(гонщик) Стандартный и компактный шатуны: увеличение рычага при одинаковых передаточных числах верно?

Я региональный гонщик шоссейных гонок и горных велосипедов, и очень скоро я собираюсь попробовать свои силы в своих первых национальных гонках на выносливость.

Я хотел бы получить научно обоснованный ответ на вопрос, о котором я думал с тех пор, как у меня появился новый недорогой гоночный велосипед, который, к сожалению, поставлялся с компактной системой шатунов. На самом деле я перешел с 39/53 + 12/28 10 скоростей на 34/50 + 11/28 11 скоростей.

На бумаге мне намного лучше с новой установкой, так как я использую точно такое же расстояние на кассете с преимуществом 11-зубчатой ​​шестерни, которой у меня не было, которая, хотя и удвоилась с компактной передней передачей, в итоге дает мне гораздо больше места для головы внизу и даже немного больше максимальной скорости.

Мой тренер всегда настаивал на том, что даже при одинаковых передаточных числах, по сравнению с более крупным кривошипом и меньшей шестерней кассеты, в конечном итоге вы получаете более высокий рычаг и, в конечном итоге, лучшую передачу мощности или любое другое механическое преимущество. В прошлую субботу, пробуя сложные подъемы на свежих ногах с примерно одинаковыми передаточными числами на 50 по сравнению с моим 34, на самом деле по какой-то причине я чувствовал себя менее эффективным на 34, заметьте, тот же каденс, интенсивность, градиент.

Что вы думаете обо всем этом? Если математика говорит, что передаточные числа одинаковы, действительные размеры колец и шестерен не имеют значения? Действительно ли выгодно переходить на мою стандартную рукоятку из-за увеличенного плеча?

Большое спасибо, ребята!

Я бы списал это на эффект плацебо. Вы хотите, чтобы 50/34 был более эффективным, потому что вы «настоящий» велосипедист, который может ехать 53 в течение всего дня, а не слабак на компакте с ничтожными 50. Как говорится, важен не размер, а то, как вы его используете. Это.
@mattnz действительно может быть эффектом плацебо, но вы судите меня и мой подлинный объективный интерес исключительно на основании вашей очевидной предрасположенности к гонщикам, которые чувствуют себя слишком много и хотят, чтобы большие передачи чувствовали себя превосходно. В данном случае это не применимо, я тот парень, который движется по инерции со скоростью 100 каденс и поднимается со скоростью 80-90, мне нравится крутить ногами, и по этой причине у меня новая компактная установка. Но мне также нужно знать, что на самом деле механически оптимально.
Извините - я перечитал свой комментарий и согласен, что его можно было бы сформулировать лучше ... Я имел в виду не вас лично, а только сообщество роуди в целом. (МТБ не спорят о чудаках, у них есть другие, столь же неизмеримые вещи, на которых нужно сосредоточить свое внимание)
Передаточное число – это передаточное отношение. Для данного передаточного числа, измеренного в «зубчатых дюймах» (что является диаметром колеса на эквивалентном пенни-фартинге), вы получаете тот же эффект, независимо от того, какие звездочки вы используете. Единственным другим фактором при сравнении двух велосипедов является длина шатунов. (Но обратите внимание, что «большее кривошипное кольцо с меньшей шестерней кассеты» — это не одно и то же передаточное число — вы получите такое же передаточное число, только если обе звездочки будут синхронно увеличены или уменьшены.)
Топовые новые группы SRAM используют кольца Even Smaller и кассетные звездочки: они хотят, чтобы этот материал был конкурентоспособным, и я сомневаюсь, что разница в эффективности, которую может почувствовать гонщик, продаст много групсетов.

Ответы (4)

Говоря о науке, здесь есть два фактора:

  • момент инерции - меньшие и легкие шестерни в компактном шатуне означают меньший момент инерции, что, в свою очередь, означает, что для получения того же ускорения требуется меньшее усилие. В этом аспекте компактный шатун дает небольшое преимущество. Примечание: этот параметр практически не имеет значения, когда речь идет о поддержании скорости педалирования – все дело в ускорении.
  • эффективность трансмиссии - я уже где-то писал об этом, но вкратце: при том же передаточном числе эффективность трансмиссии улучшается с увеличением задней шестерни (легче шестерня сзади). Так как с компактным шатуном вам нужна относительно меньшая шестерня сзади для того же передаточного числа, у него будет небольшой недостаток.

Чтобы увидеть общий эффект, нам пришлось бы производить расчеты для каждой системы шатунов, потребляемой мощности и передаточного отношения отдельно, но я бы сказал, что эффективность трансмиссии будет здесь немного важнее (это связано с силой трения, которая есть все). время), поэтому компактный шатун может быть «более медленным» вариантом. Однако отличия в обоих случаях будут малозаметны на дороге, а на бездорожье еще менее заметны. Или, по крайней мере, эффект плацебо может дать ощущение гораздо большей разницы, чем даже крайние случаи вышеперечисленных факторов — если бы вы не знали, какой из них вы используете, вы, вероятно, не смогли бы почувствовать разницу. Так что, если вы не ведете войну за предельный выигрыш в пелетоне мирового тура, об этом не стоит беспокоиться.

Для его теста момент инерции был бы практически идентичен, так как он использовал тот же набор кривошипов (единственное изменение - цепь, перемещающаяся между кольцами).
@mattnz Вы правы, в этом эксперименте момент инерции тот же и не играет никакой роли. Я больше сосредоточился на сравнении стандартных и компактных шатунов и, следовательно, на моменте инерции.
@Slovakov Спасибо за ваш ответ. Можете ли вы далее объяснить, почему по вашему второму пункту шестеренка меньшего размера немного невыгодна? Или, может быть, ссылку на ваш предыдущий пост? Если прибыль незначительна в каком-либо вопросе, я не собираюсь влезать в неприятности, поскольку есть более важные вопросы, влияющие на мою производительность, над которыми нужно работать, но я всегда хочу быть в курсе и знать о них, будучи тем парнем CS . всегда любопытно, как все работает.
@maninas Я не уверен, была ли изучена физическая причина снижения эффективности с меньшими винтиками. Одна из теорий, которая кажется вполне вероятной, заключается в том, что, когда цепь удерживается большим количеством зубьев, нагрузка на звенья уменьшается, и, следовательно, меньше энергии теряется из-за растяжения цепи. Но это только одна из теорий, и я не знаю, доказана ли какая-либо из них. Вот ссылка на мой предыдущий пост с дополнительными ссылками: bikes.stackexchange.com/questions/26040/…
Момент инерции трансмиссии тривиален, и за пределами лаборатории им можно пренебречь.

Хотя это правда, что большая передняя звезда будет иметь немного меньшее трение и, следовательно, немного более эффективную, это крайне незначительное количество, которое вы не сможете почувствовать. Что еще более важно, отличается ли длина ваших шатунов на новом шатуне от старого? Это имеет гораздо большее значение. Например, если вы поднялись со 175 фунтов на 170 фунтов, это будет заметная разница, которая, скорее всего, объяснит ваши чувства.

Нет, никогда не ездил ни на чем, кроме шатунов 172,5 мм.

Большая передняя звезда снижает трение приводной цепи, поэтому она более эффективна. В этой статье Cycletips приводится исследование, которое продемонстрировало это .

Вы можете увидеть эффект этого в пелетоне, где такие гонщики, как Фрум, отдают предпочтение асимметричным кольцам, чтобы дать им периоды большей эффективности и уменьшить крутящий момент во время педалирования.

Асимметричные кольца вводят слишком много переменных, чтобы их можно было рассматривать в качестве примера, например, динамическое фазирование передаточного числа, которое по определению в любом случае постоянно изменяет рычаг.
Это правильно. Однако я подозреваю, что разница между стандартным компактом и стандартным 53/39, вероятно, составляет около 1 Вт при 250 Вт для большинства комбинаций.
Я не понимаю, почему вы хотите дать даже ватт гандикапа в гонке. Но я, конечно, понимаю, почему вы рекомендуете его другим.

Вы правы, работа по принципу «большой-большой» — это многократное увеличение вашего общего кредитного плеча. Эффективность трансмиссии в основном зависит от рычага, а не от потери нескольких ватт из-за незначительного увеличения трения. Люди с трудом понимают это, видят комментарии до сих пор или даже принимают, так что начнем. Когда ради аргумента вы увеличиваете диаметры ОБА переднего и заднего колец в 1,33 раза, то есть ездите на 52X24 вместо 39x18 (то есть ОДИНАКОВОЕ соотношение), у вас будет в 1,33 раза больше рычага ОБА спереди и сзади. Таким образом, при том же усилии на педали вы будете прикладывать к цепи в 1,33 раза больше тягового усилия, и это увеличенное усилие дает еще один дополнительный рычаг в 1,33 раза для передачи крутящего момента на заднюю ось. В этом году на Вуэльте ни один гонщик не использовал 34-е кольцо: они даже держались за свои 54-е, пока не перестали толкать 32-е зубчатое колесо. А потом переставить переднее кольцо на свои 41 или 42. Рычаг прямо пропорционален силе. Сила прямо пропорциональна ускорению или, в случае противодействия, способности выдерживать замедление, например, при наборе высоты. Другими факторами, помимо радиуса кольца, определяющими общий рычаг при езде на велосипеде, являются длина кривошипа, положение шипа, длина ноги и диаметр колеса.

у вас будет в 1,33 раза больше рычага как спереди, так и сзади. Нет, у вас меньше рычагов на передней части, потому что большая передняя звезда уменьшает передаточное отношение рычага от педалей, поэтому на цепь действует меньшее усилие от любого заданного усилия на педали. Сила, передаваемая на контакт заднего колеса с землей при любом заданном соотношении перед/зад, никогда не может измениться при любом заданном усилии на педалях.