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[单车机械] 【Dr.New】单盘系统改造心得

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发表于 2014-4-30 11:35:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 牛仁旭 于 2014-4-30 22:39 编辑

*本文原载山东大学自行车协会论坛(bbs.casdu.net),不得用于商业用途,转载请注明原始出处。


1X系统,也就是单盘系统,随着XX1的推出而立刻受到关注,直到现在也没有停止对它的讨论。1X系统对于山地车来说,已经不止是减少盘片那么简单,实质上是关于山地车变速系统适用性的革命性思维,引导大家去思考我到底需要什么样的变速系统。

XX1昂贵的身价让大多数车友望而却步,于是勤劳勇敢的车友们发起了将普通的变速系统改造为1X系统的运动。有些人认为这是满足自身需要,有些人认为这是盲目跟风。其实改造1X系统本身并没有错,动手去雕琢一辆真正适合自己的车才是玩车的乐趣所在,但前提是你明白你需要的到底是一辆怎样的车。


一、什么是1X系统

简单地说,1X系统就是指牙盘仅有一张盘片,舍弃前变速的变速系统。但是变速系统不可能只是简单地做减法,相关的部件必须要进行相应的优化。

以SRAM XX1为例。

牙盘:SRAM xx1的牙盘只有一张盘片,提供了从28-38T不同齿数的规格。盘齿采用了特殊的X-Sync齿形,国内俗称正负齿技术,厚齿和薄齿相间分布,分别与链条上间隙不同的外链板和内链板咬合,使所有盘齿都能与链条保持相同的咬合间隙,从而达到稳链的目的。而且XX1的盘齿相对普通盘齿较高,且齿顶接近方形,可以进一步减少掉链的几率。

飞轮:为了扩展单盘系统的齿比范围,XX1采用了10-42T的超大飞轮。XX1的飞轮秉承SRAM的一贯风格,相比于XX工艺品版的做工有过之而无不及。XX1的11片飞轮中,前10片是由一块钢坯整体切削而成,最大的42T飞轮片则为铝制,通过8个爪钩与前10片飞轮相连。

塔基:由于XX1有11片飞轮,且最小齿为10T,而常规塔基最小只能容纳11T飞轮,因此SRAM重新设计了专用的XD塔基。XD塔基实质上还是卡飞,但不使用飞轮锁盖进行锁紧,而是在塔基底部增加一部分螺纹,通过一个带螺纹的套管,深入飞轮内部与塔基螺纹啮合锁紧。而半外露的塔基轴承由于没有了外壳,恰好可以容纳10T的飞轮片。

后拨:XX1后拨的“直P”构型早在9年前就已设计出原型,XX1的诞生算是“直P”构型的复活。XX1后拨采用了特殊的平行四边形结构,使得后拨在变速的过程中只有水平方向的位移,没有了传统后拨的垂直位移,这样可以提高变速稳定性,减少因震动产生的不利影响。XX1后拨自然也采用了Type2阻尼技术,通过增大导臂转动阻尼,达到稳定后拨的作用,而且还具有一键锁死功能,使后拨更加稳定。

链条:为了适应11速飞轮较小的间隙,XX1的链条减小了外链板的宽度,而保持内链板宽度不变,从而保证了链条的强度。


二、为什么要改造1X系统

改造1X系统本身并没有错,关键看是否符合自己的需求。

1X系统最大的特点就是牙盘只有一张盘片,舍弃了前变速,所以如果要改造1X系统,首先你在骑行过程中要不依赖前变速,很少使用前拨,甚至觉得前拨是多余的东西。舍弃前变速就意味着舍弃了接近2/3的齿比,虽说仅靠后拨就能够满足大多数骑行的要求,但并不是每个人都能适应的。因此在改造之前,要对自己的骑行风格有清晰地认识。

1X系统有很多好处,首先是取消了前变速,减少了车手分散在变速上的精力,使车手能够将更多的精力集中在骑行上。其次去掉了多余的零件,减轻了重量,使走线更简洁,原左指拨安装位可以安装前叉或后胆的线控器,如果再配合SRAM的整合座,可以使把横达到最简。另外,齿比变化较为连续,不需要同时变换前后拨的档位即可实现齿比的连续变化。

1X系统也有两处缺点,一是可用齿比减少,只能通过超大飞轮保证一定的齿比范围,但齿比过度不够细腻;二是可能发生掉链事故,可以通过加装简易的防掉链器解决。


三、改造方法

3.1 选择合适的单速盘片

改造1X系统一定要选用单速盘片,不能使用变速盘片,更不能简单的拆掉大盘和小盘。原因有二,首先,因为变速盘片要实现变速的功能,盘片上分布着若干导链槽,相应的齿形也会有所变化,齿顶也较矮,以便于挂链与脱链。而单盘系统最忌讳的就是掉链,因此直接使用变速盘片会影响链条的稳定性

其次,1X系统对盘片齿数较为敏感,多两个齿或者少两个齿都会使齿比范围偏离最适合你的区间,因此必须要重新选择合适齿数的盘片。一般来说,1X系统的盘片齿数介于三盘系统的大盘和中盘之间,直接使用变速盘片难以找到合适的齿数。

另外,单速盘片一般较为厚实,刚性较好,单片重量高于变速盘片,但远低于三片盘片总重。

市面上常见的1X系统单盘盘片有以下几种:

1、XX1/X01,因其特殊的BCD规格(XX1 76,X01 94),只能用于XX1和X01的曲柄上。

2、以Raceface(赛脸)、Voice(好声音)、Fouriers(傅里叶)、Ridea(瑞宜达)、Zerone、Blackspire(黑河狸)为代表的正负齿单速盘片,多采用CNC+彩色阳极工艺,可选择性强,价位多集中于300-400,是1X系统单盘盘片的主要选择。

3、以E13、FUNN、ZEE、Saint为代表的DH单速盘片,大部分采用CNC工艺,无正负齿设计,全部为平齿,但没有导链槽,齿顶比变速盘片高,用在DH上一般配合导链器。

此外,还要注意盘片的BCD值,即盘钉所在圆周直径,BCD不符的盘片和曲柄是无法装配在一起的。山地车牙盘BCD大部分为104,Shimano的牙盘全部为104,SRAM有部分型号比较特殊,比如XX1 76、X01 94、X7 120,其他均为104。当然,针对SRAM牙盘带基座的特殊设计,Voice也推出了带基座的单盘盘片,无需盘钉,可以通过基座直接安装在SRAM的曲柄上。

3.2关于齿比

1X系统由于舍弃了很多可用的齿比,因此改造后首先应保证有合适的齿比范围,即最大和最小齿比。

以10速常用的11-34T飞轮为例,齿比为11-13-15-17-19-21-23-26-30-34。若采用齿比为42-32-24的三片盘,去掉31、19等不常用档位,按照齿比大小排序,变化曲线应如表3-1所示:

若改用1X系统,则对应的齿比曲线则如表3-2所示:

由以上两表可以看出,1X系统的齿比线性度要好过传统三盘系统,齿比变化更加平顺。若采用34T盘片,则齿比范围介于原三盘系统14档和39档之间;若采用36T盘片,则介于22档和39档之间;38T,则介于15档和310档之间。

在齿比的选择过程中,首先应保证最小齿比符合自己的要求,因为在体力一定的情况下,最小齿比直接决定了你的最大爬坡度,在越野过程中则会影响你克服陡峭地形的能力。以36T盘片为例,最小齿比介于原14档和22档之间,更接近22档,也就是说改单盘之后最小齿比就是原来的22档,如果在平时的爬坡中感觉22档过大,或者经常要用22档以下的档位,那么36T的盘片对你来说就过大了,应该去选择34T的盘片,这样最小档位就降到了略低于原14档的位置,爬坡能力就能得到明显的提升。

盘片齿数减少,必然会影响最高速度。假设外胎规格为26×1.95,外径为2060mm,踏频为120,则34T盘片的最高速为46.6Km/h,36T则为49.4Km/h,差距仅为6%,这个速度已经足够满足大部分下坡路段的需要。考虑到极速的持续时间并不长,在加上安全因素,牺牲一部分最高速度的影响并不大。

3.3关于链条长度

按照SRAM XX1的官方要求,链条长度应按照以下标准确定——将链条绕过牙盘和最大片飞轮,不穿过后拨,将链条拉直后再增加4节。

而在原三盘系统中,链条长度的确定仅需增加2节。

这样一来,由于单盘盘片齿数小于原大盘齿数,链条会偏长,但1X系统有要求多预留2节余量,两部分链条长度的变化相互抵消,实际链条长度基本不变。这不代表改造1X系统都不需要改变链条长度,需要根据具体情况进行分析,可以通过观察最大档和最小档的后拨导臂角度来判断链条长度是否合适。

以我的小车为例:

左图为19档后拨角度,右图为11档后拨角度。

从图中可以看出,无论是最大档和最小档,后拨导臂角度都在正常范围内,既能在最大档提供足够的张力,也不会在最小档时过度拉伸,因此不需要改变链条长度即可适应1X系统。

3.4 关于盘钉

原三盘系统共有8颗盘钉,均为8.5mm双盘盘钉,4颗锁紧小盘,4颗锁紧中盘和大盘。

当改造为1X系统后,牙盘仅有一张盘片,一般安装在原中盘位置,即盘爪内侧。由于仅有一张盘片,原装盘钉会过长,不能够锁紧盘片。

这种情况下有两种解决方案,一是更换6.5mm单盘盘钉,二是加装2mm盘钉垫圈。直接更换盘钉的好处是锁死更加牢靠,而加装垫圈的好处是可以调整盘片位置,以获得更好的链条线。牙盘厂家并没有原配的盘钉垫圈,网上能够买到的多为个人作坊制作,精度难以保证,考虑到盘钉受力较大,加装盘钉垫圈可能会影响盘片耐用性,因此建议更换单盘盘钉。另外,1X系统仅使用一张盘片,盘钉持续受载且载荷较大,因此建议使用钢制盘钉。


四、是否会掉链

掉链是1X系统最担心的问题,加装导链器是最好的解决方案,但是应用在XC车上则并不合适,各厂家也推出相应的稳链技术,比如SRAM XX1的X-Sync技术,也就是常说的正负齿。

每当提到防掉链的问题,十个人有九个会说用正负齿盘片,但是正负齿就一定能解决问题吗?首先要分析一下掉链的原因,下面是我在山地车吧关于Raceface盘片掉链分析的回复,里面有我关于掉链问题的分析:

“RF的齿的确比XX1的矮一些,我认为是出于避免专利纠纷,做一些差异化处理。

RF既然敢出单盘,在掉链的问题上必然考虑的很深入,会有很多工程上的计算和模拟,当然也会有测试,这些东西不是我们这些消费者晃晃脑袋就能想出来的。

再结合我的实际感受。我用的是ZEE 36T单盘+X7后拨+YNB链条,高速剧烈颠簸状态曾掉链一次,但我认为原因在于我的脚有小幅度的倒链动作,下文详谈。

请注意ZEE的盘片是平齿,齿高跟RF差不多,厚度上要薄很多,可以说被所谓的正负齿完爆;后拨是老款X7,没有Type2阻尼。

从那唯一一次掉链之后,又在同一条路以同样速度试验了几次,发现脚是否踩得稳跟掉链有直接关系。大家都知道,正常骑的时候,倒链会更容易导致掉链;在颠簸状态下,如果保持稳定的踩踏动作,是很少掉链的,没有谁是踩着踩着突然掉链了吧。

学过链传动的应该知道,链传动有紧边和松边,对于自行车来说,上半部分是紧边,下半部分是松边,骑行的时候晃动的主要是下半部分,而紧边的一个作用就是保证链条和齿片的啮合。当经过颠簸路面时,一般是双脚放平,一前一后。但是因为路面的颠簸,两只脚不可能一直保持平稳。如果双脚有了小幅度的倒链动作,上半部分链条的张力会迅速下降,不管之前张力有多大,一旦倒链,张力就会减到0。上半部分链条松弛了,在路面颠簸的作用下就会产生纵向的颤动,导致链条脱离齿片,造成掉链。这也跟盘齿越高越不容易掉链,导链器主要是罩住上半部分链条而不是下面,掉链多发生在盘片12点钟位置的常识相符。

后来我用整车带的反光片支架做了个防掉链器,应该有点效果,颠簸路面没再掉过链,但是在原地倒链的时候还是会掉。

综上所述,RF单盘掉链与设计无关,不存在设计失误,人为原因占主要因素。”

由此可以看出,我们并不需要过分担心掉链的问题,只要骑得稳,掉链在一定程度上是可以避免的。如果实在不放心,可以通过多种方式DIY防掉链器,实际效果与结构设计有关,DIY的过程也是极富乐趣。


五、个人使用感受

因为之前跟BIKETO网站有合作,经常给他们翻译国外的文章,恰好赶上XX1发布,现在国内论坛传播比较广的几篇关于XX1的综合介绍帖基本都是我翻译的,也算是国内比较早接触XX1的人群之一,也对XX1产生了浓厚的兴趣。

我的骑行风格属于低档位高踏频类型,能够根据地形及体能变化灵活变换挡位,稳定踏频,骑行地形多为市区及市郊起伏铺装路面、中短距离坡道以及部分XC级别越野路段。

我有大约80%的时间是骑行在市区及市郊铺装路面,使用原三盘系统时,约90%的时间使用中盘,仅在长距离下坡路段使用大盘,几乎不使用小盘,曾一度拆掉小盘若干个月。因为我在骑行中极少使用前拨,因此感觉三盘系统对我来说是多余的,更适合用1X系统。

限于资金等因素,我并没有选择正负齿盘片,也没有更换飞轮,而是选择了Shimano的ZEE盘片直接替换原Deore的三张盘片,拆掉了前拨、前指拨和部分线管,加装了DIY防掉链器。

刚开始使用1X系统时,还不适应缺少前拨和前指拨的感觉,心里有一点点的不踏实,对后拨没有足够的信心,不知道能不够克服我能遇到的大部分地形。我用的是36T的盘片,最小档相当于原来的15档,比22档大一些,体力状况不算太差的情况下,基本可以应付常见的坡道,再配合锁鞋的话,基本没什么问题。逐渐适应了1X系统后,注意力已经全部集中在了右手上,左手除了握把和刹车之外已经不会牵扯我任何的精力,可以把更多的精力集中在对路况的判断上,感觉有一定效果,骑起来也更加轻松了。由于我很少达到40Km/h以上的高速,而且在高速下坡时基本是不踩踏的,所以牺牲的部分高速性能对我几乎没有影响。

另外,改造1X系统后,拆掉了前拨、前指拨、两张盘片以及部分线管,整车重量由11.3Kg下降至10.4Kg,减重效果比较明显,对爬坡能力和操控性有一定提升。

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2#
发表于 2014-4-30 11:50:46 | 只看该作者
太高大上了,,表示看不太懂
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3#
发表于 2014-4-30 11:58:30 | 只看该作者
顶牛老师技术贴,容我晚上回去细细看:onion17
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4#
发表于 2014-4-30 13:05:37 | 只看该作者
本帖最后由 景行仰者 于 2014-8-27 00:01 编辑

很想把家里的通勤车进行轻量化改造。。。

单盘是个不错的选择!

每次看牛老师的技术贴都赏心悦目。

当然我本人目前是坚定的双盘党。。。

以齿比来说,我目前的slx双盘是40-28T,11-28T飞轮,感觉齿比还是有点小。下怪坡差不多就可以感受到极限了。最小齿比为1,济南的陡坡大概都能克服。不过xc的话,可能要换回原来的11-36T飞轮。

有意将盘片齿比改为44-28,起码也是42-28的配比。

双盘,我的感觉,比三盘好,但是同样前变速总有鸡肋的感觉,待我将通勤车改作单盘试试。


2014年8.27日更新:
最近越来越感觉到齿比的重要性和XX1的牛逼之处了。
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5#
发表于 2014-4-30 13:22:26 | 只看该作者
感觉山马赛38T还是不够用啊 基本都是最大档 最欣赏SRAM瞬间下5个档的指拨 满足突然变化的地形 但在特定档位会出现卡链故障还是发动机最关键
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6#
发表于 2014-4-30 13:26:58 | 只看该作者
本帖最后由 夏天的记忆 于 2014-4-30 14:02 编辑

我就看看
目测单盘不够用,有意折腾2X10,不过看数据38T的话还是能忍的
最近确实感觉3盘甚至2盘略拖沓
顶“思考我需要什么样的变速系统”
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7#
发表于 2014-4-30 14:55:50 | 只看该作者
2X系统路过,顺便膜拜牛老师的技术和小萌哥的XX1:onion26
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8#
发表于 2014-4-30 21:12:03 | 只看该作者
人人上也发了链接,牛老师真棒!可是我这种技术小白不太看得懂啊
就默默帮顶一下
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9#
发表于 2014-4-30 23:36:24 | 只看该作者
去年给我的车换血的时候还考虑过单盘,不过那个时候对变速系统的了解还不够深入,最终还是选择了27速。后期有钱有闲还要接着折腾啊,想试试。但是目前感觉参加比赛的话还是传统的30速或者27速好用一些,直接上单盘略不靠谱。。
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10#
 楼主| 发表于 2014-4-30 23:50:02 | 只看该作者
回复 4# Albafica


    将飞轮齿数减小到10T之后,就成功的在保持原最大齿比的基础上将牙盘齿数减小到了38T,也使得最小齿比低于1,再加上11速绵密的齿比,相比原三盘系统不会有任何的损失,不得不佩服SRAM的强大。
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11#
 楼主| 发表于 2014-4-30 23:51:44 | 只看该作者
回复 7# goward12


    38T带10T,跟42T带11T是一样的,估计没几个用44T的吧。另外,XX1的定位是全地形,山马只能算是一个特例。
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12#
发表于 2014-5-2 18:53:04 | 只看该作者
双盘系统26-38T 飞轮11-34 平路高速有点带不起来,但是上坡一般大盘无压力,有改单盘意向,感觉区别不大,三速指拨才是最让我感到别扭的,单盘双盘其次了,总不能为了扔掉指拨换单盘吧。。
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13#
 楼主| 发表于 2014-5-2 19:31:47 | 只看该作者
回复 14# ywl0802


    我用左三速指拨配过双盘,不管怎么对应,一旦拨到空出来的那个档就会掉链。
可以换一只左两速的指拨,新款的SLX M670已经支持2X和3X转换了,XT更不用说了。
双盘其实是三盘的简化模式,但是单盘就不同了,因为没有了前拨,只能依靠后拨,骑行的体验还是有区别的。
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14#
发表于 2014-5-3 20:37:28 | 只看该作者
回复 15# 牛仁旭


    可以调节前拨的限位螺丝来让前拨变两速 但是牺牲了前拨手感 有得有失吧
暂时先这么着  再过两个月看看情况  现在还没适应好双盘
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15#
发表于 2014-5-3 21:19:05 | 只看该作者
有个槽点

比较齿比细腻程度的块,逻辑有点问题,齿比的细腻程度只和盘片还有飞轮有关,盘片齿数和飞轮一样,那细腻程度就一样。那张图有误导性,看起来似乎是1X系统比较连贯,别忘了,变速的时候很少前面后面一起变,这时候细腻程度是一样的。

更何况,2X、3X系统允许使用更小的牙盘盘片齿数和更细腻的飞轮,比1X系统好的多。
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