无级变速器如何实现无极（关于单盘变速系统）

出处 : bikeradar 作者 : Oscar Huckle

当大多数自行车还搭载着前拨和两到三片牙盘的时候，单盘自行车已经逐渐引领了潮流。这些自行车不搭载前拨，因为只有一片牙盘，同时用于前拨的指拨和线管也就不需要了。单盘系统可不是什么新鲜事物了，好多车手早就已经用上了1x套件，但在过去的时候他们配合着防掉链器使用，有时候还得自己找点零配件装上以确保最佳性能。好在现今单盘越来越火爆，许多零件随手可得，再也不用混搭了。SRAM是第一家开发单盘套件的大型生产厂家，他们在2012年率先推出了XX1山地车套件，其后越来越多厂家开始加入这一轨道，纷纷推出自己的产品。在这篇导引里，我们将一同探索单盘变速系统的组成、在各种自行车上的应用方式以及比较探讨单盘系统的优缺点。

一、单盘系统是什么？

单盘系统也叫1x系统，故而以此类推，有两个牙盘、三个牙盘的变速系统就是2x、3x系统了。简而言之，1x系统的特点就是只有一个牙盘装在中轴上，不带有前拨。有两个或以上的牙盘可以给到骑乘者更宽泛的齿比范围已经更小的档位间距，极大改善骑乘感受。加以正确的使用，踩踏会变得十分简单。两个牙盘中较小的那一个通常在爬坡的时候会用到，给骑乘者一个更轻的档位，在这一情境下当然双盘比单盘有着更大的优势。

大多数单盘自行车的飞轮片数很多，而且小飞轮做得更小，大飞轮做得更大，这是为了弥补单盘带来的变速范围过窄的问题，无论是爬坡还是放坡都有合适的档位可用。许多单盘系统在牙盘上做了改进，齿间距一宽一窄的交替排列，这能防止链条在骑行过程中遇到颠簸路面时掉链、卡在牙盘和车架的缝隙里或拍打其他部件造成危险。后拨上有一个小的机械部件用来保持链条位置，并且还有减小噪音、使骑乘更加安静的作用。

二、单盘系统在山地车、砾石公路车和公路车上的应用

1、单盘山地车

▲现在大多数山地车都用上了单盘 摄：Bold Cycles

虽然说这几年单盘系统才开始普遍出现在顶级山地车上，但这项技术可是2012年10月就被SRAM开发出来了，命名为1×11 XX1山地车套件。在2016年3月他们又率先推出了12速的Eagle套件。现在越来越多的山地车被设计成只能搭载单盘。少了前拨之后，车架的设计也变得多元化，充满了天马行空的想象力，尤其是对于后悬挂的设计。一旦省出来前拨的余地，支点的选位就多了选择。支点可以设计得更宽，以增强平顺性和使用寿命。考虑到悬挂动力学的时候，链条的变速范围越窄，需要妥协的地方就越少，车架和后悬挂系统的设计就越有帮助。SRAM如今已经不再生产任何双盘山地套件了，但SHIMANO依然不忘初心，提供前拨的选项。此外一些低端车型还是搭载了双盘或三盘的套件。

2、单盘砾石公路车

▲对砾石公路车来说，没有前拨，好处多多 摄：Russell Burton

目前高端的砾石公路车都用上了单盘套件。SRAM的公路越野套件Force CX1目前可以适配于大多数的砾石公路车，还提供了XPLR eTap AXS电子大套。当然，用于砾石公路车的双盘套件也仍在生产。

Shimano在2019年推出了专门用于砾石公路车的套件Shimano GRX。Campagnolo是三大套件厂家里最后一个推出单盘套件的，这就是2020年问世的Ekar套件，其最大的也是唯一的亮点就是13速。现今市面上的砾石公路车有的只能搭载单盘，而有些则没有限制。其实选择哪一种主要取决于骑手的骑乘习惯和路面的颠簸程度。如果路面更为平整，且骑手想要更多的变速选择来适应路况和保持踏频，那么双盘是更佳的选择。然而，如果你的骑行路线上充满了技术性路段、机械故障的风险，那么你或许更适合机械简单、链条稳定的单盘系统。

3、单盘公路车

▲职业车队上单盘？水蓝车队干过这事 摄：Ben Delaney

公路车上目前普遍还是使用双盘套件，单盘仍未得到大规模的普及。究其原因还是双盘的排列组合能提供远多于单盘的档位选择，而坡度的变化也会远多于地形的变化，因此档位多样性的优先级更高。水蓝车队曾经使用搭载单盘的3T Strada公路车但是收效甚微，车队在经历了参加环西的高光时刻后迅速销声匿迹。而就在近期，许多车手选择在平路赛段和石头路赛段骑乘单盘公路车出战，就比如利兹·戴格南在2021年巴黎-鲁贝古典赛的惊天一胜。

▲SRAM制造的气动牙盘

当路面平坦、用不上较小的牙盘时，单盘套件也会出现在计时赛和铁三比赛里。为此有些品牌会设计空气动力学牙盘。

4、其他车型

▲电助力自行车上许多都是单盘

一些公路越野车使用单盘是因为其泥泞路面的良好表现，因为不再有泥巴卡在前拨上的问题。一些电助力车型使用单盘是因为通勤不会经过高难度路段，且单盘在动力充沛的情况下更简洁高效。许多纯电单车由于电机体积较大，因此前拨无处安放。

四、单盘系统的优点

单盘系统的优点主要有五条：结构简洁、重量减轻、易于保养、推动车架设计进步和花费更低。

1、结构简洁

▲上了单盘之后,一个变速拨杆就够了 Ian Linton摄

就一个牙盘，操作起来那是相当方便，因为没了前拨可以省下来一半的变速工作，只有后拨需要你操心了。单盘还避免了档位重复的问题。在双盘或三盘套件上，不少档位的传动比是重复的（比如53x15和39x11），这造成了普遍使用的22速自行车（以50/34双盘和11-28飞轮为例）里，其实只有14个传动比相差较大的档位，有8个档位是相近的，而3个档位是完全重复的这实际上就让你少用了至少3个档。此外，车上使用的部件少了，未来需要更换的部件也就少了。

2、重量减轻

▲Campagnolo声称Ekar是最轻的gravel套件 Russell Burton摄

单盘套件少一个牙盘、少了前拨、变速拨杆和相关的线束线管，因此重量上有一定的优势。然而配备有离合装置的后拨又会增加一定的重量，因此如果配合更换了宽间距大飞轮（11-42、11-46的11/12速飞轮）那么整体重量其实相差不大。

3、易于保养

▲五通部分看上去简洁多了 Oscar Huckle摄

维修保养变得简单了很多，因为只有一个变速器需要调节。换前拨、调前拨一直很麻烦，因为蹭链是常见的机械故障，如今都可以不再考虑了。在越野路段，前拨又是个卫生死角，泥巴很容易在这里堆积，卡在拨链环里和两个牙盘之间，使用单盘就没这些事了。

4、推动车架设计进步

▲没有给前拨留地方 Ian Linton摄

两到三片牙盘事实上极大地限制了设计师们在车架上的发挥，因为前拨的安装部位被牙盘和中轴的位置所确定，无法改动。因此座管和立管的设计始终无法在提升轮胎通过性、骑乘舒适性和减震性上有所突破。

5、花费更低

▲更少的零件意味着更低的价格 Ian Linton摄

更少的配件意味着更低的价格。举个例子，一套shimano GRX 810 单盘大套的指导价是999欧元（约合6978人民币）而双盘大套的指导价是1049欧元（约合7327人民币）。一套SRAM Red eTap AXS单盘大套的指导价是1978欧元（约合13816人民币）而双盘大套的指导价是2423欧元（约合16925人民币）。综上可以看出，单盘套件的价格要低上不少。

五、单盘系统的缺点

这套单盘也有着不少的缺点，诸如过大的档位间距、关键部件的磨损等等。

1、跳档

▲可用的档位数量确实少了一半 Oscar Huckle摄

通常来说，单盘套件的档位数量是双盘套件的一半，但又需要达到和双盘套件一样的变速范围以应对爬坡或者巡航等各种情境下所需的齿比。为了满足这个需求，单盘套件的飞轮都做得巨大无比，比如SRAM Eagle就搭载了10-52的飞轮，shimano则是10-51的飞轮，其大飞/小飞的比值达到了500%以上，但即便如此依旧无法和双盘套件相提并论，这也就意味着对牙盘的选择变得至关重要。就算你选择了合适的牙盘，你会发现每次拨动变速，档位和档位之间的跳跃很大，而这极有可能打乱你原有的踩踏频率从而影响骑行节奏。越野的时候倒是无所谓，自己找自己的节奏就可以了，可要是在集团当中骑行，难以保持稳定平顺的踏频会是个麻烦。

2、功率损耗

▲爬陡坡的时候你就知道大飞到底有多大了 Ian Linton摄

不可否认的是，单盘的链条运行角度是要比双盘更加扭曲，因为前面是一个牙盘，后面要对应那么多个飞轮，尤其当链条挂在最大飞轮和最小飞轮上时，链条的弯折角度最大，此时的摩擦也增大，传动效率低于双盘套件。这种损耗在速度越快的时候就越显著。velonews和ceramicspeed联合研究表明，单盘系统的平均传动功率损耗是12.24瓦特，而同等条件下的双盘套件这一数值是9.45瓦特。在职业赛场上，这样的差距已经足以使车手们投双盘套件一票了。

3、部件寿命

▲用一个小工具来检查你的链条是否拉伸过长

由于单盘套件带来的链条弯折角度过大，零部件的磨损会加剧。盘片的更换频繁与否取决于你选用怎样的产品。当链条达到使用寿命的时候一定要及时更换，否则被拉得过长的链条会加速磨损飞轮。要知道单盘套件换个飞轮很贵的！

4、塔基兼容性

▲现如今塔基的规格多了不少 Matthew Loveridge摄

单盘套件为了达到和双盘一样的效果，通常会把小飞做得更小，以模拟双盘公路车的小盘小飞，这样一来厂家就需要设计新的塔基来适配更小的飞轮。现在市面上常见的塔基无非就是Shimano/SRAM的或者cp的两种规格，但它们最小只能兼容到11t的飞轮。而现在有了单盘套件，也就有了无穷的可能性：三大套件厂商都在研发适用于单盘套件的塔基，主要就是为了适配最小片达到10t甚至是9t的飞轮。

六、我该选哪个

▲双盘还是公路车的主流搭配 Simon von Bromley摄

用单盘还是双盘，取决于你的骑行需求和路面状况。如果你喜欢易于保养、结构简单且轻量化的话，单盘显然是不二之选；而双盘能带给你更绵密的档位分布，从而便于选择合适的踏频，踩踏起来不会太飘也不会太重。

七、怎么上单盘

▲没有什么能阻止你上单盘 Russell Burton摄

要想上单盘，你可以选择直接买大套，也可以把现有的套件改成单盘。把前拨和指拨拆了之后，换个齿数合适的牙盘，最好是正负齿的那种，不太容易掉链。此外后拨也需要加导链器，免得链条磕到车架和后拨。

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