Реальная ощутимая выгода для керамических подшипников?

Есть ли реальная разница между ездой на керамических подшипниках и ездой на нержавеющей стали?

Как бы вы измерили это? Требуется ли указывать каждый подшипник в трансмиссии или каждый замененный комплект подшипников улучшит рабочие характеристики?

У кого-нибудь есть реальный опыт общения с ними?

Редактировать:

Я не знаю, имеет ли это значение на велосипеде, но я видел это сегодня. Если это свидетельствует о разнице в уровне сопротивления трения керамических предложений, то я в.

В видео:

Показанный левый шкив - Shimano DuraAce, средний - скорость Campagnolo Record 11. Все три шкива закреплены с моментом 5 Нм на болте оси. И все три три имеют, по крайней мере, 1 мм люфта на оси, поэтому нет дополнительного напряжения на подшипниках по сравнению с обычной установкой в ​​переключателе. Разница в движении составляет около 18 секунд. Это безумие.

Короткий ответ на ваш первый вопрос: «Экономия энергии при использовании керамических подшипников по сравнению с хорошими стальными подшипниками практически равна нулю». Краткий ответ на ваш второй вопрос: «Да, разницу можно измерить, но это нелегко». Чем дольше ответ, тем ниже поддержка.

Во-первых, однако, это немного зависит от того, говорите ли вы о колесных подшипниках, подшипниках нижних кронштейнов или обоих. Если вы заинтересованы в измерении разницы, то способ измерения отличается для двух. Сопротивление подшипников BB будет проявляться в различиях в эффективности трансмиссии, в то время как подшипники ступиц будут выступать в качестве компонента сопротивления качению. Разница, конечно, заключается в том, что потери в трансмиссии возникают только при вращении педали, а не во время движения накатом, в то время как потери при качении возникают до тех пор, пока вы катаетесь, будь то педали или нет.

Вы можете измерить разницу в сопротивлении подшипника ступицы холостого хода, удерживая колесо в воздухе вилкой, используя самодельный датчик скорости, оборудованный жюри с герконовым переключателем, подключенным к цифровому диктофону. Вы вращаете колесо вверх, затем записываете и рассчитываете разницу во времени «щелчков», когда колесо замедляется. Поменяйте подшипники, вспените, промойте, повторите.

Тем не менее, это будет в режиме без нагрузки, и вы можете подумать, что различия в сопротивлении подшипника могут быть усилены в ситуациях с нагрузкой. Если это так, вам придется проверить таким образом. Вы можете сделать это в лаборатории, но это также возможно сделать и в поле зрения с помощью датчика скорости, установленного жюри.

Сначала немного предыстории. Компонент сопротивления качению обычно измеряется коэффициентом сопротивления качению, Crr (коэффициент аэродинамического сопротивления равен Cd, который обычно умножается на площадь передней поверхности A и описывается комбинированным термином CdA). Crr может иметь компонент, зависящий от скорости, но на скоростях цикла это незначительно, поэтому мы можем предположить, что Crr является постоянным. Если это так, то мощность, требуемая для движения мотоцикла и гонщика на заданной скорости, довольно хорошо известна и понятна: вместо того, чтобы пройти через все это здесь, я укажу (блестящий) метод, который позволяет вам оценить CdA и Crr, который можно найти здесь .

Теперь, если вы сделаете все это, вы обнаружите, что для типичного велосипеда общий общий Crr из всех источников (шин, камер, подшипников ступиц и типичного «гладкого» дорожного покрытия) составляет около 0,005. Crr для действительно хороших шин на той же поверхности может быть .0045; для действительно паршивых шин Crr может составлять 0,006; и для действительно шероховатой поверхности Crr может достигать 0,01. И, в некотором контексте, если вы посмотрите на уравнение мощности, связанное с выше, вы увидите, что Crr масштабируется точно так же, как градиент в его влиянии на мощность, поэтому, когда Crr равен 0,01, влияние на мощность точно такое же, как повышение на 1%. Аналогичным образом, увеличение Crr на 0,001, вызванное либо другой шиной, либо предполагаемой разницей в подшипниках, похоже на подъем на 0,1% круче.

Вот еще один факт, также вытекающий из приведенной выше ссылки: эмпирическое правило заключается в том, что при скорости 25 миль в час на плоской твердой поверхности велосипедисту в хорошем аэродинамическом положении требуется около 250 Вт (исключительное аэродинамическое положение достигается при мощности менее 200 Вт). При скорости 25 миль в час разница в Crr, равная примерно .0005, примерно эквивалентна разнице в мощности 5 Вт. То есть разница между хорошей шиной и очень хорошей шиной стоит около 5 ватт при 25 милях в час.

Если вы провели какие-либо полевые испытания сопротивления движению велосипеда, вы поймете, что разница в сопротивлении качению составляет 5 Вт. Гонщики сообщают, что разница между использованием керамических и стальных подшипников ступиц не заметна.

У меня нет источника под рукой, но из того, что я прочитал, преобразование ваших колесных подшипников в керамику принесет вам примерно 1 Вт экономии на гоночных скоростях благодаря уменьшенным механическим потерям. Керамическая нижняя скоба приведет к меньшему улучшению.

Учитывая, что гонщик выдает 200+ Вт на гоночной скорости, экономия явно незначительна. Дополнительная экономия может быть получена от гораздо более легкого кошелька, который несет наездник.

Я катался на керамических подшипниках BB. Это мой единственный опыт. Они, казалось, взяли пару поездок, чтобы взломать, что определенно казалось странным. Один из моих партнеров по тренировкам заметил то же самое, но в его случае, через 90 минут, казалось, что подшипники вращались свободно.

Я катался на них всего год, что примерно соответствует тому же использованию, что и стандартные подшипники. Исходя из безумной цены и незначительной разницы, я решил вернуться к нержавеющей.

Партнер по верховой езде, как я упоминал ранее, находится на втором сете после возвращения в нержавеющую. Если позволят средства, я готов снова попробовать. В любом случае это был неплохой опыт. Еще один приятель поменял все подшипники, включая подшипники шкива переключателя, и клянется им !!

Это все, что я получил!

Так как текущие ответы очень специфичны для конкретной дороги, я постараюсь найти их для дисциплин, которые я знаю.

Скоростной спуск может принести им пользу, потому что они меньше деформируются под нагрузкой, поэтому теоретически работают дольше. Но на практике BB и подшипники ступиц в этой дисциплине имеют тенденцию выходить из строя из-за коррозии, вызванной повреждением уплотнений, и, хотя керамические подшипники не ржавеют - гонка будет. Более низкая ударная нагрузка не является проблемой из-за долгого хода подвески.

Для испытаний это действительно зависит от того, какой у вас вес / вес. Керамические подшипники весят намного меньше, чем стальные, так что тут есть преимущество. Но керамические подшипники гораздо менее устойчивы к ударным нагрузкам, поэтому они будут разрушаться, и, поскольку испытания велосипедов жесткие, это произойдет быстро.

Материал, из которого изготовлены подшипники, - это всего лишь одна часть всей механической упаковки. Я работал над велосипедами в магазине, в котором были керамические ВВ и все виды стали. С материальной точки зрения керамика имеет возможность быть лучше, но, как отмечали другие, вы платите большую премию ... и зачастую они могут быть не лучшими в любом случае.

Думайте об этом таким образом, дуб делает лучший стол, чем сосна. Но с сосной легче работать, и полученный стол может быть более гладким и собранным лучше, чем дубовый ... и при этом более дешевый. Аналогично, существуют стальные BB, ступицы и т. Д., Которые лучше, чем некоторые из керамических подшипниковых аналогов. У меня есть мой фаворит, и это сталь по достойной цене (Hawk Racing), мне еще предстоит увидеть что-нибудь лучше на велосипеде, над которым я работал.

Sidenote: Видео, подобные показанному, должны быть сняты с добавлением соли ... это маркетинг, и демонстрация была создана для определенной цели. Поговорите с ребятами из LBS и узнайте мнение с обеих сторон (механика и клиентов).

Я только что прочитал вашу статью о керамических подшипниках и вынужден дать вам непрофессиональную точку зрения. Во-первых, я 80-летний велосипедист, который ездит на выходных с молодой группой шестидесятилетних гонщиков. Если вы все еще со мной, моя езда состоит из 30-40 км каждая со скоростью от 25 до 35 км. Я нахожу, что рассказы о керамике почти всегда касаются стоимости и не дают никаких преимуществ. Реальность такова, что человек моего возраста идет в ногу со сборщиком [. Хотя может быть небольшое преимущество в скорости, я считаю, что в конце поездки я лучше, чем со стальными подшипниками. Люди осуждают керамику, которую использует молодой здоровый велосипедист, который на одном дыхании будет утверждать, что сэкономленные несколько граммов могут ... сделать большую разницу. У меня есть два шоссейных велосипеда TREK с керамикой и шоссейный велосипед CANNONDALE со стальными подшипниками, а сменные шоссейные велосипеды в дни катания показывают решительную разницу. Ваши комментарии почти предполагают, что было бы неплохо, если бы мы все могли водить «Мерседес», если бы они не были такими дорогими, как «Форд». *

Помимо предполагаемого снижения сопротивления трению, мне в голову пришли и другие проблемы.

Позвольте мне привести две аналогии - замены протезов тазобедренного сустава и комбинации автомобильных тормозных колодок / дисков.

Для первого - металлическая чашка с керамической головкой. Поскольку керамика намного тверже металла, металлическая чашка изнашивается (тело может обрабатывать ионы металла и выделять их). Некоторое время назад кому-то (необходим источник) пришла идея сделать чашку также из керамики, чтобы предотвратить износ. Причиной было то, что керамическое трение о керамику (нет никакой возможности смазывать тазобедренный сустав, не так ли?) Вызвало попадание керамических частиц в организм. Те не были выделены и вызвали серьезные проблемы со здоровьем. Что я получу, я объясню в данный момент.

Теперь о тормозных колодках / дисках. Для прокладок существует различная твердость доступных прокладок, и довольно часто, чем мягче, тем дороже. Вы спросите, зачем вам тратить больше на мягкие прокладки, если они быстрее изнашиваются? Ответ прост - износятся не колодки, а колодки и диски. Таким образом, чем меньше износ колодок, тем больше износ дисков. И, в свою очередь, чем тяжелее используемые вами прокладки, тем быстрее потребуется замена дисков (дополнительные расходы и трудозатраты).

TL; DR; часть начинается здесь:

При использовании чашек из закаленной стали с шариками из нержавеющей стали они изнашиваются, оставляя чашки в основном нетронутыми. Когда затягивание больше не работает, нужно просто заменить (довольно доступные) шарики.

При использовании керамических шарикоподшипников в чашках из закаленной стали именно чашки приобретают больший износ, так как керамика тверже. Затем через некоторое время нужно не только заменить старые керамические шарики, но и заменить изношенные чашки. Конечно, это не относится к замене полного керамического картриджного подшипника.