经过一个多世纪的改进,现代自行车上使用的滚子链条效率极高,坚固耐用,价格相对便宜。不过,总会有改进的余地,英国公司New Motion Labs引入了一种完全不同的设计,该设计不仅可以提高效率,而且还可以减少整个传动系统的磨损,并且无需费力的清洁和润滑程序。
这也不只是一些实验。它们很快将用于顶级UCI田径比赛。
使滚子链如此出色的东西也可以说是其根本缺陷。当滚轮与链轮齿或飞轮链轮齿的一侧啮合时,滚轮滑动到位时会略微旋转。这样可以最大程度地减少链条与链轮或后链轮之间的滑动摩擦,但也会在链条自身内部产生摩擦。另外,即使看起来有许多链轮齿和链轮齿啮合,当前的链条仍主要通过几颗齿传递动力。这将应力集中到一个较小的区域,这会加速磨损(尤其是对于骑手释放出巨大力量的情况),并产生另一种摩擦源。
最近,我们看到了大量的时间和金钱为减少这些损失而投入。大多数认真的计时赛和田径赛车手都有一系列小配件,可确保将链条优化到n级,并且超声波清洁器和装满蜡的慢炖锅现在已成为比赛准备的组成部分。我们还看到越来越大的链轮和链轮组合,以及类似的超大型骑乘轮,所有这些都以节省甚至几分之一瓦的名义进行。
所有这些也都有效,独立测试显示正确地为赛车准备的传动系统的效率高达98%。
随着链式优化的发展,已经有一点不再需要进行优化了,除了重新思考系统之外,别无选择。
显然,未来并不遥远,因为New Motion Labs开发了一种新型的“双啮合”链条,据称该链条几乎可以在链条可用的所有牙齿上传递高能量。这些声明无疑是引人注目的:“有史以来最高效的链条”,“系统寿命增加了四倍”,“扭矩传递能力提高了25%”和“峰值应力降低了30%”。从根本上说,圣杯:更大的动力,更耐用的摩擦和减少的摩擦损失。
双啮合链的主要区别在于它如何与链轮齿相互作用。双啮合链条不仅将每个滚轮推向齿的一侧,而且将每个齿楔入两个链销之间。根据New Motion Labs的研究,由于链条啮合在牙齿的两侧,因此可以有效地锁定在适当的位置,理论上将功率分布分布在许多牙齿上,从而提高了效率并减少了磨损。
New Motion Labs正在各种行业应用程序中工作,但是就自行车而言,该新链条的当前版本仅与轨道自行车和某些电动自行车兼容。它处于最终测试阶段,New Motion Labs希望在东京奥运会上看到他们的链条在赛道上。在1月份的下一轮测试中,需要完成许多最终的设计和制造决策,之后,New Motion Labs将能够开始为跟踪团队和骑手提供链条。 New Motion Labs已经在开发过程中与HUUB-Wattbike和Spellman Dublin Port UCI跟踪团队合作,这些很可能是我们看到的使用链的第一批团队。
最初,新的履带链将需要独特的齿廓,因此New Motion Labs将提供完整的套件,其中包括链条,链轮,链轮和润滑油。确切的价格有待确认,New Motion Labs还将最终确定将提供的确切润滑油。这将由巴斯大学在专门设计的测试设备上进行的一系列效率测试确定,该设备的分辨率甚至比最精确的功率计所能提供的分辨率要高得多。鉴于声称的基本设计优势,New Motion Labs相信打蜡链以提高效率将成为过去。
我问过New Motion Labs的首席执行官Marcel Fowler,我们是否会在将来在其他形式的自行车上看到“双啮合”链,特别是它是否与拨链器系统兼容。令我惊讶的是,福勒解释说,该公司目前正在测试“双重参与”链的原型,并且预计将在不久的将来完成。该版本将与拨链器系统兼容,并可能为我们每天骑行的自行车提供双重参与链所声称的所有好处。
我们目前拥有三大传动系统制造商,并且它们之间的兼容性一直在下降。那么,如何在商店中看到的新型自行车上看到双重参与链? Fowler解释说,New Motion Labs主要是一家设计公司,而不是试图涉足制造和零售,而是打算将该技术许可给制造商。如果Campagnolo,Shimano或SRAM可以许可该技术并将其纳入自己的动力传动系统,那么与保留小众的边际收益升级售后市场选择相比,它更有可能最终用于我们的自行车。
就公路自行车的好处而言,福勒深信机遇是巨大的。力的局部化和峰值应力的降低意味着双啮合链可以为链轮材料和设计提供更多选择。例如,福勒(Fowler)解释说,一些骑手目前正在尝试使用碳纤维链轮来减少摩擦,但是由于仅啮合几颗牙齿时会施加巨大的力,因此其耐用性不足以使其成为可行的选择。借助双重啮合链条及其减轻的应力和分担的载荷,我们有可能看到由非常低密度的材料制成的更薄,更轻的链轮,从而可以减轻整体动力传动系统的重量(尽管链条本身看起来要重得多)。甚至可以选择设计自润滑塑料聚合物链轮。当然,更薄的链轮也可能意味着我们可以将其安装到2×20的freehub上,有人吗?
就像双重参与设计的声音一样有趣,当然还有许多未解决的问题。目前尚不清楚,例如,New Motion Labs的数字声明是基于理论计算还是基于客观数据。如果数字是基于实际测试数据,则测试条件是什么?双重参与动力传动系统将如何抵抗水和沙粒的侵蚀?所声称的性能会随着磨损而降低吗?相对于当前的传统双动力传动系统,成本是多少?
这是我们计划进一步调查的主题,因此请在未来几周内继续关注。