与拨链器相比,轮毂齿轮的效率如何?


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与拨链器相比,轮毂齿轮的效率如何?我知道轮毂齿轮效率不高。除了较重之外,如果使用轮毂齿轮,我会在性能上损失多少?


您在寻找数字还是近似值?如果是前者,我建议您提到一个特定的枢纽。
尼尔·费恩

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重量不应该影响效率,它是能量输入与能量输出的量度。一辆自行车可能很重(需要更多的能量才能移动),甚至效率很高(不会因摩擦,弯曲等浪费能量)
heltonbiker 2011年

我认为他是在说,效率降低和重量增加都会“降低性能”,这是事实,假设路线并非完全平坦且几乎没有下坡路。
Armb

Answers:


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很大程度上取决于骑手和效率

保持轮毂齿轮好多年运行很容易,但是没有保养的拨链器将很快变得效率低下。轮毂齿轮使链条完全封闭,除了最专用的自行车手之外,所有其他人都可以使用。封闭的链条将更清洁,上油更好,因此效率更高。

一条封闭的链条使您可以用干净的衣服去上班,而无需更换,这可以节省很多时间。不必花时间调整拨链器或清洁链条也可以提高生活效率。但是,如果您有轮毂齿轮和封闭的链条,则拆卸轮子的时间会更长。

换档效率。这在交通信号灯要停下来的城市中最重要。使用拨链器,您必须在停车之前换档,否则您将以高速启动。使用IGH,您可以忘记在刹车时变速,而在开始踩踏板之前,只需为下一加速选择合适的档位即可。对于通勤者而言,这是一个巨大的差异,对于赛车手而言,这是无关紧要的。

我个人认为在公路自行车上:

  • 如果您希望在日常生活中使用自行车进行许多短途旅行,则轮毂齿轮效率更高。
  • 但是,如果您认为骑自行车快速行驶非常重要,并且愿意将自行车的保养工作保持在良好的状态,那么拨链器的效率会更高。

(出于同样的原因,我也喜欢轮毂制动器)


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卷起裤腿也可以让您穿着干净的衣服上班。:)
Stephen Touset 2012年

@StephenTouset出于某种原因,我从来没有见过冬天
人们会把

@cmaster您看起来不够努力。
T_Bacon '18

“一条封闭的链条使您可以用干净的布去工作,而无需更换”。将裤腿塞入袜子也是如此。或使用裤子夹。这些工作在冬天都很好。
David Richerby

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效率的第三方面:换档效率。这在交通信号灯要停下来的城市中最重要。使用拨链器,您必须在停车之前换档,否则您将以高速启动。使用IGH,您可以忘记在刹车时变速,而在开始踩踏板之前,只需为下一加速选择合适的档位即可。对于通勤者而言,这是一个巨大的差异,对于赛车手而言,这是无关紧要的。
cmaster

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在2001年,Kyle和Berto发表了有关人力动力中拨链器和内部齿轮式花鼓的几种配置的机械效率的比较,您可以在此处找到。测试的系统包括Shimano MTB拨链器系统,Sturmey-Archer 3速轮毂,Shimano 7速Nexus轮毂和14速Rohloff轮毂。就功率传输而言,MTB拨链器系统(现在)效率比“公路自行车”拨链器系统低(有损)更多。特别要注意的是图。引用链接中的12,比较了内部齿轮和MTB拨链器系统在三种不同功率水平下的平均效率。斯派塞(2000) 我们已经测量出理想链传动系统的动力传输效率约为98%,这就是您期望的最大效率。

Kyle和Berto图12


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这取决于您获得的模型,但是效率通常是可比的。处于真正良好状态且已适当润滑的拨链器将更有效率,但幅度很小,并且由于实际情况而往往效率较低。

至少维基是这样说的:

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

我有一辆带3x9拨链器的公路车,一辆带7速联轴器的小型自行车和一个实际上有一个轮毂和一个用于低/高挡的拨链器的brompton。其他考虑因素(轮胎尺寸,压力等)可能远比齿轮重要得多。为了方便换挡和维护,轮毂毫无疑问。

新型集线器通常被认为效率更高(Shimano Alfine与Nexus之类的东西)。此外,Shimano的11速变速箱具有与平常不同的润滑油类型,并且应该具有更高的效率,但是我想直到它出来之前我们都不知道太多。

然后是Rohloff。买起来太贵了,但显示出一个好的集线器可以带来什么:

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


11速将是油润滑的,而不是油脂。
Sprintstar

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以下是拨链器系统的一些实验结果:ihpva.org/HParchive/PDF/hp50-2000.pdf摘要:较小的齿轮效率较低。

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我拥有罗洛夫(Rohloff),并且认为购买的方式并不昂贵。不仅成本与我不需要购买的零件(曲轴箱,前后拨链器,齿轮组,变速杆等)相同,而且传动系统的使用寿命更长。它不是完美的,但是对于任何会破坏它的人来说都是值得的。
heltonbiker

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可以说,在荷兰,大多数自行车被用作个人运输工具,绝大多数齿轮是轮毂齿轮。主要原因是它们的维护成本非常低,当然还有您获得了正确的链罩的事实。用作运输工具


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通常,它取决于轮毂和自行车手。我的直觉以及我拥有的两辆三速轮毂变速自行车(SRAM和Nexus轮毂)的经验向我表明,在踩踏能量方面没有牺牲太多。


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我不知道损失了多少,但肯定有一些。与飞轮设计相比,通过轮毂(Nexus 7)滑行的速度更快。这可以通过转动调音台上的曲柄,并观察到车轮停止转动比飞轮转动多快来确认。

同样,在调音台上,如果我缓慢地向后旋转曲柄,则车轮将开始向后旋转,这是飞轮(或至少在较小程度上)不会发生的。

这两个告诉我,轮毂产生的内部阻力比飞轮上的轴承和棘轮机构要大。

上面发布的图表表明,与变速器相比,内部轮毂可能会损失2.5%的效率。

那和稍高的重量可能是赛车手都使用拨链器的原因。


欢迎来到@Danny 自行车。感谢您抽空回答我们的问题之一。我们建议新成员参加游览,以充分利用该网站,尤其是了解它与聊天网站的不同之处。
andy256 '17

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FahrradZukunft杂志最近对此进行了研究,这篇出色的文章对此进行了很好的总结。下图总结了结果:

变速箱比较表

深粉红色线表示单速变速箱,其效率约为97%(拨链器系统的典型数字略低于95%)。

如您所见,轮毂齿轮的效率取决于您所使用的齿轮,因为每个齿轮可以啮合不同数量的运动部件。总体而言,Rohloff speedhub无疑是赢家,而Nuvinci CVT轮毂排在最后。如文章所述,在200W的功率输出下,这相当于相差22瓦,这是非常重要的。

就个人而言,我发现轮毂齿轮的阻力即使不是很大也很明显,但是例如对于一辆通勤的通勤自行车来说,这是值得付出的。


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我只能将基本的Shimano Acera和Deore(3x8)变速器与Rohloff 14速轮毂相比较,但这是我对效率的观察。踩踏效率换档效率之间存在区别。我将同时提及这两者,因为我不知道您的意思是哪一个。

在Rohloff集线器上

  • 与直接驱动的固定齿轮自行车相比,在大多数齿轮中,感觉踏板动力没有任何损失(我知道是主观的)。7号和12号齿轮会发出一些噪音,效率似乎有所降低。
  • 如果很大的力作用在传动链上,则总是不可能换挡。
  • 换档需要短暂的踏板停顿。
  • 静止或滑行时,可以切换到任何齿轮或从任何齿轮切换。
  • 齿轮之间的齿轮英寸变化简单且可预测(每次点击的百分比大致相同)。

在出轨车上

  • 骑行轮似乎损失了少量踩踏力。仅当变脏或移位器之一未对准时,这才有意义。多个齿轮由于链条角度而嘈杂/效率低下。
  • 如果在驱动链上施加很大的力,换档有时会很棘手。这取决于进行哪些更改,某些更改确实很容易且顺畅,而其他更改则需要谨慎。
  • 无需暂停即可快速,轻柔地踩踏板来换档。
  • 踩踏板时只能换挡。
  • 两个变速杆意味着需要快速思考将其快速转换到可预测长度的档位。

YMMV,但我发现Rohloff高效且易于使用。我们将它串联使用,因此在单车骑行时换档所需的停顿可能不会造成太大干扰。

但是,我也希望有经验的赛车手能够比任何轮毂齿轮更快,更高效地转换高规格的档位,这可能意味着出轨是赛车的唯一选择。那就是事实,您似乎无法将它们连接到Brifters。


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在我大约1个月的Deore(11速?)内齿轮式轮毂经验与质量和新颖程度相当的维护良好的拨链器系统相比,内齿轮式轮毂内部损失明显。请注意,此测试大约在一年前进行。我最终归还了自行车。

首次测试(怠速损失):转动曲柄几次,使车轮旋转,查看其继续旋转多长时间。这将告诉您轮毂中损失了多少能量。以我的经验,损失是显而易见的。

第二次测试(动力损失):使用类似的齿轮比,以固定速度转动曲柄约一分钟,您将了解需要多少能量输入才能使车轮快速,稳定地转动。比较两个能量输入。


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我使用Bafang 1kw中置驱动器和拇指油门设置了相同的电动自行车。我以相同的最终传动比运行了3种不同的齿轮设置。首先安装的是Shimano Nexus 8,最高时速为43mph。呆滞。第二名是Sturmey Archer。最高时速为45英里/小时,我用除草机跑了起来,时速为49.5英里/小时。充满电池的所有3个电池,最大风速均相同。这实际上是一个很大的%变化。虽然它只会以4.5 mph的速度增加,但要达到这些额外的mph所需要的能量却相当可观。请记住,将速度调节器的功率增加一倍,即功率的8倍……因此,额外的4.5 mph可能会使车轮的动力提高10%以上,而不是被齿轮系统吸收。我同意它们很好并且整洁,但是现在我用derallier制造了所有的电动自行车。每块电池可以使我获得更多的里程……巧合地增加了10%左右!


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对此有各种研究。有些人引用了它们。客观的答案是轮毂齿轮通常不如变速器有效。

去年,我的自行车是Ridgeback世界之旅,这是一款重型旅行车,带有Alfine 8集线器和吊杆。

今年夏天,我使用Ridgeback Panorama Deluxe组成了一个旅行车。仍然是一个沉重的钢铁旅行者。我对组件的重量没有太多注意。

这两辆自行车非常相似,但是Panorama是3x9拨链器,World Journey是Alfine8。因此,同一辆自行车实际上具有不同的变速箱。

这是无数但仍然客观的答案。将自行车放在架子上,我可以旋转后轮并放开它。拨链器的车轮将继续转动很长时间,轮毂齿轮将迅速减速。

主观答案-拨链器自行车的骑行性能更好。今年夏天,我探索苏格兰的一个小岛,即使在平坦的地方,我也可以稍稍踩一下然后滑行很长时间。我永远无法在轮毂齿轮自行车上做到这一点。我想我能感觉到阻力。

显然,两个传动系统在重量上的总体差异不是很大。但是轮毂齿轮的所有重量都在后端。我在两辆自行车之间更换了轮胎,所以有一次两个后轮都脱落了。还是无数,但重量却有很大的不同。我认为,这种沉重的后端使自行车“感觉”缓慢。

过去,我一直有轮毂齿轮自行车。这似乎是个好主意,在文具时换档很有用。结合滚轮制动器,它可能是最终的通勤者(我拥有Carrera Subway 8,它具有完全一样的设置)。

但是它们有很多缺点:

  1. 档位范围将比拨链器组窄。可能不重要,无论您身在何处,但我的Alfine的底档还不够低。

  2. 在我看来,他们感到“呆滞”。

  3. 后端很重,如果您有后部拉杆,则非常重,因此增加了压扁的可能性,并且需要更高的胎压。

  4. 更换后轮比较困难。您无法使用QR,并且需要携带一些东西来解开电缆(至少对于Shimano而言)。因此,您需要携带更多工具,特别是15毫米扳手和2毫米内六角扳手。在自行车架上有点尴尬。在黑暗/雨中,这将是一件可怕的工作。我做的很糟糕。

  5. 如果要使用下拉条,则选择器的选择非常有限。

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