơn, nhưng sự khác biệt về hiệu quả rất nhỏ nên người lái không thể cảm nhận được", ông nói. "Nếu người lái có thể cảm thấy sự khác biệt [giữa nhông xích lớn và nhỏ với cùng tỷ lệ] thì thông thường có điều gì đó không ổn, chẳng hạn như xích quá lỏng hoặc quá chặt."
Scott McLaughlin, Giám đốc toàn cầu về phát triển hệ thống truyền động của SRAM, cho biết căng thẳng dây chuyền cũng có liên quan. Ông nói: “Đi trong một xích và bánh răng lớn hơn dẫn đến sức căng của xích thấp hơn so với một xích và bánh răng nhỏ hơn với tỷ số truyền giống hệt nhau và tải trọng bàn đạp giống hệt nhau,” ông nói. 'Độ căng xích thấp hơn có thể làm cho xe đạp cảm thấy cứng hơn và phản ứng nhanh hơn với một đầu vào bàn đạp nhất định, đồng thời cũng phải có một sự cải thiện cực kỳ nhỏ về hiệu quả.
‘Cảm giác phản hồi nhanh hơn đến từ độ căng của dây xích thấp hơn dẫn đến độ uốn khung ít hơn, vì dây xích được bù đắp đáng kể so với đường trung tâm của khung,’ anh nói thêm. "Một lần nữa, điều này mang lại" cảm giác "hoặc cảm giác đáp ứng với đầu vào của bàn đạp, nhưng không thực sự mang lại bất kỳ sự gia tăng nào về hiệu quả (hoặc chỉ tăng hiệu quả rất nhỏ)."
Vì vậy, sự đồng thuận dường như là bạn không thể thực sự cảm nhận được sự khác biệt giữa lớn-lớn và nhỏ-nhỏ, nhưng có một sự cải thiện nhỏ về hiệu quả. Tất nhiên, là những người đạp xe đạp, chúng tôi muốn biết quy mô của lợi ích này và tại sao nó lại xảy ra.
Giáo sư Burgess trích dẫn một nghiên cứu được thực hiện trên hệ thống derailleur dành cho xe đạp trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng trục đầu vào có dây xích 52 răng được kết nối với trục đầu ra có các đĩa xích kích thước khác nhau, từ 12 đến 21 răng.
Kết quả của nghiên cứu đang nói lên. Đối với tốc độ trục quay là 60 vòng / phút và công suất đầu vào là 100W, tổ hợp đĩa xích 52/11 có hiệu suất là 91.1%, 52/15 cho 92,3% và con số đó đã tăng lên 93,8% cho tổ hợp 52/21, cho thấy rõ ràng rằng số lượng răng cao hơn thực sự dẫn đến tăng hiệu quả trong thực tế. (Các con số về hiệu suất cao tới 98,6% đã được ghi nhận trong các thí nghiệm riêng biệt, nhưng điều này là giữa hai đĩa xích mà không có xích chạy qua cơ chế derailleur phía sau.)
Vì vậy, nếu nhông xích lớn hơn hiệu quả hơn một chút, câu hỏi vẫn là: tại sao?
Đa giác nhưng không bị lãng quên
Racine Su là giám đốc R&D của chuỗi KMC. Ông nói: “Xích chạy êm hơn trên nhông xích lớn hơn so với nhông xích nhỏ hơn do hiệu ứng đa giác, có nghĩa là xích ít rung hơn hoặc chuyển động thẳng đứng trong quá trình xích và nhông xích. ‘Trên nhông xích lớn hơn, điều này làm giảm tổn thất truyền tải điện. Nói cách khác, nó mang lại hiệu quả chuỗi cao hơn.’
"Hiệu ứng đa giác" mà anh ấy đang nói đến đề cập đến khái niệm rằng mỗi đĩa xích có thể được xem như một đa giác với cùng số lượng các cạnh của nó với các răng. Các góc (hay còn gọi là đỉnh) của đa giác nằm ở trung tâm của khoảng trống giữa các răng - nơi đặt tâm của các chốt liên kết của chuỗi. Khi mỗi mắt xích của chuỗi tương tác với đĩa quay, nó sẽ tăng lên khi góc của đa giác đạt đến điểm cao nhất, sau đó lại giảm xuống khi đa giác tiếp tục quay. Trên thực tế, điều này có nghĩa là bán kính của đĩa xích dao động, làm cho toàn bộ dây xích tăng và giảm khi mỗi mắt xích tham gia vào nhau. Điều này dẫn đến tổn thất năng lượng và kém hiệu quả, và quan trọng là tổn thất lớn hơn đối với các đĩa xích nhỏ hơn vì các góc của đa giác có ít cạnh hơn thì sắc nét hơn.
Sự ăn khớp của xích (mỗi mắt xích uốn cong như thế nào khi nó quấn quanh đĩa xích) cũng làm tăng thêm tổn thất ma sát và điều này cũng tăng lên khi kích thước đĩa xích giảm. Vì vậy, ở giai đoạn này, nó có vẻ khá rõ ràng - với sự lựa chọn, chạy trên nhông xích lớn hơn sẽ hiệu quả hơn một chút.
Nhưng nó không kết thúc ở đó. Có lẽ phản trực giác, các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cũng cho thấy rằng hiệu suất trong hệ thống truyền lực của xe đạp tăng lên tương ứng với độ căng của xích tăng lên. Nói cách khác, bạn càng đạp mạnh vào bàn đạp, thì sức mạnh được truyền từ đĩa xích trước ra sau càng hiệu quả. Su nói, 'Căng thẳng dây chuyền cao hơn sẽ gây ra tổn thất ma sát cao hơn. Nhưng nó làm giảm tổn thất năng lượng giữa các mắt xích trong quá trình truyền tải điện năng. Nói tóm lại, độ căng dây chuyền cao hơn sẽ cải thiện hiệu quả.
Vì Scott McLaughlin của SRAM đã nói với chúng tôi trước đó rằng việc đặt cùng một tải trọng qua các bàn đạp bằng cách sử dụng nhông xích nhỏ hơn sẽ làm tăng độ căng trong xích, việc lựa chọn giữa nhông xích lớn hay nhỏ sẽ ít bị cắt và khô hơn.
Cắt theo đuổi
Rõ ràng đã đến lúc đạp thật nhanh ra khỏi phòng thí nghiệm và ngắm nhìn từ ngoài đường, nơi thực sự quan trọng.
Michael Hutchinson, Nhà vô địch Thử nghiệm Thời gian Quốc gia ba lần và là một cây viết kỹ thuật về đạp xe, nói, 'Sẽ hiệu quả hơn một chút nếu đi trên những bánh xích lớn hơn, mặc dù tôi không biết rằng đối với hầu hết mọi người thì sự khác biệt đó đang ngừng tim. Nếu sự khác biệt là đáng chú ý, tất cả chúng ta sẽ đi với dây xích 95 răng ở mặt trước và 35 răng ở mặt sau.’
Và McLaughlin đồng ý rằng về mặt thực tế, kích thước của nhông xích không nằm trên con đường quan trọng khi nói đến hiệu quả. ‘Nhiều yếu tố khác xuất hiện ở đây. Ví dụ: chuỗi quá chéo sẽ làm giảm hiệu quả và tăng độ mài mòn.’
Và đó dường như là thông điệp. Chạy trên nhông xích lớn sẽ làm tăng hiệu quả một chút và giảm mài mòn xích vì tải trọng được trải dài trên một chiều dài của xích lớn hơn, nhưng bất kỳ lợi ích nhỏ nào sẽ bị xóa sổ nhiều hơn do sự kém hiệu quả và độ mài mòn tăng lên do xích được bảo dưỡng không tốt hoặc xích quá lớn dòng.
Điều đó nói rằng, tất cả mọi thứ đều bình đẳng, hãy nghĩ lớn.
