وقتی صحبت از انتخاب دنده به میان می آید، آیا انتخاب حلقه بزرگ/دنده بزرگ یا کوچک/کوچک فرقی می کند؟
در این روزهای گروه‌های 11 سرعته، به راحتی می‌توان تصور کرد که گزینه 22 دنده مختلف را برای سهولت سفر خود به بالای تپه‌ها و سرازیری‌ها دارید. در واقع، اگر یک مجموعه استاندارد از حلقه های زنجیر 53/39 در جلو و یک کاست 11-25 در پشت داشته باشید، دو تا از نسبت ها یکسان هستند (53/19، 39/14، هر دو نسبتی از 2.79:1) و 14 دنده با هم همپوشانی دارند، یعنی در واقع فقط 8 دنده از 22 دنده وجود دارد که وقتی به حلقه زنجیر دیگر تکان می دهید گزینه تقریباً تکراری ندارند.
بنابراین، برای دنده هایی که همپوشانی دارند، می خواستیم بدانیم که آیا پدال زدن حلقه بزرگ به چرخ دنده بزرگ (مثلاً 53-19) دقیقاً مانند چرخ دنده های کوچک به کوچک (39-14) است. یا با توجه به انتخاب، بهتر است نسبت به یکی اشتباه کنیم؟ و آیا واقعاً می توانید آن را از روی زین متوجه شوید؟ دوچرخه سوار با کارشناسان مشورت کرد.
بزرگتر کردن
Stuart Burgess استاد طراحی مهندسی در دانشگاه بریستول است و یکی از مقامات برجسته بریتانیا در زمینه درایوهای زنجیره ای است. او می‌گوید: «مقالاتی را منتشر کرده‌ام که نشان می‌دهد می‌تواند مزیت راندمان بالاتر با چرخ‌دنده‌های بزرگتر داشته باشد، اما تفاوت‌ها در کارایی آنقدر کوچک است که سوارکار نمی‌تواند آن را احساس کند. «اگر یک سوارکار بتواند تفاوت [بین چرخ‌دنده‌های بزرگ و کوچک با نسبت یکسان] را احساس کند، معمولاً مشکلی وجود دارد، مانند زنجیر خیلی شل یا خیلی سفت.»
Scott McLaughlin، مدیر جهانی توسعه پیشرانه SRAM، می گوید که تنش زنجیره ای نیز مرتبط است. او می‌گوید: «سوار شدن در یک زنجیر و چرخ دنده بزرگتر منجر به کشش زنجیر کمتری نسبت به یک زنجیر و چرخ دنده کوچکتر با نسبت دنده یکسان و بار پدال یکسان می‌شود.» تنش پایین‌تر زنجیر ممکن است باعث شود دوچرخه احساس سفت‌تری داشته باشد و نسبت به ورودی پدال معین واکنش نشان دهد و همچنین باید بهبود بسیار کمی در کارایی داشته باشد.
«حس پاسخگویی بیشتر از کشش پایین زنجیره ناشی می شود که منجر به انعطاف کمتر قاب می شود، زیرا زنجیره به طور قابل توجهی از خط مرکزی قاب منحرف می شود. "باز هم، این یک "حس" یا احساس پاسخگویی به ورودی پدال می دهد، اما در واقع هیچ افزایشی در راندمان ایجاد نمی کند (یا فقط افزایش راندمان که به طور ناپدید کننده ای کوچک است)."
بنابراین، به نظر می‌رسد اتفاق نظر این است که شما واقعاً نمی‌توانید تفاوت بین بزرگ-بزرگ و کوچک-کوچک را احساس کنید، اما بهبود کوچکی در کارایی وجود دارد. البته از آنجایی که دوچرخه‌سواری می‌کردیم، می‌خواستیم مقیاس این مزیت و چرایی آن را بدانیم.
پروفسور برگس از مطالعه ای استناد می کند که بر روی یک سیستم چرخاننده دوچرخه در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از یک محور ورودی با زنجیر 52 دندانه ای متصل به یک محور خروجی با چرخ های با اندازه های مختلف، از 12 تا 21 دندان، انجام شده است.
نتایج مطالعه گویای است. برای سرعت میل لنگ 60 دور در دقیقه و توان ورودی 100 وات، یک ترکیب چرخ دنده 52/11 بازدهی 91 داشت.1٪، 52/15، 92.3٪ را نشان می دهد و این رقم برای ترکیب 52/21 به 93.8٪ افزایش می یابد، که به وضوح نشان می دهد که تعداد بیشتر دندان ها در واقع منجر به افزایش کارایی در عمل می شود. (ارقامی تا 98.6% راندمان در آزمایشات جداگانه ثبت شده است، اما این بین دو چرخ دنده بدون عبور زنجیر از مکانیزم چرخ دنده عقب بود.)
بنابراین اگر چرخ‌دنده‌های بزرگتر کمی کارآمدتر هستند، این سوال همچنان باقی است: چرا؟
چند ضلعی اما فراموش نشده
راسین سو مدیر تحقیق و توسعه زنجیره‌های KMC است. او می‌گوید: «زنجیره‌ها روی چرخ‌دنده‌های بزرگتر نسبت به زنجیره‌های کوچکتر به دلیل اثر چندضلعی نرم‌تر کار می‌کنند، که به معنای ارتعاش زنجیر یا حرکات عمودی کمتر در حین درگیری زنجیر و چرخ دنده است.» در چرخ دنده های بزرگتر، این تلفات انتقال نیرو را کاهش می دهد. به عبارت دیگر، راندمان زنجیره بالاتری می دهد.'
«اثر چند ضلعی» که او در مورد آن صحبت می کند به این مفهوم اشاره دارد که هر چرخ دنده را می توان به عنوان یک چند ضلعی با همان تعداد ضلع به اندازه دندانه های آن مشاهده کرد.گوشه‌ها (معروف به رئوس) چند ضلعی در مرکز شکاف‌های بین دندان‌ها قرار دارند - جایی که مرکز پین‌های پیوند زنجیره قرار دارد. هنگامی که هر حلقه از زنجیره با چرخش چرخان درگیر می شود، با رسیدن گوشه چند ضلعی به بالاترین نقطه خود بالا می رود، سپس با ادامه چرخش چند ضلعی دوباره سقوط می کند. در واقع این بدان معنی است که شعاع چرخ دنده در حال نوسان است و باعث می شود که کل زنجیره با درگیر شدن هر حلقه بالا و پایین شود. این منجر به اتلاف انرژی و ناکارآمدی می شود، و به طور اساسی این تلفات در چرخ دنده های کوچکتر بیشتر است زیرا گوشه های چند ضلعی با اضلاع کمتر تیزتر هستند.
مفصل زنجیر (چقدر هر حلقه در حین پیچیدن به دور چرخ دنده خم می شود) نیز به تلفات اصطکاک می افزاید، و این نیز با کاهش اندازه چرخ دنده افزایش می یابد. بنابراین در این مرحله کاملاً واضح به نظر می رسد - با توجه به انتخاب، دویدن روی چرخ دنده های بزرگتر کارآمدتر است.
اما همه چیز به همین جا ختم نمی شود. شاید به طور غیر شهودی، آزمایش‌های آزمایشگاهی همچنین دریافتند که بازدهی در انتقال نیروی دوچرخه به تناسب افزایش تنش در زنجیر افزایش می‌یابد.به عبارت دیگر، هر چه بیشتر روی پدال ها مهر می زنید، انتقال نیرو از چرخ دنده های جلو به عقب بیشتر می شود. سو می‌گوید: «کشش زنجیر بالاتر تلفات اصطکاکی بیشتری را ایجاد می‌کند. اما اتلاف انرژی بین لینک ها را در طول انتقال نیرو کاهش می دهد. او می‌گوید در مجموع، تنش زنجیره بالاتر کارایی را بهبود می‌بخشد.
با توجه به اینکه اسکات مک لافلین SRAM قبلاً به ما گفته بود که قرار دادن همان بار از طریق پدال ها با استفاده از چرخ دنده های کوچکتر باعث افزایش کشش در زنجیره می شود، انتخاب بین چرخ دنده های بزرگ یا کوچک کمتر بریده و خشک می شود.
پیشرفت
واضح است که وقت آن است که به سرعت از آزمایشگاه خارج شوید و از جاده، جایی که واقعاً مهم است، منظره ای داشته باشید.
مایکل هاچینسون، سه بار قهرمان ملی تایم تریل و نویسنده فنی دوچرخه سواری، می گوید: «سوار شدن بر روی چرخ دنده های بزرگتر کمی کارآمدتر است، اگرچه نمی دانم که برای اکثر مردم این تفاوت وجود دارد. دل نشین استاگر تفاوت آنقدر قابل توجه بود، همه ما با زنجیرهای 95 دندانه ای در جلو و 35 دندانی در عقب سوار می شدیم.»
و مک لافلین موافق است که از نظر عملی، اندازه چرخ دنده ها در مسیر بحرانی در مورد کارایی قرار ندارد. فاکتورهای زیادی برای بازی در اینجا نقش دارند. به عنوان مثال، زنجیرهای متقابل شدید، کارایی را کاهش می‌دهد و سایش را افزایش می‌دهد.»
و به نظر می رسد این پیام است. کارکردن روی چرخ‌دنده‌های بزرگ راندمان را اندکی افزایش می‌دهد و سایش زنجیر را کاهش می‌دهد، زیرا بارها در طول بیشتری از زنجیر پخش می‌شوند، اما هر گونه سود کوچک با ناکارآمدی‌ها و افزایش سایش ناشی از یک زنجیر بد نگهداری یا زنجیر شدید بیشتر از بین خواهد رفت. خطوط.
که گفته شد، اگر همه چیز برابر است، بزرگ فکر کنید.
