Какова эффективность ступичных передач по сравнению с переключателями?

Многое зависит от гонщика и от того, что вы понимаете под эффективностью .

Легко поддерживать исправность ступицы в течение многих лет, но необслуживаемый переключатель очень быстро выйдет из строя. Втулка позволяет полностью закрыть цепь для всех, кроме самых преданных велосипедистов; закрытая цепь будет более эффективной, так как она будет чище и лучше смазана.

Закрытая цепочка позволяет вам приходить на работу в чистой одежде и без необходимости переодеваться, что может сэкономить много времени. Отсутствие необходимости тратить время на регулировку переключателя или чистку цепи также повышает эффективность вашей жизни. Однако снятие колеса занимает больше времени, если у вас есть ступичные шестерни и закрытая цепь.

Эффективность переключения передач. Это наиболее важно в городах с большим количеством светофоров, на которых нужно останавливаться. С переключателем вы должны переключиться до того, как остановитесь, иначе вы начнете движение на высокой передаче. С IGH вы можете забыть о переключении передач во время торможения и просто выбрать правильную передачу для следующего ускорения за секунду до того, как вы начнете крутить педали. Это огромная разница для пассажира, не имеющая значения для гонщика.

Лично я думаю о шоссейном велосипеде:

• Втулочные шестерни более эффективны, если вы хотите использовать велосипед для коротких поездок в повседневной жизни .
• Но переключатели более эффективны, если вы считаете , что скорость на велосипеде очень важна , и готовы вкладывать в велосипед работу, необходимую для поддержания его в очень хорошем состоянии.

(Мне также нравятся ступичные тормоза по той же причине)

В 2001 году Кайл и Берто опубликовали сравнение механической эффективности нескольких конфигураций переключателей и втулок с внутренним зацеплением в Human Power, которое вы можете найти здесь . Среди протестированных систем были система переключателя скоростей Shimano MTB, 3-скоростная втулка Sturmey-Archer, 7-скоростная втулка Nexus Shimano и 14-скоростная втулка Rohloff. Известно (теперь) системы переключателей MTB менее эффективны (с большими потерями) с точки зрения передачи мощности, чем системы переключателей для «дорожных велосипедов». В частности, обратите внимание на рис. 12 в цитируемой ссылке, где сравнивается средняя эффективность при трех разных уровнях мощности для системы с внутренним зацеплением и переключателем MTB. Спайсер (2000)измерил эффективность передачи мощности идеальной системы с цепным приводом примерно на уровне 98%, так что вы ожидаете, что это будет максимальная эффективность.

Это зависит от модели, которую вы получаете, но эффективность в целом сопоставима. Переключатели, которые находятся в действительно хорошем состоянии и должным образом смазаны, будут более эффективными, но незначительно, и часто будут менее эффективными из-за реальных условий.

По крайней мере, так говорит вики:

http://en.wikipedia.org/wiki/Hub_gear

У меня есть один шоссейный велосипед с переключателем 3x9, велосипед поменьше с 7-скоростным нексусом и бромптон, у которого на самом деле есть ступица И переключатель для пониженной/высокой передачи. Другие факторы (размер шин, давление и т. д.), вероятно, имеют гораздо большее значение, чем снаряжение. Для легкого переключения и обслуживания, ступицы, без вопросов.

Новые втулки обычно считаются более эффективными (Shimano Alfine против Nexus и тому подобное). Кроме того, Shimano выпускает 11-скоростную модель с другим типом смазки, чем обычно, и, как предполагается, имеет повышенную эффективность, но я не думаю, что мы узнаем много, пока она не выйдет.

Тогда есть Рохлофф. Слишком дорого для покупки, но показывает, на что способен хороший концентратор:

http://hubstripping.wordpress.com/speedhub-rohloff/

Скажем, в Нидерландах, где большинство велосипедов используются в качестве личного транспорта, подавляющее большинство передач являются ступичными. Основная причина — очень низкие эксплуатационные расходы и, конечно же, тот факт, что вы получаете надлежащее покрытие цепи. Для использования в качестве транспортных средств

В общем, зависит от ступицы и велосипедиста. Моя интуиция и мой опыт работы с двумя 3-скоростными велосипедами с редуктором, которыми я владею (втулки SRAM и Nexus), подсказывают мне, что не так уж много приходится жертвовать энергией педалирования.

Я не знаю, сколько потеряно, но что-то определенно есть. Я быстрее теряю скорость при движении по инерции со своей ступицей (Nexus 7), чем с конструкцией свободного хода. Это подтверждается поворотом рукоятки на тюнинговом стенде и просмотром того, насколько быстрее колесо перестает вращаться, чем с муфтой свободного хода.

Точно так же на стенде для настройки, если я медленно поверну рукоятку назад, колесо начнет вращаться назад, чего никогда не происходит с обгонной муфтой (или, по крайней мере, в гораздо меньшей степени).

Оба они говорят мне, что ступица создает немного большее внутреннее сопротивление, чем подшипники и храповой механизм на муфте свободного хода.

Приведенная выше диаграмма показывает, что внутренние втулки могут терять эффективность на 2,5% по сравнению с переключателем.

Это и немного больший вес, вероятно , являются причиной того, что все гонщики используют переключатели.

Недавнее исследование, проведенное журналом FahrradZukunft, хорошо изложено в этой превосходной статье. Результаты представлены на следующем графике:

Темно-розовая линия представляет собой односкоростную трансмиссию с КПД около 97% (типичное значение, указанное для системы с переключателем передач, немного ниже — 95%).

Как вы можете видеть, эффективность ступичных шестерен зависит от того, на какой передаче вы находитесь, поскольку для каждой из них может быть задействовано разное количество движущихся частей. В целом скоростная втулка Rohloff является явным победителем, а втулка Nuvinci CVT занимает последнее место. Как говорится в статье, при выходной мощности 200 Вт это соответствует разнице в 22 Вт, что довольно существенно.

Лично я обнаружил, что сопротивление ступичных шестерен заметно, если не огромное, но цена, которую стоит заплатить, например, за круглогодичный велосипед для поездок на работу.

Я могу сравнить только базовые переключатели Shimano Acera и Deore (3x8) с 14-скоростной втулкой Rohloff, но это мои наблюдения относительно эффективности. Здесь есть разница между эффективностью педалирования и эффективностью переключения передач . Я упомяну оба, так как не знаю, какой из них вы имели в виду.

На хабе Рохлофф

• На большинстве передач не чувствуется потери мощности педалирования по сравнению с велосипедом с фиксированной передачей с прямым приводом (я знаю, субъективно). Шестерни 7 и 12 немного шумят и кажутся немного менее эффективными.
• Переключение передач всегда невозможно, если на приводную цепь действует значительное усилие.
• Для переключения передач требуется короткая пауза при вращении педалей.
• Можно переключаться на/с любой передачи на стоянке или накатом.
• Переключение между передачами в дюймах простое и предсказуемое (примерно одинаковый процент за щелчок).

На спусковом крючке

• Небольшое количество мощности педалирования, кажется, теряется из-за жокейского колеса. Это имеет значение только в том случае, если он загрязняется или один из переключателей смещен. Некоторые передачи работают шумно/неэффективно из-за угла наклона цепи.
• Переключение передач иногда бывает затруднительным, если на приводную цепь действует большое усилие. Это зависит от того, какие изменения вносятся, некоторые из них действительно легкие и плавные, другие требуют некоторой осторожности.
• Для быстрого переключения передач не требуется паузы, для переключения передач требуется мягкое вращение педалей.
• Переключение передач возможно только при педалировании.
• Два переключателя означают, что быстрое переключение на передачу предсказуемой длины требует определенных размышлений.

YMMV, но я считаю, что Rohloff эффективен и прост в использовании. Мы используем его на тандеме, поэтому пауза, необходимая при переключении передач, может быть менее разрушительной на одиночном велосипеде.

Тем не менее, я также ожидаю, что опытный гонщик сможет переключать свои высокотехнологичные передачи намного быстрее и эффективнее, чем любые ступичные шестерни, и это может означать, что переключатели передач - единственный вариант для гонок. Это и тот факт, что вы не можете связать их с брифтерами.

По моему месячному опыту работы со втулкой Deore (11 скоростей?) с внутренним зацеплением по сравнению с хорошо обслуживаемыми системами переключателей сравнимого качества и новизны, втулка с внутренним зацеплением имеет заметные внутренние потери. Отметим, что этот тест был проведен около года назад. В итоге я вернул велосипед.

Первый тест (потеря холостого хода): несколько раз поверните рукоятку и заставьте колесо вращаться, посмотрите, как долго оно продолжает вращаться. Это скажет вам, сколько энергии теряется в концентраторе. По моему опыту потеря заметна.

Второй тест (потеря мощности): используя аналогичное передаточное число, поверните рукоятку с фиксированной скоростью в течение примерно минуты, и вы получите представление о том, сколько энергии требуется для того, чтобы колеса вращались с высокой скоростью. Сравните два входа энергии.

Я установил тот же электрический велосипед, используя средний привод Bafang мощностью 1 кВт и дроссельную заслонку для большого пальца. Я использовал 3 разных набора передач с одинаковыми передаточными числами главной передачи. Первая установка была с Shimano Nexus 8, максимальная скорость 43 мили в час. Вялый. 2-й был со штурмовым лучником. Максимальная скорость 45 миль в час. Я прогнал его с переключателем передач и разогнался до 49,5 миль в час. Максимальные обороты на мойоре были одинаковыми для всех 3-х с полной батареей. На самом деле это цитата с большим процентным изменением. Хотя это только кажется увеличением на 4,5 миль в час, энергия, необходимая для этих дополнительных миль в час, весьма значительна. Не забудьте удвоить скорость, чтобы увеличить мощность в 8 раз... так что дополнительные 4,5 мили в час, вероятно, на 10% больше мощности на колесо, чем поглощается системой передач. Я согласен, что они красивые и аккуратные, но теперь я собираю все свои электрические велосипеды с задним приводом. Я проезжаю заметно больше миль на одном аккумуляторе... примерно на 10% больше по совпадению!

Существуют различные исследования этого. Некоторые цитировали их. Объективный ответ заключается в том, что ступичные шестерни обычно менее эффективны, чем переключатели.

В прошлом году моим велосипедом был Ridgeback World Journey, тяжелый стальной туристический мотоцикл со ступицей Alfine 8 и рулями.

Этим летом я собрал турер на Ridgeback Panorama Deluxe. Все еще тяжелый стальной турер. Я не обратил особого внимания на вес компонентов.

Оба мотоцикла очень похожи, но у Panorama переключатель передач 3x9, а у World Journey — Alfine 8. Таким образом, это один и тот же мотоцикл с разными трансмиссиями.

Вот бесчисленный, но все же объективный ответ. С велосипедом на подставке я могу провернуть заднее колесо и отпустить его. Колесо переключателя будет продолжать вращаться очень долго, ступица быстро замедлится.

Субъективный ответ - велосипед с переключателем едет намного лучше. Исследуя шотландский остров этим летом, я мог немного крутить педали, а затем долго двигаться по инерции, даже на равнине. Я бы никогда не смог сделать это на велосипеде со ступичной передачей. Думаю, я мог чувствовать сопротивление.

Общая разница в весе двух систем трансмиссии, по-видимому, не так уж и велика. Но со ступицей весь вес приходится на заднюю часть. Я поменял местами шины между двумя велосипедами, поэтому в какой-то момент оба задних колеса были сняты. Снова бесчисленное количество, но была огромная разница в весе. Я думаю, что из-за этой тяжелой задней части мотоцикл «чувствуется» вялым.

Раньше у меня всегда были велосипеды со ступичной передачей. Это кажется отличной идеей, и полезно менять снаряжение во время канцелярских принадлежностей. В сочетании с роллерными тормозами это может быть идеальным транспортным средством (у меня есть Carrera Subway 8 с именно такой настройкой).

Но у них много недостатков:

1. Диапазон передач будет уже, чем у переключателя. Может, не имеет значения, где вы находитесь, но нижняя передача на моем Alfine недостаточно низкая.

2. Они кажутся мне «вялыми».

3. Задняя часть тяжелая, а если у вас есть задние корзины, то ОЧЕНЬ тяжелые, что увеличивает вероятность защемления и требует более высокого давления в шинах.

4. Менять заднее колесо на плоское сложно. У вас не может быть QR, и вам нужно что-то нести, чтобы отцепить кабель (по крайней мере, с Shimano). Таким образом, у вас есть больше инструментов для переноски, в частности, гаечный ключ на 15 мм и шестигранный ключ на 2 мм. На велосипедной стойке это немного неудобно. В темноте/дождю это будет ужасная работа. Это ужасная работа, я сделал это.

5. У вас очень ограниченный выбор чейнджеров, если вы хотите использовать откидные планки.