11 齒後變導輪效能測試

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

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

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。