כאשר מדובר בבחירת ציוד, האם זה משנה אם תבחר בטבעת גדולה/גלגל שיניים גדול או קטן/קטן?
בימים אלה של קבוצות 11 מהירויות, קל להניח שיש לך אפשרות של 22 הילוכים שונים כדי להקל על המסע שלך במעלה גבעות ובמורד דילים. למעשה, אם יש לך מערך סטנדרטי של שרשרת 53/39 מלפנים וקסטת 11-25 מאחור, אז שניים מהיחסים זהים (53/19, 39/14, שניהם נותנים יחס של 2.79:1) ו-14 מההילוכים חופפים, כלומר למעשה יש רק שמונה מתוך 22 ההילוכים שאין להם אפשרות כמעט כפולה כשאתה מדליק לשרשרת השניה.
לכן, לגבי גלגלי השיניים שכן חופפים, רצינו לדעת אם דיווש טבעת גדולה לגלגל שיניים גדול (נניח 53-19) זהה בדיוק לקטן-קטן (39-14) או, בהינתן הבחירה, האם עדיף לטעות כלפי אחד? והאם באמת הייתם יכולים להבחין בזה מהאוכף? רוכב אופניים התייעץ עם המומחים.
להגדיל את זה
סטוארט ברג'ס הוא פרופסור לתכנון הנדסי באוניברסיטת בריסטול והוא אחד הרשויות המובילות בבריטניה בתחום כונני שרשרת. "פרסמתי מאמרים שמראים שיכול להיות יתרון של יעילות גבוהה יותר עם גלגלי שיניים גדולים יותר, אבל ההבדלים ביעילות הם כל כך קטנים שרוכב לא יכול להרגיש את זה", הוא אומר. 'אם רוכב יכול להרגיש הבדל [בין גלגלי שיניים גדולים לקטנים עם אותו יחס], אז בדרך כלל משהו לא בסדר, כמו השרשרת רפויה מדי או הדוקה מדי'.
סקוט מקלוהן, המנהל העולמי של פיתוח מערכת הנעה של SRAM, אומר שגם מתח השרשרת רלוונטי. "רכיבה על שרשרת וגלגל שיניים גדולים יותר גורמת למתח שרשרת נמוך יותר מאשר שרשרת וגלגל שיניים קטנים יותר עם יחס העברה זהה ועומס דוושה זהה", הוא אומר. "מתח השרשרת התחתון עשוי לגרום לאופניים להרגיש נוקשים יותר ומגיבים לכניסת דוושה נתונה, וצריך להיות גם שיפור קטן ביותר ביעילות.
'תחושת ההיענות הנוספת נובעת ממתח השרשרת הנמוך יותר וכתוצאה מכך פחות גמישות המסגרת, מכיוון שהשרשרת מאופקת באופן משמעותי מקו המרכז של המסגרת,' הוא מוסיף. 'שוב, זה נותן "תחושה" או הרגשה של היענות לכניסת הדוושה, אבל למעשה לא מספק שום עלייה ביעילות (או רק עלייה ביעילות שהיא קטנה ונעלמת).'
הקונצנזוס, אם כן, נראה שאתה לא באמת יכול להרגיש את ההבדל בין גדול-גדול לקטן-קטן, אלא שיש שיפור קטן ביעילות. בהיותנו פדנטים לרכיבה על אופניים, כמובן, רצינו לדעת את היקף ההטבה הזו, ומדוע היא מתרחשת.
פרופסור בורגס מצטט מחקר שנערך על מערכת מעבירי אופניים בתנאי מעבדה באמצעות פיר כניסה עם שרשרת בעלת 52 שיניים המחובר לפיר פלט עם גלגלי שיניים בגדלים שונים, מ-12 עד 21 שיניים.
תוצאות המחקר מעידות. עבור מהירות ארכובה של 60 סל ד והספק כניסה של 100 וואט, לשילוב גלגלי שיניים 52/11 הייתה יעילות של 91.1%, 52/15 נתן 92.3% והנתון הזה עלה ל-93.8% עבור השילוב 52/21, מה שמצביע בבירור על כך שמספר גבוה יותר של שיניים אכן מוביל ליעילות מוגברת בפועל. (נתונים של עד 98.6% יעילות נרשמו בניסויים נפרדים, אבל זה היה בין שני גלגלי שיניים מבלי שהשרשרת עוברת דרך מנגנון מעביר אחורי.)
אז אם גלגלי שיניים גדולים יותר יעילים מעט יותר, עדיין נותרה השאלה: למה?
פוליגון אבל לא נשכח
Racine Su היא מנהלת מו"פ של רשתות KMC. "השרשרות פועלות בצורה חלקה יותר על גלגלי שיניים גדולים יותר מאשר על גלגלי שיניים קטנים יותר בגלל אפקט המצולע, מה שאומר פחות רטט של השרשרת או תנועות אנכיות במהלך חיבור השרשרת והגלגל שיניים", הוא אומר. "בגלגלי שיניים גדולים יותר זה מפחית את הפסדי העברת הכוח. במילים אחרות, זה נותן יעילות גבוהה יותר של השרשרת.'
'אפקט המצולע' שעליו הוא מדבר מתייחס לתפיסה לפיה ניתן לראות כל גלגל שיניים כמצולע עם אותו מספר צלעות כמו שיש לו שיניים.הפינות (המכונה גם קודקודים) של המצולע נמצאות במרכז הרווחים בין השיניים - היכן שמרכז פיני החוליות של השרשרת יושבים. כאשר כל חוליה בשרשרת משתלבת עם גלגל השיניים המסתובב, היא עולה למעלה כאשר פינת המצולע מגיעה לנקודה הגבוהה ביותר שלה, ואז נופלת שוב כשהמצולע ממשיך להסתובב. למעשה זה אומר שרדיוס גלגל השיניים משתנה, מה שגורם לשרשרת כולה לעלות ולרדת כאשר כל חוליה משתלבת. זה גורם לאובדן אנרגיה וחוסר יעילות, ובאופן מכריע ההפסדים גדולים יותר בגלגלי שיניים קטנים יותר מכיוון שהפינות של מצולעים עם פחות צלעות חדות יותר.
הפרק של השרשרת (כמה כל חוליה מתכופפת כשהיא עוטפת את גלגל השיניים) גם מוסיפה להפסדי חיכוך, וזה גם גדל ככל שגודל גלגל השיניים יורד. אז בשלב זה זה נראה די ברור - בהינתן הבחירה, ריצה על גלגלי שיניים גדולים יותר יעילה מעט יותר.
אבל זה לא נגמר שם. אולי בניגוד לאינטואיציה, בדיקות המעבדה גילו גם שהיעילות בהעברת הכוח של אופניים עלתה באופן פרופורציונלי עם עלייה במתח בשרשרת.במילים אחרות, ככל שתטביעו חזק יותר על הדוושות, כך הכוח מועבר בצורה יעילה יותר מגלגלי השיניים הקדמיים לאחורים. סו אומר, 'מתח שרשרת גבוה יותר יגרום לאובדי חיכוך גבוהים יותר. אבל זה מפחית את אובדן האנרגיה בין הקישורים במהלך העברת הכוח. לסיכום, מתח השרשרת הגבוה יותר משפר את היעילות , הוא אומר.
בהתחשב בכך שסקוט מקלוהן של SRAM אמר לנו קודם לכן שהעמסת אותו עומס דרך הדוושות באמצעות גלגלי שיניים קטנים יותר יגביר את המתח בשרשרת, הבחירה בין גלגלי שיניים גדולים או קטנים הופכת פחות חתוכה ויבשה.
חותך למרדף
ברור שהגיע הזמן לדווש במהירות אל מחוץ למעבדה ולקבל מבט מהכביש, היכן שזה באמת חשוב.
מייקל האצ'ינסון, שלוש פעמים אלוף לאומי במבחן זמן וכותב טכני בנושא רכיבה על אופניים, אומר, זה קצת יותר יעיל לרכוב על גלגלי שיניים גדולים יותר, אם כי אני לא יודע שעבור רוב האנשים ההבדל עוצר את הלב.אם ההבדל היה כל כך בולט, כולנו היינו רוכבים עם שרשרת 95 שיניים מלפנים ו-35 שניות מאחור.'
ומקלוהן מסכים שמבחינה מעשית, גודל גלגלי השיניים לא נמצא בנתיב הקריטי בכל הנוגע ליעילות. הרבה יותר גורמים נכנסים לשחק כאן. שרשור צולב קיצוני, למשל, יפחית את היעילות ויגדיל את הבלאי.'
ונראה שזה המסר. ריצה על גלגלי שיניים גדולים תגביר מעט את היעילות ותפחית את שחיקת השרשרת מכיוון שהעומסים מתפזרים על פני אורך שרשרת גדול יותר, אך כל רווח קטן יותר יימחק על ידי חוסר היעילות והבלאי המוגבר שנגרם על ידי שרשרת מתוחזקת בצורה גרועה או שרשרת קיצונית. שורות.
עם זאת, כל הדברים שווים, חשבו בגדול.
