セラミックベアリングの本当の測定可能な利点は？

セラミックベアリングに乗ることとステンレススチールに乗ることには本当の違いがありますか？

どのように測定しますか？ドライブトレインのすべてのベアリングにする必要がありますか、それともベアリングの各セットを交換するとパフォーマンスが向上しますか？

誰もが関連する実世界の経験を持っていますか？

編集：

自転車で問題になるかどうかはわかりませんが、今日見ました。これが、セラミックが提供する摩擦抵抗のレベルの違いを示している場合、私はその通りです。

ビデオで：

左のプーリーはShimano DuraAce、中央のプーリーはCampagnolo Record 11の速度です。3つのプーリーはすべて、車軸ボルトで5Nmのトルクに固定されています。また、3つの3つすべてにピボットで少なくとも1mmの遊びがあるため、ディレイラーに通常設置する場合と比較して、ベアリングに余分な張力はありません。ビデオでは約18秒のスピンの動きに違いがあります。それはクレイジーです。

最初の質問に対する簡単な答えは、「良質のスチール製ベアリングと比較してセラミック製ベアリングを使用することによる電力節約はほとんどゼロです」です。2番目の質問に対する短い答えは、「はい、違いを測定することは可能ですが、簡単ではありません」です。長い回答と短い回答のサポートは以下のとおりです。

ただし、最初に、ホイールベアリング、ボトムブラケットベアリング、またはその両方を話しているかどうかに少し依存します。差の測定に関心がある場合、測定方法は2つで異なります。BBベアリングの抗力は、ドライブトレインの効率の違いに現れますが、ハブベアリングは転がり抵抗のコンポーネントとして現れます。もちろん、違いは、ドライブトレインの損失は、coast性走行中ではなくペダリング中にのみ発生するのに対し、ローリング損失は、ペダリング中かどうかに関係なく発生していることです。

デジタルボイスレコーダーに接続されたリードスイッチでju装された自家製のスピードセンサーを使用して、フォークでホイールを空中に持ち上げることで、無負荷ハブベアリングの抗力の差を測定できます。ホイールを上に回転させ、ホイールが減速するときのタイミング「クリック」の差を記録して計算します。ベアリングを交換し、泡立て、すすぎ、繰り返します。

ただし、これは無負荷の設定であり、耐荷重の状況では、耐力の違いが増幅されると考えるかもしれません。その場合、そのようにテストする必要があります。ラボで行うこともできますが、現場で、ry審員が装備したスピードセンサーを使用して自分で行うこともできます。

最初にいくつかの背景。抗力の転がり成分は通常、転がり抵抗係数Crrによって測定されます（空気抵抗の係数はCdであり、通常は前面の面積Aが乗算され、結合用語CdAで表されます）。Crrは速度に依存するコンポーネントを持つことができますが、サイクリング速度ではこれは無視できるため、Crrは一定であると想定できます。もしそうなら、自転車とライダーを所定の速度で動かすために必要な力はかなりよく知られており、理解しています：ここですべてを説明するのではなく、CdAを推定することができる（ええと、素晴らしい）方法を指しますここで見つけることができるCrr 。

これをすべて実行すると、一般的な自転車の場合、すべてのソース（タイヤ、チューブ、ハブベアリング、および一般的な「滑らかな」路面）からの合計Crrが約.005であることがわかります。同じ表面の本当に良いタイヤのCrrは.0045かもしれません。本当にひどいタイヤの場合、Crrは.006です。また、非常に粗い表面の場合、Crrは0.01に達する可能性があります。また、上記にリンクされたパワーの式を見ると、Crrがパワーへの影響の勾配とまったく同じようにスケーリングすることがわかります。同様に、タイヤの違いまたは推定ベアリングの違いによる.001のCrrの増加は、グレード0.1％の急勾配を登るようなものです。

上記のリンクから得られるもう1つの事実は次のとおりです：経験則では、平らな固い表面で25 mphの場合、エアロポジションが良好なサイクリストは約250ワットを必要とします（例外的なエアロポジションは200ワット未満で達成可能です）。25mphで、約.0005のCrrの差は、5ワットの電力の差にほぼ相当します。つまり、優れたタイヤと非常に優れたタイヤの違いは、25 mphで約5ワットの価値があります。

自転車のドラッグのフィールドテストを行った場合、転がり抵抗の5ワットの違いがかなり顕著であることがわかります。ライダーは、セラミックとスチールのハブベアリングの使用の違いは目立たないと報告しています。

情報源は手元にありませんが、私が読んだことから、ホイールベアリングをセラミックに変換すると、機械的損失の低減により、レーシングスピードで1 Wの節約になります。セラミック製のボトムブラケットを使用すると、改善度が低くなります。

ライダーがレーシングスピードで200 W以上を出力していることを考えると、節約は明らかにわずかです。ライダーが携帯している財布の軽量化により、さらに節約できます。

セラミックBBベアリングに乗っています。これは私の唯一の経験です。彼らは数回乗って侵入するように見えたが、これは間違いなく奇妙に思えた。トレーニングパートナーの1人が同じことに気づきましたが、彼の場合、90分後にベアリングが自由に回転しているように見えました。

私はそれらを1年の内気なだけで乗りました。これは、標準のベアリングから得られる使用とほぼ同じです。非常識な価格とわずかな差に基づいて、私はステンレスに戻ることにしました。

先ほど申し上げたライディングパートナーは、ステンレスに戻った後の2番目のセットです。資金が許せば、私はもう一度やり直します。とにかく悪い経験ではありませんでした。別の仲間が、ディレイラープーリーベアリングを含むすべてのベアリングを交換し、それを誓いました!!

それだけです！

現在の回答は非常に道路に固有のものであるため、私が知っている分野についてはそれについての見解を示します。

ダウンヒルは、荷重下での変形が少ないため、それらの恩恵を受けることができます。したがって、理論的には長持ちします。しかし、実際には、この分野のBBとハブベアリングは、シールの破損による腐食で破損する傾向があり、セラミックベアリングは錆びませんが、レースはそうなります。走行距離が長いため、衝撃荷重が低くても問題ありません。

トライアルの場合、それは実際にあなたがどれだけの体重/豊かさであるかに依存します。セラミック製のベアリングの重量はスチール製のベアリングよりもはるかに少ないため、すぐにメリットがあります。しかし、セラミックベアリングは衝撃荷重に対する耐性がはるかに低いため、粉砕されます。トライアルバイクは剛性が高いため、これはすぐに起こります。

ベアリングの材料は、機械的パッケージ全体のほんの一部です。ショップでは、セラミックBBとあらゆる種類のスチールを使用した自転車に取り組んできました。物質的な観点から見ると、セラミックにはより良い可能性がありますが、他の人が指摘しているように、大きなプレミアムを払っています...そして、とにかく最高ではない場合もあります。

このように考えると、オークは松よりも良いテーブルを作ります。しかし、松は作業が簡単であり、結果のテーブルはオーク材よりも滑らかでうまく組み立てられるかもしれません...そしてそれで安くなります。同様に、セラミック製の対応するベアリングよりも優れたスチール製のBB、ハブなどがあります。私のお気に入りがあり、それはまともな価格のスチール（Hawk Racing）であり、私が取り組んだバイクでより良いものはまだ見ていません。

サイドノート：表示されているような動画は一粒一粒で撮影する必要があります...それはマーケティングであり、デモは特定の目的のために設定されています。LBSのスタッフと話し、カウンターの両側（メカニックと顧客）から意見を得る。

私はセラミックベアリングに関するあなたの記事を読んだばかりで、あなたに専門的でない視点を与えることを余儀なくされています。第一に、私は80歳の自転車ライダーで、週末に60歳の若いグループと一緒に自転車に乗っています。まだ私と一緒にいるのであれば、私のライディングは25キロから35キロの速度で30キロから40キロ走行します。セラミックスについてのリサイタルは、ほとんどの場合、コストに関するものであり、利点がないことを発見しました。現実は、私の年齢の人がより良いグループに追いついているということです。スピードの面でわずかな利点があるかもしれませんが、重要なのは、スチールベアリングを使用するよりも、ライドの最後にフィットするということです。若者たちは、同じ息で数グラムが節約できると主張する若いフィットのサイクリストによって使用されているセラミックを非難します。セラミックを使用した2つのTREKロードバイクと、スチールベアリングを使用したCANNONDALEロードバイクがあり、乗車日にロードバイクを交換すると決定的な違いが見られます。あなたのコメントは、フォードがそうであるように、彼らがそれほど親愛でなかったならば、我々全員がメルセデスを運転することができたらそれが素晴らしいだろうとほとんど示唆しています。*

想定される摩擦抵抗の低減に加えて、いくつかの他の問題が思い浮かびました。

人工股関節の代替品と車のブレーキパッド/ディスクの組み合わせという2つの類似点を紹介します。

最初のもの-金属製のカップがセラミックヘッドで使用されます。セラミックは金属よりもはるかに硬いため、金属カップは磨耗します（本体は金属イオンを処理して排出できます）。少し前に、誰かが（ソースが必要）磨耗を防ぐためにセラミック製のカップを作るアイデアを思いつきました。原因は、セラミック上にセラミックがこすれると（股関節にグリースを塗る可能性はまったくありませんか？）、セラミック粒子が体内に放出されることでした。それらは排泄されず、深刻な健康問題を引き起こしました。私が今何をしているのか、今すぐ説明します。

ブレーキパッド/ディスクについて説明します。パッドの場合、利用できるパッドの硬度は異なりますが、かなり柔らかいほど高価です。柔らかいパッドが早く摩耗するのに、なぜもっと費やすのですか？答えは簡単です。摩耗するのはパッドではなく、パッドとディスクの両方です。したがって、パッドの摩耗が少なければ少ないほど、ディスクは研磨されます。そして、使用するパッドが硬いほど、ディスクをより早く交換する必要があります（追加費用と労力）。

TL; DR; ここから始まります：

硬化したスチール製カップとステンレス鋼製ボールを使用する場合、ボールが摩耗してカップがほとんど損傷を受けずに残ります。締め付けが機能しなくなった場合は、（かなり手頃な）ボールを交換するだけです。

硬化鋼製カップにセラミックボールベアリングを使用する場合、セラミックが硬いほど摩耗が多くなります。その後、古いセラミックボールを交換するだけでなく、摩耗したカップも交換する必要があります。もちろん、完全なセラミックカートリッジベアリングを交換する場合、これは当てはまりません。