协力报导：CHC财团法人自行车暨健康科技工业研究发展中心
SRAM
顶成 Ceramicspeed

我们说创新的研发以及设计，都要先有一个目标，就拿最近又重新搬上台面火热的话题「加大导轮」来说，到底这项产品的设计开发首要的目的是什么？

增加链条的稳定度？增加链条的收纳与拘束？减少能量的耗损？改善传动系统的顺畅等？除了变速器厂商的设计之外，为何其他零组件厂商又会推出改装品来使用，这些问题驱使我们进行这次的报导，加大导轮对于骑乘的效率影响为何。

11t-15t加大导轮 ©Fouriers

 

约莫几年前，台湾市场也曾出现过类似的产品，将导轮从原本的11t加大到12t、13t、15t等等，但是改装话题过后似乎就鲜少看到车友们开始讨论起这个话题，也就是说改装加大导轮并不是现在才有的产品，在2015年的EURO BIKE当中陶瓷培林厂商Ceramicspeed推出了两颗17t的加大导轮改装部品，运用他们原本高精度、高顺畅度的陶瓷培林应用在导轮上面，演示过程中的顺畅度简直是顺畅无比。现在这项产品也开始销售，到底加大导轮可以带给我们什么好处，又或者会影响什么，让我们继续看下去。

加大导轮 ©ceramicspeed

 

齿轮大小

齿轮玩具相信很多人都玩过，或者就拿自行车传动的齿轮比来看好了，当飞轮齿数越来越大从11t换档到28t所得到的感觉是什么？就是驱动力量越来越轻，使用小小的力量即可推动飞轮，相信这是很容易理解的。

换个方式说，当齿轮加大，也就是齿轮中心到齿的距离r加大，又假设链条张力固定。

扭力＝张力 X 距离r

这里也可以看得出来当齿轮加大时，所得到的扭力就越大，驱动不受力的导轮就相对的轻易许多；用杠杆的说法就是力距变长、扭力变大，但相对的力距行程也会变长。

角度减少

链条从飞轮、变速导轮、张力导轮的角度来看，链条的方向以及进入加大导轮的外角就越小，齿轮越大、外角越接近90度，角度越是垂直所获得的扭力也就越大，当然效率就越高。以自行车界最明显的例子就是回转踩踏，当你踩到三点钟方向时，最有效率的踩踏方向就是垂直向下，对于圆周运动来说最有效率的运动方向就是跟向心力方向垂直。

另一个关于链条的角度就是链条被曲折的量变少，相对的摩擦的面积也会变少、阻力变小。并且我们还是可以从长腿后变速器里面看到，链条进入导轮的外角较度也会比较小。

滚动减少

好，前面说到了齿轮加大，代表着齿轮的周长也变长了，在等距离的条件下，小齿轮需要转比较多圈、大齿轮转比较少圈，这也意味着滚动时的能量损耗也比较少。

链条张力

最后谈到链条张力的问题，导轮齿数增加，原有的链条长度如果不增加的话，势必链条所受到的张力就会变高，意思就是在同样齿数与链条长度的变速行程当中增加了齿数，链条所受的张力势必就会增加，为了要平衡这个链条长度，后变速器导轮片的弹簧就会相对拉伸。

所以改装加大导轮势必就会增加链条的长度，并且在后变速器导轮片弹簧的张力设定也会等比例的降低。这么做有什么好处？就是使用更低张力的导轮护片即可将链条张力固定在一定的位置上，这也是改装加大导轮产品中会做到的设计。

假设在链条长度不更改、弹簧力量不更改的情况下，链条张力也会持续对飞轮、变速导轮、张力导轮、大齿盘施加相对的张力力量，同时也增加了这些元件的转轴部位的摩擦力，如同你把一个橡皮筋松弛的放在手指上，可以轻易的转动它，一旦你拉撑橡皮筋之后就不再容易转动了，当然，自行车这些元件上面都有培林，并不会因为张力增加而转不动，这就是微妙差异的地方了。

以上四点，我们都看到了加大了导轮对于传动系统中的好处，但这中间读者们发现了什么问题还没有提到吗？是的，就是每一个滚动的环节「BB」、「棘轮座」、「变速导轮」、「张力导轮」、「链条」等，在整个传动系统当中，林林总总有这么多东西存在，对于每个滚动的部位的摩擦力来说，单就改装「一颗」17t导轮会有什么大影响？

而且整个自然骑乘的过程，还是有很多需要去考量的因素，接下来单车时代「空想科学实验室-加大导轮谁对谁错？」专题，继续为各位读者带来原厂设计以及改装设计的看法，又或者像是文章开头我们说到的「目的」为何。自然骑乘过程以及产品泛用性来说，为什么SRAM在1x系统中要开发出X-Sync以及Cage Lock技术以因应未来的骑乘趋势。而公路车以及登山越野车的需求又不太一样，这些改装产品都能够适用吗？一起探讨原厂设计中为什么不采用改装品的设计。

延伸阅读

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