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链条传动还是皮带传动:哪个更快?

 来源:bikeradar 作者:James Huang(潘震 译)

【导读】早在去年11月,BikeRadar报道了Friction Facts对传动系统效率的研究,接下来我们与测试员继续保持联系,研究了传统链条传动和齿形皮带传统的效率,并开花结果。到底哪个更快?嗯,不一定。

    Gates Carbon Drive的齿形皮带传动系统因其安静工作、几乎免维护设计以及轻量而受到了通勤者和单速车手的欢迎。但是,它真的比传统的链条更有效嘛?这要看具体情况(James Huang/Future Publishing)
    Gates Carbon Drive的齿形皮带传统系统,——尤其是在通勤一族和单速圈内——已经被证实,它安静、几乎免维护、非常平滑。它也很轻而且可靠,因为基本上没有润滑的要求,每个零件都很干净。
    但是,它真的比传统的链条效率更高吗?据Friction Facts的杰森史密斯介绍说,答案是否定的。根据他的测量,传统的链条传动平均消耗2.92瓦能量,而皮带传动则消耗3.93瓦。虽然差别仅1瓦——对大多数人都无所谓——但仔细算来差距高达34.6%。
这些数据肯定说明些问题。链条传动的拉伸力度设定在典型的2磅,而Gates建议预压拉力应设置在85磅,以防止在发力时打滑。
    史密斯还告诉我们:“已安装的系统的效率差异也让那些一直想知道Gates CDS效率的场地车手和其他车手知道了它与传统传动系统的差别所在。不过,我倒不觉得测试结果有多么令人吃惊。按照制造商的说明安装后,皮带传动系统确实没有传统的单速链条传动系统效率高。”

测试中的Gates Carbon Drive系统

    出于好奇,史密斯还在零预压情况下也进行了测试,这次的结果显然很有趣。链条传动在零预压下几乎没有摩擦力,而皮带传统仍然消耗了1.73瓦。
    史密斯注意到,两个系统随着预压的增加,消耗的功率曲线变化并不相同。换句话说,随着负载的增加,链条传动系统的摩擦力比皮带系统的摩擦力增加的更快。史密斯计算出,在稳定的踩踏输出条件下,两条曲线的交叉点落在约208瓦的位置,皮带系统的优势也就从那里开始显露出来。
    你会问,那又怎么样?这个问题问得好。大多数娱乐性车手——甚至大部分爱好者——可能注意不到太大的差别。然而,顶级场地车手倒是可能对摩擦力损耗的减小现象感兴趣,因为在较高的功率输出条件下,百分之一秒可能决定比赛的胜负。
    Gates安装协议的标准意味着,即使皮带传动系统的负载与产生的摩擦的关系曲线相对较缓,而85磅的预压力仍然很难克服。然而,如果能够从理论上用一个可以防止跳齿的滚轮实现零拉力的Gates系统,那么场地车手可能从齿形皮带传统系统中获益。
    “与链条系统相比,在零预压下,对皮带系统的效率进行同类拉力分析时,结果中意料之外的部分变得特别引人注目,”史密斯说。“这些结果表明,皮带系统超过208瓦之后更加高效。”
    “这些发现将有望打开传动系统新概念的大门,既能够利用皮带固有的高效传动性能,但又没有消耗效率的预压要求。”

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