成果總結
.共測試了 19 款後變導輪的運轉效能。所有款式皆是以兩顆一套的方式測試 (通常為一個上導輪及一個下導輪)。 基於數據,CeramicSpeed 導輪是最高效的導輪,功耗值為 0.033 瓦/套。測試結果顯示 Shimano Acera 為測試中效能最低的導輪組,功耗值 1.370 瓦/套
.效能最高和最低的導輪每組的功耗值相差了 1.337 瓦
.共檢驗了三種軸承技術 (陶瓷滾珠培林、鋼滾珠培林 以及套筒軸襯) 陶瓷滾珠培林平均損耗 0.056 瓦/個。鋼滾珠培林平均損耗 0.069 瓦/個。套筒軸襯平均損耗 0.577 瓦/導輪
FRICITION FACTS 效能標準 – 導輪能量損耗
圖 1:共有 19 款導輪的效能測試成果,數值為量測整套導輪
導輪培林科技 – 平均效能
圖 2:陶瓷滾珠培林、鋼滾珠培林以及套筒軸襯的平均效能,數值為每個導輪
款式 |
下導輪 |
上導輪 |
加總 |
下導輪軸承型式 |
上導輪軸承型式 |
CeramicSpeed Hybrid Gr3 |
0.017 |
0.016 |
0.033 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
Tiso Full Ceramic |
0.015 |
0.020 |
0.035 |
全陶瓷培林 |
全陶瓷培林 |
Enduro Zero Ceramic Gr 3 |
0.027 |
0.034 |
0.061 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
Hawk Racing |
0.033 |
0.031 |
0.064 |
鋼滾珠培林 |
鋼滾珠培林 |
TACX Ceramic |
0.047 |
0.030 |
0.077 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
KCNC Ceramic |
0.050 |
0.067 |
0.117 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
SRAM Black Box Ceramic |
0.055 |
0.074 |
0.129 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
Origin8 Ceramic |
0.062 |
0.075 |
0.137 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
F1 Ceramic |
0.082 |
0.060 |
0.142 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
SRAM Force/Rival |
0.072 |
0.074 |
0.146 |
鋼滾珠培林 |
鋼滾珠培林 |
Shimano DA |
0.048 |
0.111 |
0.159 |
鋼滾珠培林 |
鋼滾珠培林 |
TACX Std |
0.107 |
0.074 |
0.181 |
鋼滾珠培林 |
鋼滾珠培林 |
FSA Ceramic |
0.144 |
0.141 |
0.285 |
混裝陶瓷培林 |
混裝陶瓷培林 |
Shimano Ultegra |
0.067 |
0.540 |
0.607 |
鋼滾珠培林 |
軸襯 (陶瓷-陶瓷) |
Campagnolo Super Record |
0.030 |
0.605 |
0.635 |
混裝陶瓷培林 |
軸襯 (金屬-金屬) |
Shimano LX |
0.449 |
0.424 |
0.873 |
軸襯 (金屬-塑膠) |
軸襯 (金屬-塑膠) |
Shimano 105 |
0.736 |
0.439 |
1.175 |
軸襯 (金屬-塑膠) |
軸襯 (金屬-塑膠) |
Campagnolo Chorus |
0.567 |
0.640 |
1.207 |
軸襯 (金屬-金屬) |
軸襯 (金屬-金屬) |
Shimano Acera |
0.749 |
0.621 |
1.370 |
軸襯 (金屬-金屬) |
軸襯 (金屬-金屬) |
表格1:各款式導輪測試結果及培林科技
測試細節
測試的目標在於找出最高效的導輪組,並與一般導輪採用的軸承技術,比較運轉效率。測試的過程中,導輪必需承受與真正的自行車傳動系統相仿的負載和轉速。為了全面地比較不同產品和技術的優劣,選擇了從高價到低價的多款導輪,包含滾珠培林及軸襯導輪。由線上自行車零件購物網購入多款導輪,每一個款式都購入成套的兩個導輪,上導輪和下導輪。
此測試以兩種不同方式比較導輪運轉效率。首先,不區分導輪組採用的軸承科技,直接比較多款導輪組各自的運轉效率。再來,檢視三種軸承科技的運轉效率;陶瓷滾珠軸承、鋼珠軸承以及套筒軸襯 (包含鋼材、塑膠及陶瓷軸襯)。
測試方法
此測試使用 Friction Facts 實驗室的反應扭力導輪測試法 (RTPT)
.所有導輪皆以 458 RPM 的轉速進行測試。相當於 11T 導輪在 53T 大盤/11T 後飛輪齒比與 95 RPM 踏頻下的轉速
.所有導輪皆掛載了 4.5 磅負重輪。這個負重大致和導輪所受的鏈條張力相當 (由後變速器的張力彈簧造成)
.RTPT 法的精準度為 +/- 0.001 瓦
.每個導輪在開始收集數據前,先在測試機台上運轉十分鐘以上。每組樣品在試運轉的最後階段才抓取量測數據
.數據以 1 分鐘測試長度,取平均值。取樣頻率為 25 次/秒
Side note
如測試結果所示,通常同一款式的下導輪和上導輪運轉效率相近。然而,有三款導輪組的上下導輪效能差異甚大。分別是 Shimano Dura Ace、Shimano Ultegra以及 Campagnolo Super Record。這是因為廠商在上下導輪使用了不同的軸承技術所造成的。
.Campagnolo Super Record 在下導輪使用了陶瓷滾珠培林,並在上導輪使用金屬 - 金屬軸襯。Campagnolo 陶瓷滾珠導輪測試起來效能極佳 (若以單一導輪的數值來說,它是第二高效的導輪)。然而,上導輪測出的效能遠低於上導輪,導致導輪組的整體效能在所有測試的導輪組之間,僅排得上後三分之一。
.Shimano Dura-Ace 的上下導輪都採用了鋼珠培林。下導輪用的是單排滾珠培林,而上導輪用的是雙排滾珠培林系統,滾珠的尺寸相較於測試中其他導輪組的培林較小,上導輪的雙排滾珠系統測試出其效能較下導輪的單排滾珠培林低。
.Shimano Ultegra 的下導輪採用鋼珠培林,而上導輪採用陶瓷軸襯。
最後請留意,此測試是在乾淨的實驗室環境中進行的,測試流程並沒有考慮環境變數對運轉效能帶來的影響,例如塵土、水份等等。許多導輪組的設計是為了合乎各種面向的運作性能,而不是僅有效率而已。請注意本測試,主要看的是乾淨環境的表現。