본 게시물에서는 자전거 기어비(종종 기어 인치로 표시), 작동 방식, 필요한 기어비 범위 등에 대해 설명합니다.
1. 자전거 기어비는 어떻게 작동합니까?
자전거는 뒷바퀴에 페달을 밟는 힘을 전달하여 주행합니다.페달을 돌리면 프론트 체인 링이 체인을 끌어당겨 리어 스프로킷을 넘어 리어 휠을 따라 회전시킵니다.기어비에 따라 페달을 한 바퀴 돌리면 리어 휠이 한 바퀴 미만의 전체 원("저단 기어") 또는 네 바퀴 이상의 전체 원("고단 기어") 회전할 수 있습니다.
자전거 드라이브트레인.(전면) 체인 링, 체인 및 체인 링이 있는 (후면) 카트리지 세트와 함께 크랭크라 합니다.
기어가 낮을수록 리어 휠에 더 높은 힘을 가할 수 있지만 속도는 더 느리고 그 반대도 마찬가지입니다.아래 그림과 같이 페달이 기어비에 따라 동일한 각도로 회전할 때 리어 휠은 더 짧은 거리를 주행할 수 있고, 더 큰 출력력(급경사 오르막길에서 좋음) 또는 더 긴 거리를 주행할 수 있지만 더 적은 힘(빠른 주행에 좋음)으로 주행할 수 있습니다.
2. 기어비 – "기어 인치"
기어비는 보통 "기어 인치"로 표현됩니다. 즉, 페달을 완전히 한 바퀴 돌 때 뒷바퀴가 커버하는 거리(인치 단위)입니다(대략 설명하자면, 이 문장의 시작 부분에서 링크를 클릭하면 됩니다).이는 프론트 및 리어 체인 링의 톱니 수와 리어 휠의 직경(크기) 사이의 비율에 따라 달라집니다.
예를 들어 프론트 체인 링에 42개의 톱니가 있는 경우 페달을 한 바퀴 돌리면 체인이 42개의 톱니에 대해 움직입니다.물론 리어 스프로킷은 같은 수의 톱니로 움직입니다.(리어) 스프로킷에 톱니가 14개인 경우 체인 이동 시 톱니가 42개 당기면 스프로킷이 3개 원(42/14)만큼 회전합니다.그러나 톱니가 21개일 경우 2개(42/21)만 회전합니다.그것이 하나의 요인이다.이제 정확한 기어링을 위해 휠 직경을 고려해야 합니다.26인치 산악자전거 바퀴는 28인치 도로 자전거 바퀴에 비해 한 바퀴는 더 짧은 거리를 이동하게 된다.따라서 체인링 비율이 동일할 경우 로드 바이크 기어가 MTB보다 높아집니다.
자전거 기어를 장착할 때는 다음 두 가지가 중요합니다.
- 최저 기어비와 최고 기어비 사이의 넓은 범위(가장 가파른 오르막에서 충분히 낮고 가장 빠른 내리막에서 충분히 높음)
- 엄격한 기어 간격 – 기어비가 10~15% 차이 나는 기어가 많아 주행 조건에 따라 적절한 기어를 선택할 수 있습니다.
자전거는 보통 앞바퀴 체인 링이 하나에서 세 개까지 있고, 그 사이에 치아 수가 상대적으로 크게 벌어져 있습니다.
리어 스프로킷은 단일 또는 여러("카세트"라고 함)이며, 5~11개 이상의 스프로킷입니다.인접한 스프로켓 사이의 톱니 수 간격이 작습니다.
11-13-15-18-21-24-28-32
프론트 체인 링으로 큰 기어비를 변경하고 카세트 스프로킷 선택에 따라 원하는 기어비를 미세 조정합니다.기어비는 분당 80~100페달 회전으로 페달을 밟는 것이 어렵지 않을 뿐만 아니라 (저항이 전혀 없는 것처럼) 너무 쉽지도 않을 정도로 선택하는 것이 가장 좋습니다.유일한 예외는 가파른 오르막인데, 이 오르막에서는 종종 분당 50회 이상의 크랭크 턴을 달성할 수 없습니다.
3. 필요한 톱니바퀴의 계산
기본 기준 기어 인치 포인트는 다음과 같습니다.
- 가파른 오프로드 오르막길을 오르기 위해 필요한 매우 낮은 기어에 20기어 인치.예: 22개의 톱니 작은 체인 링이 있는 MTB 크랭크와 가장 큰 34개의 톱니 스프로킷이 있는 카세트와 26인치 휠이 약 17개의 기어 인치를 제공합니다.
- 100기어 인치를 넘으면 바람이 강한 평평한 포장도로에 적합합니다.
- 일부 극단적 상황을 제외하고, 90 %의 조건에서 25 ~ 100 기어 인치 범위로 주행하기에 충분합니다.또는 레이싱(각 레이스의 주행 조건에 맞게 기어가 맞춤 제작됨)을 위한 것이다.
전체 기어 범위와는 별개로, 매 순간 올바른 기어가 현재 속도와 주행 조건에 일치할 수 있도록 두 극단 사이에 많은 기어를 배치하는 것이 좋습니다.앞에서 설명한 바와 같이 카세트 체인 링의 좁은 틈새에 의해 실현됩니다.
계산 방법:
기어 인치 = (휠 직경(인치 단위) x (전방 체인 링 톱니 수) /
리어 스프로킷 톱니 수
페달 한 바퀴당 주행 거리를 얻으려면 기어 인치에 3.14(Pi 번호)를 곱하십시오.
4. 인체의 한계
페달을 많은 힘으로 천천히 돌리면 근육은 빠르게 지치게 됩니다 – 오랫동안 힘을 유지하기에 충분한 산소와 혈액을 공급받지 못합니다.기어비가 너무 높은 주행에서는 페달을 천천히 돌리는 것은 정지 상태에서 점프하는 것과 비슷합니다. 즉, 짧은 시간에 많은 힘을 발휘하지만 빠르게 지칩니다.
낮은 기어비로 빠르게 페달을 돌리는 것은 빠르게 걷거나 달리는 것과 비슷합니다: 심장과 폐는 더 열심히 일하지만, 그 노력은 훨씬 더 오래 유지될 수 있습니다.그리고 훈련과 함께 빠르게 개선됩니다.
분당 최적의 회전수는 80~100회입니다.각자의 차체와 트레이닝 레벨에 따라 달라집니다.기어비를 변경하는 주요 기능은 최적의 레인지로 유지됩니다.급경사 오르막길에서는 예외로 50rpm 이하로 떨어지는 경우가 많지만, 긴 오르막길에서는 60rpm을 넘을 정도로 기어가 '느리다'고 있습니다.
5. 체인 라인과 크로스 체인
같은 드라이브트레인에서는 다양한 체인링 조합으로 일정한 기어비를 얻을 수 있습니다.예를 들어 프론트 체인링 48-38-28 조합과 6단 14-16-19-21-24-28 카세트를 갖춘 드라이브트레인을 예로 들겠습니다.
48-24 조합과 28-14 조합에서도 동일한 기어비를 달성할 수 있습니다.그러나 두 가지 조합 모두 아래 그림과 같이 체인이 완전히 교차되고 꼬여 있습니다.
쇠사슬을 꼬았다.
내부 및 외부 체인 링의 조합은 반드시 피해야 합니다.
체인 교차는 체인링뿐만 아니라 체인링에도 많은 부하를 가하여 마모를 대폭 가속화하고 체인링의 파손이나 탈락 가능성을 높입니다.
38-19 조합에서도 비슷한 기어비를 달성할 수 있으며, 중간 구동 체인 링은 카세트 중앙에 있는 카세트 스프로킷과 짝을 이루어 거의 완벽한 직선 체인 라인을 형성합니다.
기어를 선택할 때는 이 점에 유의해야 합니다.내부 체인링은 카세트의 내부 2/3(자전거에 근접)와 결합해야 합니다.외부 체인링은 카세트의 외부 2/3와 결합해야 합니다.중앙 체인 링(3개 있는 경우)은 카세트 양 끝에 있는 외부 1/6을 피하여 중간 카세트 체인 링과 결합해야 합니다.
올바른 체인링 조합:
컬러 조합의 경우 체인은 절대 극단적으로 교차되지 않습니다.
다른 방법으로 보여주는 또 다른 사진:
6. 용장(중복) 기어
톱니 수의 차이가 그다지 크지 않은 프론트 체인 링이 여러 개 있는 자전거는 다양한 체인 링과 리어 스프로킷 조합을 사용하여 기어비를 동일하게 할 수 있습니다.이는 일반적으로 "트리플"(전면 체인 링 3개)에서 발생합니다. 이 경우 치아 수는 대개 10개 정도 차이가 납니다(예: 44-32-22, 또는 50-39-30 등).
사람들은 종종 "사기당했다"는 느낌을 받는다.3×9 기어 자전거를 구입하지만 27개의 기어 대신 14개의 기어비가 눈에 띄게 다릅니다.이게 왜 도움이 되죠?
먼저, 프론트 체인 링 간에 이동하려면 시간이 좀 더 필요하며, 체인이 페달링 부하를 받는 경우 이를 달성하기가 더 어렵다는 점을 유념해야 합니다.또한 프론트 변속을 한 번 하면 리어 변속보다 기어비가 크게 변경됩니다.
사실 프론트 체인링은 기어비 범위가 넓어지고 리어 스프로킷은 인접한 기어의 기어비 차이가 난다.
평지에서 말을 타고 언덕에 접근한다고 상상해 보세요.자전거의 체인 링이 48-38-28이고 카세트가 9단 링입니다: 12-13-15-17-19-21-24-28-32.평지에서의 적당한 페이스를 위해서는 48-19 또는 38-15 콤비네이션이 필요합니다.둘 다 거의 동일한 기어비를 제공하며, 크로스 체인을 많이 하지 않습니다.그러나 일단 상승이 시작되면 낮은 기어비가 필요합니다.48-19 조합으로 탑승하는 경우, 크로스 체인 주행이 더 많이 필요하며, 나중에 더 작은 38 체인 링으로의 프론트 시프트로 인해 기어비의 큰 "점프"가 발생합니다.그러나 38-15 조합으로 언덕에 접근할 경우 점진적이고 쉬운 리어 변속을 통해 많은 기어 레인지 변경이 이루어집니다.
일반적인 도로 이중 체인링(53-39)도 상황은 비슷합니다.기어비의 범위가 "트리플"만큼 크지는 않지만, "중첩" 기어도 충분히 있습니다.
현대의 "콤팩트" 체인 링은 3개의 체인 링 대신 2개의 체인 링만 사용하여 트리플과 유사한 광범위한 기어비를 달성하려는 시도입니다.그렇기 때문에 소형 체인링과 대형 체인링(일반적으로 16개의 톱니) 사이에 톱니 수가 크게 차이가 납니다. 이는 프론트 탈선기가 처리할 수 있는 최대 "갭"입니다.그 덕분에, 그들은 매우 적은 수의 "중첩" 기어들을 가지고 있습니다.왜 이게 어색해?
일반적인 로드 콤팩트 크랭크셋(50-34)을 예로 들어 보겠습니다. 앞의 예에서 9단 카세트가 장착된 경우입니다.작은 쇠사슬은 평지에서 타기엔 "너무 느리다" 그래서 오르막으로 다가가도 큰 링 안에 머물러야 한다.그런 다음 오르기 시작하면 (대규모) 프론트 시프트가 필요합니다.큰 체인 링에서 작은 체인 링으로 변속한 후 기어비의 변화가 너무 커서 비슷한 기어비를 달성하려면 리어에서 최소 2회 이상 변속해야 합니다(조금 더 짧음).실제로 보면 다음과 같습니다.
50-24 조합 후에는 기어비 변화를 너무 크게 하지 않기 위해 34-19 또는 34-17로 전환해야 합니다.이 기능은 가파른 오르막과 내리막(예: 구릉)이 많은 지형에서 유용하지만 모든 지형에서 유용하지는 않습니다.그것은 또한 평지에서 탈 때 더 많은 크로스 체인을 낳는다.14-28과 같은 14개의 톱니로 시작하는 (구체적이고, 훨씬 비싸고, 널리 사용할 수 없는) 카세트를 장착하는 경우 마지막 문장이 정확하지 않을 수 있습니다.
출처: bike.bikegremlin.com/ Relja Novoviz 지음
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