陶瓷轴承真正可衡量的收益?


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骑在陶瓷轴承上和骑在不锈钢上有真正的区别吗?

您将如何衡量?是否要求它是传动系统中的每个轴承,还是要更换每组轴承才能提高性能?

有没有人有与他们联系的现实世界经验?

编辑:

我不知道这对自行车是否重要,但今天我看到了。如果这表明陶瓷提供的摩擦阻力水平存在差异,那么我来了。

在视频中:

所示的左皮带轮是Shimano DuraAce,中间的皮带轮是Campagnolo Record 11。所有三个皮带轮在轴螺栓处的扭矩均固定为5Nm。所有三个三个在枢轴上的游隙至少为1mm,因此与常规安装在拨链器中的轴承相比,轴承上没有额外的张力。视频中旋转约18秒的动作有所不同。这很疯狂。


我只会听到他们的声音。此页面赞扬了它们的一些(应有的)优点:performancebearing.com
Daniel R Hicks,

但是以大约2.50美元/球的价格,您必须真正想要它们。
Daniel R Hicks

我正在看www.ceramicspeed.com装置。他们声称耐用性得到了显着改善,而且显示屏上的设置似乎肯定支持摩擦方面的改进。有些人说,功率输出降低多达5%,同时保持相同的速度和心率(尽可能接近)。这意味着相同的努力需要更快的速度,而相同的努力需要更少的精力速度。我对即使是淫秽的价格也很感兴趣,但前提是我会注意到其中的区别。
zenbike 2011年

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是的,如果它们确实可以减小滚动阻力,以至于发现很大的话。但是请记住,在任何“公路”速度下,空气阻力都是更大的因素。如果您使用它们,我想您想先制造承载最大重量的轴承-可能是后轮,然后是前轮,然后是下支架。
Daniel R Hicks

我想知道兰斯·阿姆斯特朗是否使用过它们。如果为5%,则不可忽略。
摩押

Answers:


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对第一个问题的简短回答是:“与优质钢轴承相比,使用陶瓷轴承可节省的功率几乎为零”。对第二个问题的简短回答是“是的,可以测量差异,但这并不容易。” 较长的答案,以及较短答案的支持如下。

但是,首先,它在某种程度上取决于您说的是车轮轴承,底架轴承还是两者。如果您有兴趣测量差异,则两者的测量方式会有所不同。BB轴承阻力会显示出传动系统效率的差异,而轮毂轴承会显示为滚动阻力的一部分。当然,区别在于,动力传动系统损耗仅在踩踏板时发生,而不是在滑行时发生,而滚动损耗会在您滚动时发生,无论是否踩踏。

您可以通过用叉子将车轮保持在空中来测量空载轮毂轴承阻力的差异,该陪审团是通过装配有与数字语音记录器相连的簧片开关的自制速度传感器来测量的。向上旋转轮子,然后记录并计算轮子减速时“喀哒声”的时间差。交换轴承,泡沫,冲洗,重复。

但是,这将处于空载设置,您可能会认为在承载情况下轴承阻力的差异可能会扩大。如果是这样,则必须进行这种测试。您可以在实验室中完成此任务,但也可以在现场使用陪审团安装的速度传感器完成任务。

首先介绍一些背景。阻力的滚动分量通常由滚动阻力系数Crr(空气阻力系数为Cd,通常乘以前表面积A,并用组合项CdA来描述)测量。Crr可能具有与速度有关的分量,但是在循环速度下这可以忽略不计,因此我们可以假设Crr是恒定的。如果是这样,那么以给定速度移动自行车和骑手所需要的动力是众所周知的,那就是:不是在这里进行介绍,而是指向一种(很好的)方法,该方法可以估算CdA和Crr可以在这里找到。

现在,如果您完成所有这些操作,您会发现,对于典型的自行车,来自所有来源(轮胎,管子,轮毂轴承和典型的“光滑”路面)的总Crr约为.005。同一表面上非常好的轮胎的Crr可能为.0045;对于非常糟糕的轮胎,Crr可能为.006;对于非常粗糙的表面,Crr可能高达0.01。而且,在某些情况下,如果您查看上面链接的幂等式,您会发现Crr对功率的影响完全像梯度一样缩放,因此,当Crr为.01时,对功率的影响就像攀升1%的坡度。同样,由于轮胎不同或推定的轴承差异,Crr的增加为0.001,就像爬坡了0.1%。

这是另一个事实,也可以从上面的链接得出:一个经验法则是,在平坦硬表面上以25 mph的速度行驶时,处于良好空气位置的骑车人需要250瓦左右的功率(低于200瓦时可以达到出色的空气位置)。在25mph时,Crr的差异约为.0005,大约等于5瓦的功率差异。也就是说,一个好轮胎与一个非常好轮胎之间的差异在25 mph时价值约5瓦。

如果您对自行车阻力进行了现场测试,您会发现滚动阻力的5瓦差异非常明显。骑士报告说,使用陶瓷和钢制轮毂轴承之间的区别并不明显。


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欢迎来到自行车!好答案!
freiheit

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我没有手头的资料,但是据我所读,将车轮轴承转换为陶瓷将使您在赛车速度下节省约1 W的功率,这要归功于减少了机械损耗。陶瓷底托会导致改善不大。

考虑到骑手以赛车速度输出200 W以上的功率,节省的费用显然很小。骑手携带的钱包要轻得多,可以节省更多的钱。


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我骑过陶瓷BB轴承。这是我唯一的经验。他们似乎骑了几辆车闯进来,这显然很奇怪。我的一位培训合作伙伴注意到了同样的事情,但在他的情况下,轴承在90分钟后似乎可以自由旋转。

我骑了不到一年的时间,这与我从标准轴承上得到的使用量大致相同。基于疯狂的价格和微不足道的差异,我选择了不锈钢。

我前面提到过,骑手搭档是回到不锈钢之后的第二场比赛。如果资金允许,我愿意再次尝试。无论如何,这都不是不好的经历。另一个伙伴已经更换了所有轴承,包括拨链器皮带轮轴承和誓言!!

这就是我得到的!


您能否扩大“微不足道的差异”?也许没有更多的细节要添加,但是您能检测出骑行/滑行/噪音等方面的任何变化吗?
Mac

请扩大。我正在寻找具体的细节...我必须证明这是对我的会计师的购买...哎呀,我的妻子。:)
zenbike 2011年

由于我唯一的使用陶瓷轴承的经验是在我的最下面,因此滑行不是一个因素。就噪音而言,没有区别,这意味着没有噪音。现在骑行,这也许是一个竞技场,那里的滑行感觉一直如此柔和,也许踩踏板需要花费最少的时间。对我来说,只有在踏板处于压力下时才能感觉到差异……无论是进攻还是攀爬。
GuyZee 2011年

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由于当前的答案是针对特定道路的,因此我将针对我所知道的学科对此进行分析。

速降可以从中受益,因为它们在负载下变形较小,因此理论上使用寿命更长。但是实际上,该领域的BB和轮毂轴承往往会因密封件失效而导致的腐蚀而失效,尽管陶瓷轴承不会生锈-比赛仍会发生。较低的冲击载荷不是由于长时间悬架而引起的。

对于试验,它实际上取决于您的体重/丰富度。陶瓷轴承的重量远小于钢制轴承,因此有一个立即的好处。但是,陶瓷轴承的耐冲击性要差得多,因此它们会破碎,而且由于试验自行车的刚性,这种情况很快就会发生。


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轴承的材料仅是整个机械组件的一件。我在商店里工作过的自行车上有陶瓷BB和各种钢。从材料的角度来看,陶瓷有可能变得更好,但正如其他人所指出的那样,您要付出高昂的代价……而且无论如何它们通常都不是最好的。

这样想吧,橡木比松木做得更好。但是松木更容易使用,并且所产生的桌子可能比橡木桌子更光滑,并且放在一起更好……而且价格更便宜。同样,钢制的BB,轮毂等比某些陶瓷轴承要好。我有我的最爱,它是一种价格适中的钢(鹰牌赛车(Hawk Racing)),我还没有看到任何比我研究过的自行车更好的东西。

旁注:所示视频之类的视频应与盐一同使用……这是营销手段,并且已针对特定目的进行了演示。与LBS的人员进行交谈,并从柜台两边(机械师和客户)征求意见。


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我刚刚阅读了您有关陶瓷轴承的文章,并被迫给您非专业的观点。首先,我是一个80岁的自行车骑手,他和一群6岁以下的年轻骑手一起周末骑行。如果您仍然和我在一起,则我的骑行路程为30至40公里,每次骑行的速度为25ks至35ks。我发现关于陶器的独奏会几乎总是关于成本而不是优势。事实是,我这个年龄的人跟上一个钳工团体。尽管在速度上可能会有一点优势,但最重要的是,我在骑行结束时比在钢轴承上更合适。人们谴责年轻的健身骑手正在使用的陶瓷,他们一口气认为,节省几克可能会产生很大的不同。我有两辆TREK陶瓷公路车和一辆带有钢轴承的CANNONDALE公路自行车,骑行时更换公路自行车显示出明显的不同。您的评论几乎暗示,如果我们所有人都可以驾驶一辆梅赛德斯,如果它们不如福特那么好,那将是很好的。*


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欢迎来到自行车栈交换!这实际上是评论,而不是答案。虽然这类帖子在传统的在线论坛中受到欢迎和期待,但它与我们作为Q / A网站的目标不符。请参阅此教程,以了解此站点和其他Stack Exchange网站的工作方式概述。然后,您可能需要编辑帖子以更清楚地回答所提出的问题。
Gary.Ray

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除了所谓的降低摩擦阻力,我还想到了其他一些问题。

让我举两个类比-人工髋关节置换和汽车刹车片/碟片组合。

对于第一个-使用带有陶瓷头的金属杯。由于陶瓷比金属坚硬得多,因此金属杯会磨损(主体可以处理金属离子并将其排出)。不久前,有人(需要消息来源)想出了一个用陶瓷制作杯子的想法,以防止磨损。原因是陶瓷在陶瓷上摩擦(不可能给髋关节上油,是吗?)导致陶瓷颗粒释放到体内。这些没有排泄,造成了严重的健康问题。我现在要解释的是。

现在来谈谈刹车片/碟片。对于垫而言,可用的垫的硬度不同,并且通常更软,更昂贵。您可能会问,如果软垫磨损得更快,为什么还要花更多的钱呢?答案很简单-磨损的不是垫子,而是垫子和光盘。因此,垫磨损越少,光盘的接地就越多。反过来,您使用的垫子越硬,则需要越早更换光盘(额外的成本和人工)。

TL; DR; 部分从这里开始:

当使用带有不锈钢球的硬化钢杯时,会磨损球,使杯几乎保持完整。如果拧紧不再起作用,则只需更换(价格适中)球。

在硬化钢杯中使用陶瓷球轴承时,由于陶瓷变硬,因此杯承受的磨损更多。然后过了一会儿,不仅必须更换旧的陶瓷球,而且还必须更换磨损的杯子。当然,如果更换了完整的陶瓷套筒轴承,这将不适用。


尽管这是一个有趣的讨论点,但并未回答问题。也许是其他问题的答案?
zenbike

@zenbike-问题是“陶瓷轴承的真正可衡量的收益?” 在我的回答中,我提出了陶瓷轴承比不锈钢轴承更快磨损的观点。但是,它不仅是真实的而且是可以测量的,这是一个缺点。我以为我说清楚了。能请您解释一下我拒绝投票的原因吗?
迈克

迈克(Mike),就答案而言,性能收益与成本之间的关系本来就是适合的答案。陶瓷涂层的种族解决了您举起的杯子的磨损问题,这是一个有趣的话题,尽管恕我直言与我问的性能问题无关。话虽如此,我不能代表不赞成投票。
zenbike
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