Krótka odpowiedź na pierwsze pytanie brzmi: „oszczędność energii dzięki zastosowaniu łożysk ceramicznych w porównaniu do dobrych łożysk stalowych wynosi prawie zero”. Krótka odpowiedź na drugie pytanie brzmi: „tak, można zmierzyć różnicę, ale nie jest to łatwe”. Im dłuższa odpowiedź, a wsparcie dla krótszych odpowiedzi znajduje się poniżej.
Po pierwsze jednak zależy to nieco od tego, czy mówimy o łożyskach kół, łożyskach suportu, czy obu. Jeśli chcesz zmierzyć różnicę, sposób pomiaru różni się w obu przypadkach. Opór łożysk BB wykazywałby różnice w wydajności układu napędowego, podczas gdy łożyska piasty pojawiałyby się jako element oporu toczenia. Różnica polega oczywiście na tym, że straty w układzie napędowym występują tylko podczas pedałowania, a nie podczas wybiegania, podczas gdy straty podczas toczenia występują tak długo, jak się toczysz, niezależnie od tego, czy pedałujesz, czy nie.
Różnice w oporze łożyska piasty bez obciążenia można mierzyć, utrzymując koło widelcem w powietrzu, używając domowego czujnika prędkości wyposażonego w jury z kontaktronem podłączonym do cyfrowego dyktafonu. Podkręcasz koło, a następnie rejestrujesz i obliczasz różnicę w czasie „kliknięć”, gdy koło zwalnia. Zamień łożyska, spień, wypłucz, powtórz.
Byłoby to jednak w stanie bez obciążenia i można by pomyśleć, że różnice w oporze łożyska mogą być zwiększone w sytuacjach obciążenia. Jeśli tak, musisz przetestować w ten sposób. Możesz to zrobić w laboratorium, ale możesz też zrobić to sam, w terenie, z czujnikiem prędkości przysięgłym.
Najpierw jakieś tło. Składnik toczny oporu jest zazwyczaj mierzony za pomocą współczynnika oporu toczenia Crr (współczynnik oporu aerodynamicznego wynosi Cd, który jest zwykle pomnożony przez pole powierzchni przedniej A i opisany przez łączny termin CdA). Crr może mieć składnik zależny od prędkości, ale przy prędkościach cyklicznych jest to pomijalne, więc możemy założyć, że Crr jest stały. Jeśli tak, moc wymagana do poruszania się rowerem i rowerzystą z określoną prędkością jest dość dobrze znana i zrozumiała: zamiast przejść przez to wszystko tutaj, wskażę (um, genialną) metodę, która pozwala oszacować CdA i Crr, które można znaleźć tutaj .
Teraz, jeśli to wszystko zrobisz, przekonasz się, że dla typowego roweru całkowity Crr ze wszystkich źródeł (opony, dętki, łożyska piasty i typowa „gładka” powierzchnia drogi) wynosi około 0,005. Crr dla naprawdę dobrych opon na tej samej powierzchni może wynosić 0,0045; dla naprawdę kiepskich opon Crr może wynosić 0,006; a dla naprawdę szorstkiej powierzchni Crr może sięgać nawet 0,01. I, w pewnym kontekście, jeśli spojrzysz na równanie mocy powiązane z powyższym, zobaczysz, że Crr skaluje się dokładnie tak, jak gradient w swoim wpływie na moc, więc gdy Crr wynosi 0,01, wpływ na moc jest dokładnie jak wspinanie się o ocenę 1%. Podobnie wzrost Crr o 0,001, spowodowany inną oponą lub domniemanymi różnicami w łożyskach, przypomina wspinanie się o nachylenie o 0,1% bardziej strome.
Oto jeszcze jeden fakt, również wywodzący się z powyższego linku: ogólna zasada jest taka, że przy prędkości 25 km / h na płaskiej, twardej powierzchni rowerzysta w dobrej pozycji aerodynamicznej potrzebuje około 250 watów (wyjątkową pozycję aerodynamiczną można osiągnąć przy mocy poniżej 200 watów). Przy prędkości 25 km / h różnica Crr wynosząca około 0,0005 jest w przybliżeniu równa różnicy mocy 5 watów. Oznacza to, że różnica między dobrą oponą a bardzo dobrą oponą jest warta około 5 watów przy prędkości 25 km / h.
Jeśli wykonałeś jakiekolwiek testy przyczepności roweru w terenie, zorientujesz się, że różnica 5 watów w oporze toczenia jest dość zauważalna. Kierowcy informują, że różnica między stosowaniem ceramicznych i stalowych łożysk piast nie jest zauważalna.