عندما يتعلق الأمر باختيار الترس ، هل يُحدث فرق إذا اخترت حلقة كبيرة / ضرس كبير أو صغير / صغير؟
في هذه الأيام التي تضم 11 مجموعة سرعة ، من السهل افتراض أن لديك خيارًا من 22 ترسًا مختلفًا لتسهيل رحلتك صعودًا إلى التلال والمنحدرات. في الواقع ، إذا كان لديك إعداد قياسي من 53/39 سلسلة في المقدمة وشريط 11-25 في الخلف ، فإن النسبتين متطابقتين (53/19 ، 39/14 ، وكلاهما يعطي نسبة 2.79: 1) و 14 من التروس متداخلة ، مما يعني أنه يوجد في الواقع ثمانية فقط من التروس الـ 22 التي لا تحتوي على خيار شبه مكرر عند النقر فوق السلسلة الأخرى.
لذا ، بالنسبة إلى التروس التي تتداخل بالفعل ، أردنا معرفة ما إذا كانت دواسة العجلة من الحلقة الكبيرة إلى الضرس الكبير (لنقل 53-19) هي نفسها تمامًا مثل الصغيرة إلى الصغيرة (39-14) أم أنه من الأفضل أن نخطئ في اتجاه واحد إذا كان لديك الاختيار؟ وهل ستتمكن حقًا من ملاحظة ذلك من السرج؟ استشار الدراج الخبراء.
تحسينها
ستيوارت بورغيس أستاذ التصميم الهندسي بجامعة بريستول وهو أحد السلطات البريطانية الرائدة في مجال المحركات المتسلسلة. يقول: "لقد نشرت أوراقًا تُظهر أنه يمكن أن تكون هناك ميزة تتمثل في زيادة الكفاءة مع العجلة المسننة الأكبر حجمًا ، لكن الاختلافات في الكفاءة صغيرة جدًا بحيث لا يشعر بها الفارس". "إذا كان بإمكان الفارس أن يشعر بالفرق [بين العجلة المسننة الكبيرة والصغيرة بنفس النسبة] فعادة ما يكون هناك خطأ ما ، مثل أن تكون السلسلة فضفاضة جدًا أو ضيقة جدًا.
يقول سكوت ماكلولين ، المدير العالمي لتطوير نظام الدفع في SRAM ، إن توتر السلسلة مهم أيضًا. يقول: "يؤدي الركوب في سلسلة وسلاسل أكبر إلى توتر سلسلة أقل من سلسلة أصغر وتروس مع نسبة تروس متطابقة وحمل دواسة متطابق". "قد يجعل شد السلسلة السفلي الدراجة أكثر صلابة واستجابة لمدخلات دواسة معينة ، ويجب أن يكون هناك أيضًا تحسن طفيف للغاية في الكفاءة.
"يأتي الإحساس بالاستجابة الإضافية من توتر السلسلة الأدنى مما يؤدي إلى تقليل مرونة الإطار ، حيث يتم تعويض السلسلة بشكل كبير عن الخط المركزي للإطار ،" يضيف. "مرة أخرى ، يعطي هذا" إحساسًا "أو شعورًا بالاستجابة لمدخلات الدواسة ، ولكنه لا يوفر في الواقع أي زيادة في الكفاءة (أو فقط زيادة في الكفاءة صغيرة جدًا).
إذن ، يبدو أن الإجماع هو أنه لا يمكنك حقًا الشعور بالفرق بين الكبير والصغير والصغير ، ولكن هناك تحسن طفيف في الكفاءة. كوننا أطفالًا لركوب الدراجات ، بالطبع ، أردنا معرفة حجم هذه الميزة ، وسبب حدوثها.
يستشهد البروفيسور بورغيس بدراسة أجريت على نظام دراجة هوائية في ظروف معملية باستخدام عمود إدخال مع سلسلة من 52 سنًا متصلة بعمود إخراج بأسنان ذات أحجام مختلفة ، من 12 إلى 21 سنًا.
نتائج الدراسة معبرة. للحصول على سرعة كرنك تبلغ 60 دورة في الدقيقة وقوة إدخال تبلغ 100 واط ، فإن تركيبة العجلة المسننة 52/11 لها كفاءة تبلغ 91.1٪ ، 52/15 أعطى 92.3٪ وارتفع هذا الرقم إلى 93.8٪ للجمع 52/21 ، مما يشير بوضوح إلى أن العدد الأكبر من الأسنان يؤدي بالفعل إلى زيادة الكفاءة في الممارسة. (تم تسجيل أرقام تصل إلى 98.6 ٪ من الكفاءة في تجارب منفصلة ، ولكن هذا كان بين اثنين من أسنان العجلة دون أن تعمل السلسلة من خلال آلية derailleur الخلفية.)
لذا إذا كانت العجلة المسننة الأكبر حجمًا أكثر كفاءة بقليل ، يبقى السؤال: لماذا؟
مضلع لكن لم ينس
راسين سو هو مدير البحث والتطوير في سلاسل KMC. يقول: "تعمل السلاسل بشكل أكثر سلاسة على العجلة المسننة الأكبر حجمًا مما تفعل في الأصغر منها بسبب تأثير المضلع ، مما يعني اهتزاز أقل للسلسلة أو حركات عمودية أثناء تعشيق السلسلة والعجلة المسننة". "في العجلة المسننة الأكبر حجمًا ، يقلل هذا من خسائر نقل الطاقة. بمعنى آخر ، يعطي كفاءة أعلى للسلسلة."
يشير "تأثير المضلع" الذي يتحدث عنه إلى مفهوم أن كل ضرس ضرس يمكن أن يُنظر إليه على أنه مضلع له نفس عدد الأضلاع مثل أسنانه.تقع زوايا المضلع (المعروفة أيضًا باسم الرؤوس) في وسط الفجوات بين الأسنان - حيث يقع مركز دبابيس الارتباط في السلسلة. عندما يتعامل كل رابط في السلسلة مع ضرس الدوران ، فإنه يرتفع لأعلى عندما يصل ركن المضلع إلى أعلى نقطة له ، ثم ينخفض مرة أخرى مع استمرار المضلع في الدوران. في الواقع ، هذا يعني أن نصف قطر العجلة المسننة يتقلب ، مما يتسبب في ارتفاع السلسلة بأكملها وهبوطها مع تعشيق كل رابط. ينتج عن هذا فقدان الطاقة وعدم الكفاءة ، وبشكل حاسم تكون الخسائر أكبر على أسنان العجلة الأصغر لأن زوايا المضلعات ذات الجوانب الأقل أكثر حدة.
إن تعبير السلسلة (مقدار انحناء كل رابط أثناء التفافه حول العجلة المسننة) يضيف أيضًا إلى خسائر الاحتكاك ، ويزداد هذا أيضًا مع انخفاض حجم العجلة المسننة. لذلك في هذه المرحلة ، يبدو الأمر واضحًا تمامًا - بالنظر إلى الاختيار ، يكون التشغيل على أسنان أكبر بشكل هامشي أكثر فعالية.
لكنها لا تنتهي عند هذا الحد. ربما بشكل غير بديهي ، وجدت الاختبارات المعملية أيضًا أن الكفاءة في نقل طاقة الدراجة تزداد بشكل متناسب مع زيادة التوتر في السلسلة.بمعنى آخر ، كلما ضغطت بقوة على الدواسات ، زادت كفاءة نقل الطاقة من العجلة المسننة إلى الخلفية. يقول سو ، "سيؤدي توتر السلسلة العالي إلى خسائر احتكاكية أعلى. لكنه يقلل من فقدان الطاقة بين الوصلات أثناء نقل الطاقة. باختصار ، يؤدي توتر السلسلة الأعلى إلى تحسين الكفاءة ، ".
بالنظر إلى أن سكوت ماكلولين من SRAM أخبرنا في وقت سابق أن وضع نفس الحمل من خلال الدواسات باستخدام مسننات أصغر سيزيد من التوتر في السلسلة ، فإن الاختيار بين العجلة المسننة الكبيرة أو الصغيرة يصبح أقل قطعًا وتجفيفًا.
قطع للمطاردة
من الواضح أن الوقت قد حان للخروج بسرعة من المختبر والحصول على منظر من الخارج ، حيث يكون الأمر مهمًا حقًا.
يقول مايكل هاتشينسون ، بطل National Time-Trial وكاتب تقني عن ركوب الدراجات ، إنه أكثر فاعلية قليلاً ، على الرغم من أنني لا أعرف الفرق بالنسبة لمعظم الناس يوقف القلب.إذا كان الاختلاف مذهلاً ، فسنركب جميعًا مع سلسلة من 95 سنًا في المقدمة و 35 سنًا في الخلف.
ويوافق ماكلولين على أنه من الناحية العملية ، فإن حجم العجلة المسننة ليس على المسار الحرج عندما يتعلق الأمر بالكفاءة. "تأتي العديد من العوامل للعب هنا. سيقلل التقاطع الشديد ، على سبيل المثال ، الكفاءة ويزيد من التآكل."
ويبدو أن هذه هي الرسالة. سيؤدي العمل على أسنان العجلة الكبيرة إلى زيادة الكفاءة بشكل طفيف ، وتقليل تآكل السلسلة لأن الأحمال موزعة على طول سلسلة أكبر ، ولكن سيتم القضاء على أي مكاسب صغيرة بسبب عدم الكفاءة وزيادة التآكل الناجم عن سلسلة صيانة سيئة أو سلسلة متطرفة خطوط.
مع ذلك ، كل الأشياء متساوية ، فكر بشكل كبير
