黑貂單車雜談:齒比、速別、GI值。

相信很多剛入門的騎士在選車時,會很容易被這個似是而非的觀念所誤導:


單車的速別越多越好

所以許多車商在廣告的時候,會不斷的強調:我們的車很多速喔~前年中價位車基本配備都是至少24速,去年跟今年,沒27速根本上不了檯面。

可是如果這個觀念是錯的,那你看全球變速器大廠,後飛輪從9速、10速一直往上推,今年甚至流行到11速了,好像速別變多是趨勢沒錯阿?

所以黑貂就先簡單的聊一下,「幾速」這種東西是怎麼來的......

首先,這個東西叫大盤。


然後,這個東西叫飛輪。

變速系統,算是單車發展史上一個劃時代的發明,目前常見的變速系統是外變速,大盤和飛輪就是外變速系統中相當重要的核心部件。

大盤和飛輪上,都有一個一個凸出物,這個稱之為「齒」,英文的「Tooth」的意思,所以簡寫為「T」,去各單車大廠的網頁上看一下,比如說像美利達903,規格表裡面寫的「齒盤曲柄SHIMANO 2300 52/39T」跟「飛輪SHIMANO HG50 12-25T」就是這個意思。

除了非常舊的車種(比如說黑貂淘回來那隻老貂)之外,現在的大盤或飛輪上,都會有刻字說明規格是幾齒,這些齒的作用,是用來咬住鏈條,由踏板及曲柄帶動大盤,然後大盤藉由鏈條將動力傳至飛輪,飛輪再藉由花鼓跟幅條帶動輪框及輪胎,這樣車子才會前進。(好像在上物理課喔)

像物理課也沒辦法了,接下來這一段會更像物理課,想睡的同學可以先去洗把臉......

因為力量的傳遞是由大盤至飛輪,所以大盤跟飛輪的齒速決定了傳遞的效率,假設大盤和飛輪都是30齒,這時候大盤轉一圈,飛輪也會剛剛好轉一圈,這時候的齒比是1。若大盤30齒,飛輪15齒,這時候大盤轉一圈,飛輪會轉兩圈,這時候的齒比是2。

所以最簡單的數學定義就是:齒比=大盤齒數÷飛輪齒數

所以外變速系統的運作原理就是:利用更改大盤跟飛輪的齒數,組合出各種不同的齒比,藉此改變力量的傳遞效率,達到變速的效果。

目前常見的大盤,有1~3盤,而常見的外變速後飛輪「組」(因為通常不只一片),飛輪的片數從6~10不等(更高級的有11盤的),常說的24速,就是前3盤×後8盤,27速就是前3盤×後9盤。

但是真的有這麼多速可以用嗎?用試算表來看吧。



黑貂以之前買過的小折SS24a+為例,表格中,藍色代表與其他兩盤(以大盤為準)完全不重複的齒比綠色代表與其他兩盤其中一盤有重疊到的齒比範圍,紅色代表與其他兩盤都有重疊到的齒比範圍。

有些人的算法會把完全一樣比值的檔位才算成同一檔,不過黑貂是把範圍有重疊到的全部看成一樣,從上表看起來,在總齒比441%範圍中,能用的段數,只有13檔。

這13檔是怎麼算的?分別是52大盤對11~16飛輪4檔,42大盤對14~21飛輪4檔,30大盤對16~28飛輪5檔,除了這13檔外,其他的檔位皆有重疊。

現在請把表格切到10速標準盤,因為現在流行公路車,所以黑貂就拿公路車當例子。基本上代表的意思差不多,不過紅色在這裡代表了除了齒比範圍重疊,另外加上鏈條歪斜程度太大,不建議使用的檔位。

所以這樣看起來,20速公路車系統中,能用的檔位也是13檔,大盤對11~19飛輪+小盤對15~25飛輪。

CT盤的20速黑貂就不介紹了,原理一樣,不過可用檔位增加到14檔,加上檔位較輕,總齒比範圍也增加了,難怪那麼多人愛裝......

回正題,所以號稱24速的變速車,實際上只有13速是能用的,有沒有上當的感覺?(笑)看看人家20速的公路車,也有13速能用呢!

所以其實廣告上「號稱」的速別,雖然數字聽起來很唬人,不過實際上真的能運用的並沒有宣稱的那麼多,只不過看到上面那一串的解釋跟試算,對一般人來說並沒有那麼容易理解,所以在宣傳上當然是越誇張越好(笑)。

變速系統還有一種叫做內變速,變速系統是藏在花鼓中,運作原理比較複雜一點,段數上來說也不如外變速系統。

內變速的段位表示方式不是用幾齒幾齒表示的,而是用百分率,拿黑貂現在裝在小布上的五速內變來說,官網上的表示方式是62.5%、75%、100%、133.3%、166%。

計算方式也很簡單,拿大盤跟飛輪除出來的齒比直接乘上內變倍率就好。

EX:大盤50T飛輪15T內變倍率75%,齒比=(50÷15)x75%=2.5

目前一般常見的內變速花鼓只有3速跟5速,德國Rohloff有出一款超頂級的14速內變(價格跟重量也很頂級),還有今年SHIMANO在目錄上也有款11速內變,應該算是目前內變系統的極致。


內變速因為速別不多,所以也有廠商把腦袋動到內外合一這樣的組合,像是SA這款內3外9,搭配前三盤的話,整整可以變出81速呢~

神經病。

黑貂已經懶得去算這樣搭配出來的重複齒比會有多誇張了,光是想像手把上要裝三個變把,那個畫面一定很蠢......

OK,對齒比有基本概念之後,現在可以開始談速比了。

速比的簡單解釋:大盤踩一圈,車子前進的距離。

不過這是黑貂流的解釋,速比這個名詞黑貂也是看來的,可能會因為翻譯而有所誤差。除了黑貂上面的解釋外,也有人直接拿齒比x輪徑當成速比,不過這種算法,黑貂更喜歡用已經確定的等效輪徑(Gear Inch),也就是GI值來說明。

從剛剛看到現在,如果還沒睡著的話,應該了解齒比的概念了,那基本上腳踩一圈,會前進多少距離呢?

這就要看輪胎的大小了,同樣滾一圈,輪胎越大滾的越遠,這是常識沒問題吧?

所以算法就是:齒比x輪徑x圓周率(高興用公分英吋都行,不過GI值通常用英吋。)

那等效輪徑是什麼?就是把剛剛算出來的距離,再除以圓周率,除出來的數字,就相當於需要多大直徑的輪子滾一圈才能夠達到這樣的距離,所以叫做等效輪徑。

為啥圓周率又乘又除的?因為懶嘛(笑)3.14很麻煩不是?

目前市面上常見的單車輪胎,有16吋、20吋、24吋、26吋、700c......所以就算大盤飛輪一模一樣,同樣的齒比,裝在輪徑不同的車上,表現出來的效果差異也很大。

所以在這裡要澄清一個似是而非的觀念:

小輪徑車省力但是騎不快。

會有這種誤解,主要是因為目前就算是小輪徑車,搭配的大盤跟飛輪其實跟一般的大輪徑車是通用的,同樣的齒比範圍,小輪徑用同樣的速度踩踏,距離當然會比大輪徑要來的近,速度降低自然就比較省力。

不過如果搭配上計算過的大盤跟飛輪,使得兩者的GI值相同,其實理想狀態下,兩者是可以達到一模一樣的速度的。(至於有哪些非理想狀態的影響使得小輪徑跑不快?黑貂要是心血來潮的話會聊聊......)

這時候又回到一開始的問題,速別越多越好?黑貂就常常遇過新手來買車,每台都看看摸摸,問一下是幾速的,聽到速別比較少的就搖搖頭,轉身看其他台。

速別固然可以作為參考,不過其實真正重要的東西,是齒比範圍,最大的齒比決定了你最快可以騎多快,最小的齒比決定了你可以爬多陡。所以齒比範圍越大,可以應付的情況就越多。

至於為什麼變速大廠速度越出越多?其實主要是競賽需求,在公路車這種講究速度的車種,需要搾出騎士「每一分的力量」,所以會追求「綿密的齒比」。

也就是說雖然速別很多,但是總齒比範圍卻不一定很大,如果不是這樣的特殊需求,黑貂覺得一昧的追求速別多寡,並沒有太大的實際用處。

嗯,齒比速比GI值都介紹完了,那今天就到此為止......等一下。

知道這些東西有什麼用?嗯......買車時或許可以參考一下?

想知道目前自己的腿力適合的齒比?找個假日,去河濱租個變速車,當然要找那種速別很多的,比如24速、27速之類的,然後騎騎看,把自己常用到的齒比數記下來,挑車的時候也可以藉此多個參考。

嗯,下一篇的話也是通論,來聊聊Fitting跟車架吧。

以上
Category: 3 意見

3 意見:

Unknown 提到...

很棒的文章~~
大大的解了我的疑惑~~
萬分感謝 ^__^

-.- 提到...

很詳盡的解釋!謝謝!
請問綿密齒比的目的是不是讓騎乘者順暢、有效率的提速?

Unknown 提到...

請問,12/25t的意思是飛最小是12齒最多是25t?為何我買的93-s飛輪規格是12/25t我數起來最大的是32t?

張貼留言