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  高转点结构和惰轮已经不是什么新鲜事物了,不过最近又在DHFR山地车上出现。在速降赛场取得成功后,它们又开始进入enduro和林道山地车。事实上,新近发布的enduro和林道车之中,很大比例的车型都采用了高转点避震结构。


  高转点结构让后轮轨迹向后移动,而惰轮则消除了脚踏回击。这在下坡的时候是非常大的优势,特别是遇到直角障碍的时候。那么上坡又如何呢?惰轮必然会增加一些阻力,不仅是导轮轴承转动的摩擦,还有链条在有张力的情况下弯折而产生的损耗。许多高转点结构的车子还配备下导轮,减轻链条抖动的现象,又增加一点阻力。问题来了:这个阻力究竟有多少?如果一台采用惰轮的山地车在上坡真的会更慢,那么究竟是慢多少?


Levy的效率测试 用数字告诉你


  这个问题第一次引起我的兴趣是因为Mike Levy在去年做的效率测试。Levy测试了十辆山地车——五辆林道、五辆enduro,全部都以300W的功率骑上同一段爬坡。让我感到惊讶的是,两台采用了惰轮的车子(Actofive P-TrainNorco Shore)在测试中倒数。P-Train是一辆属于林道类别的车子,拥有更低滚阻的轮胎,竟然也比所有不带惰轮的enduro山地车要慢。


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Norco ShoreActofive P-Train是去年测试中上坡最慢的两台车,差距不算小。


  你可以说,因为这两台车是测试之中最重的两台车。在一段足够陡峭、没有技术难度的爬坡,爬坡速度和总重量(山地车加上车手的重量,在这里Mike Levy70kg)之间是呈现简单的线性关系的。如果总重量增加1%,其他条件不变,那么我们很可能会看到爬坡的用时相应增加1%。如果坡度平缓的话,用时的增加会小于1%,因为空气阻力的影响变大,而空气阻力又是和重量没有关系的。想了解更多,可以点击这个视频或bikecalculator.com


  数据表明,LevyP-Train的总重比第二慢的林道车Ibis Mojo重了3%,但是时间却慢了9%。类似的,Norco Shore比第二慢的enduroTrek Slash重了2.7%,时间也是慢了9%。两个例子都显示,爬坡速度和理论上的预期(只考虑重量)相差了6%


  我觉得Mike会是第一个站出来表示以上测试并非严谨的科学实验。就说一样,他用每辆车只骑了一次,无法确定得到的结果是可重复的、稳定的。另外,这个测试也无法说明是惰轮导致了爬坡速度变慢。有可能是避震系统的弹跳,消耗了一部分功率。不过,高转点结构也可以把弹跳控制得很小,只要设计好转点和导轮的位置,就能提供足够的抗下沉。如果将避震系统的影响排除,只看传动系统的损耗,会出现什么呢?





爬坡测试:Forbidden Dreadnought VS Privateer 161


  为了找到答案,我在一辆Forbidden Dreadnought上用自己的方法进行了测试。这辆车的踩踏弹跳是比较小的。我以300W的功率(不能输给Levy)在同一段柏油路(坡度10%)进行了四次骑行。我在另一台没有惰轮的山地车Privateer 161上重复了一样的操作,用的是相同的轮组和轮胎,胎压也是相同的。两台车的链条都是洗干净、上好油的,包括链条油也是一样的。在两台车上我都是使用SRM功率脚踏来获取数据。骑行的时候都锁上了后避震器,使得踩踏弹跳最小,确保这是一个关于传动效率的测试,而不是关于整体效率(包括避震结构影响在内)的测试。


  在本次测试中,Forbidden平均比Privateer0.8%。但是Privateer16.46kg,含脚踏)比Forbidden15.8kg,含脚踏)重了0.66kg。如果我们想知道传动效率的影响,那么我们要排除重量的干扰。


  Bike Calculator告诉我们,按照我86kg的体重,在一段10%的上坡,如果Forbidden的重量和Privateer一致,那么它会比现在再慢0.66%(正好是两辆车算上人之间的差距)。如果我们把Forbidden的用时增加0.66%,来补偿它在重量上的差距,那么就会得出ForbiddenPrivateer爬坡慢1.5%


  这是一个在真实世界中进行的粗糙的测试,不是非常科学。误差可以非常大,所以1.5%这个数字不能算精确。不过这个数字某种程度上说明DreadnoughtPrivateer的效率低一些(对重量进行补偿之后)。但是,这个差距比之前Levy做的测试里面两台采用惰性导轮的车子和其他车子之间的差距要小得多。可能是因为那两台车的避震弹跳非常大,也可能是因为那两台车的惰轮设计的机械效率比较低。





功率计效率测试


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  为了能够更准确、更可靠地了解惰轮的阻力,我进行了另一场实验。我借来了一个Wahoo Kickr智能骑行台,内置功率计,可以检测传到飞轮上的功率是多少。我先把Forbidden放到骑行台上,然后是Privateer,同样用SRM脚踏去测量有多少功率输入到传动系统。我在两台车上用同一个曲柄,所以就不需要重新校准功率脚踏了。两台车用的也是同一根链条(Privateer少几节),确保链条不会对实验造成干扰。我在开始测之前,会先把骑行台热起来。Wahoo能够自动调节阻力,稳定提供目标功率。我将其设为比较实际的230W。这意味着传动系统的输出每次都一样。如果我是采用控制脚踏的输入功率的方法,那会比较难实现。我以90rpm的踏频稳定骑行,测量要维持飞轮一端230W,脚踏上需要多少功率。我记录下两分钟平稳踩踏的平均功率。在这之前还要要有一分钟,功率数字才会落在一个比较平稳的数值上。


  在Forbidden上,飞轮一端的平均功率是230W,脚踏一端的平均功率是264W。而在Privateer上,飞轮的平均功率依然是230W,但是脚踏的平均功率是258W。我将测试重复,得到的结果都是相同的。


  所以,为了能给后轮提供相同的230W功率,你在Forbidden的曲柄上需要比在Privateer的曲柄上多花6W的力气。如果想骑出同样的速度,在Forbidden上就要多2.3%的功率。如果以同样的功率输出去爬坡,你多花的时间的比例也是相同的。这个数字,比我在真实世界中的实地测试得到的数字还要高一些。考虑到误差,可以认为两个数是在同一水平的。室内用骑行台进行的测试,可以认为会更加准确。本次测试的精确度还没有达到小数点后的程度,所以说Forbidden Dreadnought的效率比Privateer 1612%就差不多了。





注意


  本次测试无法对惰性导轮的效率给出确切的评价。你可以加入不同的踏频、功率输出、链条油或是传动系统损耗程度等变量进行测试。本次测试使用的链条是新的,清洁的,并且经过良好润滑。不然,惰轮带来的损耗可能还会更大一些。不同的车型、不同的惰轮设计,也可能导致不同的结果。抛开各种变量不说,我还是对Levy的测试结果感到非常困惑,为什么那两台车能够慢这么多。





结论


  在本次测试的条件下,采用惰轮的山地车传动系统,比没有惰轮的效率低了6W,或者说是2%左右。如果其他条件都是相同的,那么骑一台采用惰轮的山地车,你需要多花2%的力气达到同等的速度,或者花同等的力气但是慢2%。“如果其他条件都是相同的”的意思是,忽略踩踏弹跳(另一个影响效率的因素)和重量的影响。有的采用惰轮的山地车会比其他同类型的山地车更重,或者弹跳更严重。不过也不一定每台车都会。


  这个差别大吗?多输出2%的功率,在实际骑行或者盲测当中,你是很难立刻注意到的。我在测试之前,也骑了很多次Dreadnought,并没有感觉这台车明显比其他enduro车要慢。但是,如果你能持续地以相同输出做到速度快2%,那么就是非常大的差距了,差不多就是不同的现代enduro山地车之间能做到的最大区别。如果你想在爬坡获得2%的提升,你需要减重2%(车重+车手体重)。对于一般车手75kg的体重,和一般车子15kg的车重,这意味着要减重1.8kg。重量只对上坡有影响,但传动系统的损耗,除了上坡,在平路也会有明显的影响。所以说,2%的效率差别,对你来说影响大吗?


  假设本次测试是准确的,2%的传动效率损失(爬坡慢2%)对你来说有多重要?


  1、如果这台车下坡性能更出色,那么我不在乎。


  2、这个问题不是太理想,不过并不会影响我购买一台采用惰性导轮的山地车。


  3、想要我接受这个代价,我需要看到证据,证明这样的结构有其他明显的优势。


  4、无法接受。我希望能够以最快速度冲上坡顶。


  你会选择那句话来回答?


翻译:轮火竞赛  请勿转载!版权疑问:876048124@qq.com