Почему люди используют большие кассеты для более низкой передачи, когда вместо этого они могут использовать меньшие передние звезды?

Я хочу более низкую (менее 1:1) передачу на моей следующей трансмиссии, но также приличный диапазон, разумное расстояние между передачами и при этом быть достаточно легким.

Рассматривая различные комбинации компонентов, я заметил, что:

  • Варианты 1x оказались не такими легкими, как я ожидал, в основном из-за огромных кассет, необходимых для приличного диапазона.
  • На 2x большие кассеты убивали мой вес по сравнению со «стандартными» дорожными установками (компакт-двойник 50/34 с кассетой 11-28).
  • Установки Shimano GRX увеличивают вес всех компонентов, что частично сводит на нет их преимущества передаточного числа.

В этот момент, для забавы, я добавил несколько шатунов типа рандоннер и старые тяжелые нижние кронштейны, которые идут с ними, и заметил, что цифры не намного хуже, чем у современных трансмиссий.

Кроме того, я обнаружил, что некоторые шатуны Rando могут поставляться с очень маленькими передними звездами. Один производитель, на которого я смотрел, снизил вес до 42/26 (!), и сочетание этого с Ultegra 11-28 соответствовало моим критериям и было комбинацией с наименьшим весом. Я бы с удовольствием купил Ultegra 42/26! Вы только представьте, сколько это будет весить!

Итак, почему все больше людей не используют звездочки меньшего размера? Или обратная сторона этого вопроса: почему производители трансмиссии их не предлагают?

Является ли это просто стандартной причиной того, что «велоиндустрией управляют гонщики»? Или я упускаю какую-то очевидную физическую вещь, которая делает меньшие передние звезды хуже? Должен ли я просто сдаться и стать ретроградом?

Этот ответ, кажется, утверждает, что меньшие шестерни имеют большее трение, но не похоже, что это будет намного больше, учитывая, что у нас есть «маленькие» шестерни на большинстве наших кассет.

большие кассеты убивали мой вес Ха?!?! Вас действительно волнует разница в весе между кассетами 11-28 и 11-34? Кроме того, при 80 об/мин вы сможете разогнаться только до 24 миль/ч/38 км/ч на 42-зубчатой ​​звездочке на 11-зубчатой ​​звездочке. Если вы участвуете в каких-либо соревновательных групповых поездках, вы будете падать на любом длинном небольшом спуске - скажем, 2-4% - если только вы не сможете поддерживать педалирование со скоростью 110 или 120 об/мин или около того.
Сравнивая Shimano 11-28 с 11-40 в сопоставимых групсетах (Ultegra vs XT), я нахожу разницу в 130 г. (CS 6700 230 г, CS M 8000 400 г). Это существенная разница, но все же гораздо меньше, чем шифтер, передний переключатель, крестовина с двойной рукояткой. Также обратите внимание, что 42:11 может быть немного светлым для групповых поездок по ровной местности. Я знаю любителей в Дании, которые в среднем 40 км/ч. Однако это исключения, как и большинство велосипедистов сейчас. Отсюда и множество вариантов передач. Не обращайте внимания на разницу в весе и получите свой личный оптимум.
@AndrewHenle Ты работаешь на Shimano? ;-) 90%+ райдеров не ездят на быстрых групповых заездах, и если они разгоняются до 24 миль в час, то радуются и перестают крутить педали. В нынешнем виде доступная передача подходит для меньшинства с ftp> 3,5 Вт / кг, но слишком велика для большинства гонщиков, у которых ftp < 2,0 Вт / кг.
@AndyP 24 мили в час на 3% ложном спуске - это совсем не быстро, особенно для любого типа групповой езды. Как вы думаете, почему я выбрал такое низкое число оборотов в минуту - и да, 80 - это довольно мало - для моего примера того, насколько ограниченной может быть цепочка на 42 зуба? Представьте, насколько ограничена передняя звезда на 42 зубца для тех, кто изо всех сил пытается поддерживать 60 оборотов в минуту...
Ответ, который вы указали в последнем абзаце, правильный. Меньшие передние звезды, шестерни кассеты и даже колеса шкива переключателя заставляют цепь вращаться под более острыми углами. Это увеличивает трение в трансмиссии. Было показано, что трансмиссия 1x имеет трение трансмиссии примерно на 3 Вт выше, чем установка 2x при 250 Вт, потому что первая имеет большие изгибы, чем вторая - вы либо используете сравнительно меньшую звездочку, либо сравнительно меньшую переднюю звезду. Вы правы в том, что повышенное трение имеет ограниченные практические последствия - большинство гонщиков могут даже не заметить разницу в 3 Вт.
Я бы поддержал рекомендацию не слишком беспокоиться о небольшом весе. Если вы увлекаетесь соревновательной ездой, то вы уже должны знать, что оптимизация аэродинамики имеет гораздо большее значение, чем снижение веса. Я не говорю о разнице в весе в 5 кг/10 фунтов. Однако разница в весе между GRX и эквивалентной дорожной группой или между 1x и 2x не имеет значения для большинства гонщиков.
Тенденция идет к меньшим кольцам цепи в течение почти двух десятилетий. Кривошип с диаметром окружности болта 110 мм (BCD) (например, Ultegra или GRX) позволяет устанавливать звездочки всего с 33 зубьями. GRX увеличил максимальную разницу между большой и малой звездочками до 16. С этими шатунами можно поставить 42/26. (Шимано по умолчанию 46/30). Мы определенно прошли дни вездесущего 53/39.
@WeiwenNg не только острее углы; меньшие передние звезды также требуют более высокого натяжения цепи при том же крутящем моменте. Таким образом, потери на трение на самом деле увеличиваются квадратично по мере того, как вы уменьшаете передние звезды!
@WeiwenNg, если подумать: на самом деле это, вероятно, не квадратично. Я думаю, что только более высокое напряжение вызывает более высокое трение. Более острый угол не имеет значения, потому что он компенсируется тем, что каждую секунду изгибается меньше звеньев цепи. IOW, скорость изгиба звена цепи, которое переходит на цепочку в данный момент, зависит только от частоты вращения педалей, а не от размера цепочки. Следовательно, только более высокое напряжение увеличивает трение.
Из этих комментариев я понял, что, возможно, не так много гонщиков, которые заботятся о весе, но при этом не заинтересованы в «высокой производительности». Это может объяснить, почему этот рынок недостаточно обслуживается. Но я думаю, что он растет. «Гравий», кажется, ловит некоторых из этих гонщиков и доносит их соображения до промышленности.
Я хотел добавить, что склоняюсь к конфигурации, при которой я развиваю скорость 26-27 миль в час при 90 об/мин, что кажется достаточно быстрым для больших расстояний, которые я планирую проехать на этом байке. Я всегда могу немного покрутиться на 120, чтобы поймать кого-нибудь. Я определенно держу пари, что более низкие передачи для подъема и меньшие шаги, чтобы приспособиться к частоте вращения педалей, сделают меня счастливее, чем передачи для спуска.
@WeiwenNg И если кто-то беспокоится о весе, типичным местом, с которого нужно начать худеть, является тело.
@AndyP речь идет о группах шоссейных велосипедов для шоссейных гоночных велосипедов. Хотя я соглашусь, что, вероятно, большинство гонщиков на шоссейных велосипедах не участвуют в ГОНКАХ, многие из них все же участвуют в быстрых групповых поездках. Не настолько быстро, чтобы компактный 50 или даже 48 был предельным, это правда, что райдерам-любителям не нужна профессиональная передача. Но есть предел, и разгон на скорости 40 км/ч станет проблемой для многих любителей шоссейных гонок. В то время как недорожные велосипеды, такие как гибриды и горные велосипеды, в любом случае уже имеют гораздо более низкую переднюю передачу.

Ответы (4)

Вы в основном ответили на свой вопрос: гоночный рынок движет индустрией, иногда в ущерб доступности реальных передач.

Главный усугубляющий фактор заключается в том, что человеку приходится преодолевать множество препятствий, чтобы получить кольца меньшего размера на свой шоссейный велосипед, начиная с покупки новых, странных, в основном старых или ретро-шатунов. Сделать так, чтобы все работало хорошо с маленькими кольцами, дорожными переключателями и передними переключателями, часто бывает непросто. Примечательно, что STI плохо сочетается с горными FD, а большинство существующих дорожных FD плохо сочетаются с меньшими, чем обычно, внешними кольцами. Использование сверхширокого зазора между двумя кольцами двойника (чтобы избежать несоответствия с профилем чего-то вроде 42t с дорожным FD) — подход, который может сработать, и многие винтажные велосипеды сделали это, но сделать его достаточно гладким по современным меркам. при индексированном переключении кажется либо невозможным, либо производители не хотят этого делать.

46/30 набирает обороты на обычных велосипедах и действительно является очень хорошим базовым показателем.

Крэнки Herse и White очень хороши. Если вы считаете, что такая передача вам подойдет, дерзайте.

Это больше похоже на мнение, чем на реальный ответ. Нельзя во всем винить гонки. Размеры звездочек, звездочек и колес были в значительной степени определены более века назад, когда велосипеды перешли от пенни-фартингов к безопасным велосипедам. Сотни миллионов пригородных и универсальных велосипедов используют колеса, звезды и шестерни почти одинакового размера, и этот рынок значительно доминирует по объему.
@RChung звучит так, будто ваш ответ — «инерция отрасли»? Звучит правдоподобно для меня.
@ R.Chung, это совершенно не так, соотношение, которое у нас есть сегодня, на самом деле совсем другое и относительно новое. 5-ступенчатая муфта свободного хода была распространена до 1980-х годов и обычно начиналась с 14T. Существовал физический предел тому, как маленькие шестеренки могли работать. 11Т реально только с кассетами в 1980-х вошел, а уж до 9 и даже 10сп в 00-х 12Т была очень распространенной маленькой шестеренкой. Только в 2010-х годах 11sp стал повсеместным в качестве маленькой шестерни по умолчанию (а теперь у вас есть 10, с SRAM XD и т. д.). Разница между 14T и 11T составляет 27%, это очень много. То же, что перейти с 40 на 52 на фронте.
@IvanMcA На самом деле вопрос был о низких передачах и о том, почему у передних звезд нет 26 зубьев, а не 52, или 21, а не 42. То, что за последние 30 лет были введены меньшие шестерни, не решает первоначальный вопрос.

Диапазон передаточного числа.

Если вы уменьшите размеры звездочек, вы уменьшите самые высокие доступные передаточные числа. Невозможно сделать зазор между звездами намного больше и получить приличное переднее переключение передач, поэтому большое кольцо должно сжиматься вместе с маленьким.

Производителям проще сделать кассету с широким передаточным числом, которая удерживает звездочку с 11 зубьями и хорошо переключается.

Я не думал о сложности переключения «правильно». Это отличный момент. У меня была хорошая производительность на шатуне Velo Orange 46/30 rando, но это было всего 8 скоростей. Я могу себе представить, что становится все труднее чувствовать себя идеально на скорости 10/11. Спасибо!
@RyanWitt Еще одна проблема - скачок между соотношениями на большом и малом кольцах. Если прыжок очень большой, гонщикам также придется переключать несколько передач сзади всякий раз, когда они переключают передачу спереди.
@RyanWitt Также обратите внимание, что это было иначе, когда тройные кольца были стандартными, если вам нужна трансмиссия с широким диапазоном. Тройные кольца были соединены с кассетами с узким передаточным числом (чтобы общая мощность, необходимая для заднего переключателя, была разумной), но диапазон трансмиссии исходил из разницы между наименьшим и самым большим кольцами, а не из диапазона кассеты.
Я заметил это, и это своего рода компромисс, верно? Приятно переключать заднюю передачу только на 1 или 2 на моем 50/34 11-30 при переключении вперед, но перекрытие передач настолько велико, как будто у меня действительно только 13 скоростей. Я думаю, что попробую этот огромный прыжок FC и посмотрю, на что похожа обратная сторона.
@RyanWitt Некоторые люди пытаются сделать больший прыжок на передних кольцах 52-34. Однако будьте осторожны с общей емкостью заднего переключателя.
@RyanWitt 46/30 = падение 16T. Это то же самое, что и стандартный компактный шатун 50/34, и прекрасно иллюстрирует его точку зрения на то, что вы должны сжимать оба. Есть один кривошип GRX на 48/31, что составляет разницу в 17 зубьев, это самый большой разрыв, который официально делает Shimano. Я знаю людей, которые используют 52/34, добавляя 34 к полукомпактному, и говорят, что это работает нормально. Я уверен, что это так, но «хорошо» несколько субъективно, и наверняка переднее переключение становится хуже, чем больше зазор, компактный стал довольно хорошим, но стандартный 53/39 по-прежнему переключается лучше, и с менее резкой разницей в частоте вращения педалей. У меня тройка 24-39-50, переключает "ОК".
@ArgentiApparatus в наши дни гастрольные установки могут иметь довольно широкий диапазон сзади и тройной. У меня 30/39/50 и 11-32; Я мог бы изменить это на 11-34. Не решение для ОП, а на 16кг стали в гористой местности
@IvanMcA, если вы не возражаете, я спрошу, что это за широкополосная тройка? Я бы не хотел опускаться так низко, но недалеко, и я заинтригован.
@ChrisH - это стандартный шоссейный тройник Shimano 105 FC-5703 с бабушкиным кольцом 30T, замененным на 24T. Интересно, что если вы хотите получить действительно большую разницу в переднем ключе, это не передний переключатель, а ЗАДНИЙ переключатель, поскольку именно задняя часть компенсирует провисание цепи. Я использовал 12-28 и 12-30 сзади. Раньше это было действительно ужасно с шоссейным RD, но с тех пор, как я заменил его на Deore M591 MTB, он работал довольно хорошо. Но по качеству переключения он не идет ни в какое сравнение с моими двойными шоссейными велосипедами. Я использую 10-9 скоростей Shimano MTB RD на 100% совместим с шоссейными велосипедами 10 скоростей.
Это на моем туристическом байке, и он эволюционировал из того, что было на нем изначально, пытаясь переключиться на более низкие передачи. Начав сегодня с нуля, я бы не стал делать так, я бы выбрал 11 сп с субкомпактной двойкой спереди (может быть, 30/46) и кассетой с немного более широким диапазоном. 11-34 или 11-36 с 30 дали бы мне примерно то же самое место. Мне действительно не нужен 50-й на моем турере, но я не мог бы сделать меньше, иначе FD попал бы в середину 39-го. ИЛИ посмотрел бы, что работает с шатунами для гравия или MTB с шоссейными брифтерами, я считаю, что с SRAM вы можете смешивать шоссе / MTB, чего вы не можете на Shimano с 11sp.
@IvanMcA 9sp Shimano MTB RD на 100% совместим с шоссейными велосипедами 10sp. Это «работает», но, по моему опыту, качество переключения довольно низкое по сравнению с недавней установкой Ultegra или даже 105. FWIW, лучшая 10-ступенчатая коробка передач IMO от старых Dura Ace RD7800.
@AndrewHenle по моему опыту, переключение с 9-ступенчатой ​​Deore RD было значительно лучше , чем с Ultegra 6600 или 105 5600 10-ступенчатой ​​​​RD и 24T спереди. С дорожными РД цепь постоянно слетала, и мне понадобился ловитель. Я думаю, что ключевой момент здесь в том, что если вы управляете MTB RD с брифтерами, вы делаете что-то, выходящее за рамки спецификации дорожной группы, в этот момент это хак. Вы, конечно, не можете сравниться с современной 11-ступенчатой ​​двойной шоссейной, или 10-скоростной дорожной двойной, или даже стандартной 10-скоростной шоссейной тройкой, все работают в спецификациях ... конечно, переключение хуже. Но MTB RD с такой вместимостью лучше.
@Ivan, спасибо, я везде стартую с 9-ступенчатой ​​Соры с длинной корзиной RD (заметно не отличается от MTB 9-ступенчатой ​​RD на моем хардтейле, который я какое-то время ставил на турер). Звучит так, будто когда я заменю передние звезды, я мог бы подумать о 28.
@ChrisH, если это кривошип Sora FC-3403 или FC-3503, это 74-миллиметровая бабушка, и вы можете пройти весь путь до 24T. Тогда это до предела возможностей. РД-3400-ГС = 37, РД-3500-ГС = 41. Вместимость РД-М591-СГС - 45, так что у вас немного больше места. Вместимость у меня 50-24=26 + 30-12=18 = 44. Так что мне нужен MTB RD. 50-28=22, поэтому с 3500GS у вас останется 19 для кассеты, поэтому 11-30 будет нормально работать с 3500-GS. Если вы хотите большего, будь то спереди или сзади, вам лучше выбрать MTB (SGS) RD.

Существует ограничение на степень натяжения данной цепи. Меньшие передние звезды увеличивают эту силу - рычаг педали и передняя звезда образуют рычаг, и чем меньше передняя звезда (и длиннее рычаг педали), тем больше силы будет приложено к цепи при фиксированном усилии на педали. То, что вы могли бы выиграть с точки зрения размера и веса передней звезды и кассеты, было бы компромиссом в отношении износа цепи и снижения надежности.

Например, большинство велосипедных цепей выдерживают 1000 кг статической нагрузки до разрыва. Это новинка, и не под углом до 5 градусов цепь может находиться между кассетой и звездочками, поэтому вам следует прикладывать меньшее усилие, чем это, но это дает верхний предел.

Если вы возьмете всадника весом 150 фунтов, чьи ноги могут отталкиваться вниз и подниматься с силой более 200 фунтов каждая (вниз будет больше, чем вверх, но многие люди могут жать лежа более 400 фунтов, так что я подозреваю, что это небезосновательная оценка), и положить их на педалях без зажимов (чтобы они могли подтягиваться) на 170-миллиметровом кривошипе с 26-зубчатой ​​звездочкой, затем не двигаясь, а просто удерживая неподвижно, прилагая усилие, они могут приложить к цепи усилие более 1000 фунтов.

Это чуть меньше половины предела цепи в 1000 кг. Теперь, если вы поместите этого всадника на ухабистую тропу, стоя, спринт, то вы можете приблизиться к нему или превзойти его по динамическим силам.

Если у них есть зубчатая передача, которая ставит цепь под экстремальным углом, и цепь изношена, она рано или поздно выйдет из строя, поскольку она продолжает изнашиваться под экстремальными нагрузками. Если вы попытаетесь переключить передачу под таким давлением, вы можете сломать даже новую цепь.

Я не думаю, что это будет важным соображением, но приведенный выше гипотетический гонщик не является элитным спортсменом - большинство обычных велосипедистов, использующих педали без зажимов, могут создать исключительную нагрузку на цепь со слишком маленькой передней звездой, если они действительно попытаются.

Но помимо этого, дело не столько в неудаче, сколько в износе. Чем выше усилие, которое вы прикладываете к цепи, тем быстрее она растягивается и деформируется, и тем быстрее изнашиваются звезды и звездочки.

Это также одна из основных причин предпочесть высокую частоту педалей сильной педали.

Если вы решите пойти по этому пути, просто помните о дополнительном техническом обслуживании, которое вызывает дополнительная нагрузка, и о снижении надежности под нагрузкой, которая может привести к отказу.

Это имеет смысл! Я не думал о цепочке как о рычаге таким образом. Это хорошее соображение.
Хотя верно то, что меньшие передние звезды означают большее натяжение цепи, цепи могут выдерживать гораздо большее натяжение, чем вы можете надеть на них во время езды. Вы не можете разорвать цепь, используя маленькую звездочку. Однако дополнительное натяжение и уменьшенный размер передней звезды/звездочки значительно увеличивают износ звездочек/звездочек.
Если бы это было проблемой, то систем mtb (таких как 36/22) или дорожных тройников никогда бы не существовало.
@cmaster «Вы не можете разорвать цепь, используя маленькую цепочку», ну, не новую. Более низкие передаточные числа и более высокое усилие на цепи должны увеличивать вероятность разрыва цепи по мере ее износа.
Разве не правильно было бы сказать, что для передачи определенного крутящего момента на заднее колесо необходимо оказать такое же давление на цепь? Чтобы сохранить его по-другому, при заданном передаточном числе вы будете прикладывать одинаковое усилие при переключении для заданной величины силы независимо от размеров передней и задней звездочек.
@BillK Нет. Определенно нет. Крутящий момент - это длина плеча рычага сила-время. Чтобы передать такой же крутящий момент на заднее колесо с половинным размером звездочки (= длине рычага), вам нужно приложить к рычагу удвоенное усилие. Вы доставляете эту силу с помощью цепи.
@BillK Или, говоря иначе: мощность - это сила, умноженная на скорость. Если у вас такое же передаточное число, но вдвое меньше размер звездочки/цепочки, цепь движется с половинной скоростью. Чтобы передать такую ​​же мощность на заднее колесо, на цепь должно быть удвоено усилие. Независимо от того, как вы смотрите на это физически, вы всегда приходите к выводу, что натяжение цепи обратно пропорционально размерам звездочки/цепочки.
Сила x скорость имеет смысл! Спасибо, исправляюсь.
@cmaster С обычными передними звездами маловероятно, что средний гонщик вызовет отказ, но этот вопрос касается необычно маленьких передних звезд, которые создают экспоненциально более высокое усилие, чем средние передние звезды. Кроме того, речь идет не столько об отказе, сколько об износе и надежности. Я добавил пример и дополнительные пояснения к ответу, надеюсь, он прояснит мое утверждение.
@AdamDavis Nitpick: это обратно пропорционально, а не экспоненциально. Крутящий момент представляет собой простое мультипликативное значение длины рычага и приложенной силы. --- Что касается вашего примера, то это немного экстремально, имхо. Если вы пытаетесь выдержать такую ​​экстремальную силу, вы сильно рискуете коленями. Я всегда использовал вес гонщика в качестве разумного верхнего предела: это то, чего может легко достичь любой гонщик, начиная с остановки, и люди, которые используют педали без зажимов, обычно знают, что предпочитают частоту вращения педалей около 90 об / мин, чтобы ограничить усилие, необходимое им. использовать.
@cmaster Да, мне не следовало использовать экспоненту. Что касается того, является ли пример экстремальным, да, так оно и есть. Он предназначен только для того, чтобы предоставить пример или способ мышления о меньших передних звездах, чтобы продемонстрировать возможную проблему. Опять же... прикладывать к этому столько силы - это не главное, как и немедленная поломка. Дело в том, что это будет прикладывать к цепи большее усилие, чем рассчитано, и это одна из многих причин, по которой меньшие передние звезды не распространены. Они увеличивают износ и снижают надежность. Если вы это сделаете, примите это во внимание в своем плане обслуживания.

Для шоссейных велосипедов малолитражные шатуны имеют диаметр болтовой окружности 110 мм. Самая маленькая передняя звезда, которая подходит, имеет 34 зубца. Доступны шатуны с меньшими кругами болтов и маленькими звездочками, но выбор ограничен. Предложенный вами 42/26 доступен в шатунах для горных велосипедов, но сопоставить его с шоссейными кассетами сложно. Линии цепи и передаточное отношение у шоссейных и горных велосипедов различаются. Многие люди считают, что 42-11 недостаточно для самого высокого соотношения. Мне не нужно 50-11, хотя производители, похоже, думают, что всем нужно, но я бы не хотел, чтобы моя высшая передача была ниже 46-11 или 50-12. Есть много гонщиков быстрее меня, которые хотят 50-11.

Да, я думаю, что у шатунов Rene Herse 70-миллиметровый компенсатор плавучести против стандартных 110-миллиметровых или горных 74-миллиметровых, что позволяет вам снизить усилие до 24T. Я думаю, вы могли бы считать эти шатуны «дорожными» из-за низкой добротности. У Velo Orange есть шатун BCD 50,4 мм, но я не думаю, что они продают маленькие звездочки для него, только замену 30T.
Вы правы в том, что 34-тонная (круглая) передняя звезда — это самая маленькая звезда, которая подходит для чего-то с BCD 110. Однако я считаю, что этот BCD называется компактным шатуном, а не малолитражным. Я считаю, что субкомпактные шатуны либо имеют меньший BCD, например, Shimano GRX имеет внутренний BCD 80 мм, либо иногда производители могут модифицировать переднюю звезду или крестовину, чтобы приспособить меньшую переднюю звезду к BCD 110 мм (шатуны Praxis и, в некотором смысле, овальные звезды также подходят под это описание).