Wanneer dit by ratkeuse kom, maak dit 'n verskil of jy groot ring/groot tandwiel of klein/klein kies?
In hierdie dae van 11-spoed-groepstelle is dit maklik om te aanvaar dat jy die opsie van 22 verskillende ratte het om jou reis teen heuwels en dale af te vergemaklik. Trouens, as jy 'n standaardopstelling van 53/39 kettingringe aan die voorkant en 'n 11-25 kasset aan die agterkant het, dan is twee van die verhoudings identies (53/19, 39/14, beide gee 'n verhouding van 2.79:1) en 14 van die ratte oorvleuel, wat beteken dat daar eintlik net agt van die 22 ratte is wat nie 'n byna duplikaat opsie het wanneer jy na die ander kettingring blaai nie.
So, vir die ratte wat wel oorvleuel, wou ons weet of trap van groot-ring-tot-groot-tandwiel (sê 53-19) net dieselfde is as klein-tot-klein (39-14) of, gegewe die keuse, is dit beter om met een te dwaal? En sou jy dit eintlik van die saal af kon agterkom? Fietsryer het die kenners geraadpleeg.
Vergroot dit
Stuart Burgess is professor in ingenieursontwerp aan die Universiteit van Bristol en is een van Brittanje se voorste owerhede oor kettingaandrywings. "Ek het artikels gepubliseer wat wys daar kan 'n voordeel wees van hoër doeltreffendheid met groter kettingwiele, maar die verskille in doeltreffendheid is so klein dat 'n ruiter dit nie kan voel nie," sê hy. 'As 'n ruiter 'n verskil kan voel [tussen groot en klein kettingwiele met dieselfde verhouding] dan is iets normaalweg fout, soos die ketting wat te los of te styf is.'
Scott McLaughlin, SRAM se globale direkteur van dryfkragontwikkeling, sê kettingspanning is ook relevant. "Om in 'n groter kettingring en rat te ry, lei tot 'n laer kettingspanning as 'n kleiner kettingring en rat met identiese ratverhouding en identiese pedaallading," sê hy. 'Die laer kettingspanning kan die fiets styf laat voel en reageer op 'n gegewe pedaalinvoer, en daar moet ook 'n uiters klein verbetering in doeltreffendheid wees.
‘Die gevoel van ekstra responsiwiteit kom van die laer kettingspanning wat lei tot minder raambuiging, aangesien die ketting aansienlik verreken is van die raam se middellyn,’ voeg hy by. 'Weereens, dit gee 'n "gevoel" of gevoel van reaksie op pedaalinvoer, maar verskaf nie eintlik enige verhoging in doeltreffendheid (of slegs 'n verhoging in doeltreffendheid wat verdwynend klein is nie).'
Die konsensus blyk dus te wees dat jy nie regtig die verskil tussen groot-groot en klein-klein kan voel nie, maar dat daar 'n klein verbetering in doeltreffendheid is. Omdat ons fietsrypedante was, wou ons natuurlik weet wat die omvang van hierdie voordeel is, en hoekom dit voorkom.
Professor Burgess haal 'n studie aan wat uitgevoer is op 'n fietsderailleurstelsel in laboratoriumtoestande met 'n insetas met 'n 52-tand-kettingring gekoppel aan 'n uitsetas met kettingwiele van verskillende groottes, van 12 tot 21-tand.
Die resultate van die studie is veelseggend. Vir 'n krukspoed van 60rpm en insetkrag van 100W, het 'n 52/11-tandwielkombinasie 'n doeltreffendheid van 91 gehad.1%, 'n 52/15 het 92.3% gegee en daardie syfer het gestyg tot 93.8% vir die 52/21 kombinasie, wat duidelik aandui dat 'n groter aantal tande wel lei tot verhoogde doeltreffendheid in die praktyk. (Syfers so hoog as 98.6% doeltreffendheid is in afsonderlike eksperimente aangeteken, maar dit was tussen twee kettingwiele sonder dat die ketting deur 'n agterderailleurmeganisme loop.)
So as groter kettingwiele effens meer doeltreffend is, bly die vraag steeds: hoekom?
Veelhoek maar nie vergeet nie
Racine Su is R&D-direkteur van KMC-kettings. "Kettings loop gladder op groter kettingwiele as wat hulle op kleineres doen as gevolg van die veelhoekeffek, wat minder kettingvibrasie of vertikale bewegings beteken tydens inskakeling van ketting en kettingwiel," sê hy. 'Op groter kettingwiele verminder dit kragoordragverliese. Met ander woorde, dit gee hoër kettingdoeltreffendheid.’
Die 'veelhoek-effek' waarvan hy praat, verwys na die konsep dat elke kettingwiel as 'n veelhoek met dieselfde aantal sye as wat dit tande het, gesien kan word. Die hoeke (ook bekend as hoekpunte) van die veelhoek lê in die middel van die gapings tussen die tande – waar die middelpunt van die skakelpenne van die ketting sit. Wanneer elke skakel van die ketting met die draaiende kettingwiel inskakel, styg dit op soos die hoek van die veelhoek sy hoogste punt bereik, en val dan weer soos die veelhoek aanhou draai. In werklikheid beteken dit dat die radius van die kettingwiel fluktueer, wat veroorsaak dat die hele ketting styg en val soos elke skakel inskakel. Dit lei tot energieverlies en ondoeltreffendheid, en deurslaggewend is die verliese groter op kleiner kettingwiele omdat die hoeke van veelhoeke met minder sye skerper is.
Die artikulasie van die ketting (hoeveel elke skakel buig soos dit om die kettingwiel draai) dra ook by tot wrywingsverliese, en dit neem ook toe namate die kettingwielgrootte afneem. Op hierdie stadium lyk dit dus redelik duidelik – gegewe die keuse, is dit effens meer doeltreffend om op groter kettingwiele te hardloop.
Maar dit eindig nie daar nie. Miskien teen-intuïtief het die laboratoriumtoetse ook bevind dat doeltreffendheid in 'n fiets se kragoordrag proporsioneel toegeneem het met verhoogde spanning in die ketting. Met ander woorde, hoe harder jy op die pedale stamp, hoe doeltreffender word die krag van die voorste na die agterste tandwiele oorgedra. Su sê: 'Hoër kettingspanning sal hoër wrywingsverliese veroorsaak. Maar dit verminder energieverlies tussen skakels tydens kragoordrag. Kortom, die hoër kettingspanning verbeter doeltreffendheid,” sê hy.
Aangesien SRAM se Scott McLaughlin ons vroeër gesê het dat om dieselfde las deur die pedale te plaas met kleiner kettingwiele die spanning in die ketting sal verhoog, word die keuse tussen groot of klein kettingwiele minder gesny en gedroog.
Sny aan die jaag
Dit is duidelik tyd om vinnig uit die laboratorium te trap en 'n uitsig van buite op die pad te kry, waar dit regtig saak maak.
Michael Hutchinson, driemalige nasionale tydtoetskampioen en 'n tegniese skrywer oor fietsry, sê: 'Dit is 'n bietjie meer doeltreffend om op groter kettingwiele te ry, hoewel ek nie weet dat die verskil vir die meeste mense is nie is hartverskeurend. As die verskil so treffend was, sou ons almal met 95-tand-kettingringe voor en 35'e agter gery het.’
En McLaughlin stem saam dat in praktiese terme, die grootte van die kettingwiele nie op die kritieke pad is wanneer dit by doeltreffendheid kom nie. 'Baie meer faktore kom in om hier te speel. Uiterste kruiskettings sal byvoorbeeld doeltreffendheid verminder en slytasie verhoog.’
En dit blyk die boodskap te wees. Om op groot kettingwiele te hardloop, sal doeltreffendheid effens verhoog en kettingslytasie verminder omdat die vragte oor 'n groter lengte van die ketting versprei word, maar enige klein winste sal meer as uitgewis word deur die ondoeltreffendheid en verhoogde slytasie wat veroorsaak word deur 'n swak onderhoude ketting of uiterste ketting lyne.
Dit gesê, alle dinge gelyk, dink groot.
