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Unser gemeinsames Forschungsprojekt mit dem Laboratory of the Government Chemist (LGC) und dem National Physical Laboratory (NPL) hat uns sieben wichtige Ergebnisse beschert. Die Bedeutung der Erkenntnisse, die Glaubwürdigkeit der ihnen zugrunde liegenden wissenschaftlichen Untersuchungen und ihr nachhaltiger Wert für Muc-Off, da wir zunehmend ausgefeiltere Test- und Entwicklungsmethoden anwenden, können nicht genug betont werden.
Wissenschaftler des National Physical Laboratory (NPL) haben wiederholt/übereinstimmend festgestellt, dass die Hauptreibungsquelle einer Fahrradkette zwischen dem Verbindungsstift und der Platte liegt. NPL berichtete, dass die größten Kontaktdrücke im System auf eine Gleitbewegung zurückzuführen sind, die am kleinsten Bauteildurchmesser auftritt. Dieser Gleitkontakt verlängert die Kette, was wiederum zu Verschleiß an Kettenblättern und Kassette führt.
Die Entwicklung eines neuartigen hochfrequenten, hin- und hergehenden Linienkontakttests durch das National Physical Laboratory (NPL) folgte der Identifizierung der oben beschriebenen dominierenden Reibungsquelle in einer Fahrradkette.
Der Linienkontakt in einer Fahrradkette beschreibt die lange Kette von Zylindern innerhalb von Zylindern, die durch verbundene Glieder dargestellt werden. Wissenschaftler am NPL berichteten, dass sich die Komponenten innerhalb jedes Glieds in einer Hin- und Herbewegung (hin und her) bewegen, während die Kette sich kreisförmig um das Kettenblatt und die Kassette bewegt. Diese Bewegung lässt sich grob mit einem Uhrzeiger vergleichen, der zwischen 11 Uhr und 1 Uhr tickt.
Innerhalb einer Fahrradkette betrachtet ist die Bewegungsfrequenz nicht besonders hoch, aber wir haben die Berechnung von NPL (mit unterschiedlichen Werten für Belastungen und Geschwindigkeiten) bereits bei unserer Arbeit zur Entwicklung von Schmierstoffen mit Valentino Rossis VR46-Motorradteam angewendet und in eine hochentwickelte Test-"Bühne" für unser Tribometer investiert, um darauf basierende Tests durchzuführen.
Für Muc-Off umfasst die Vorbereitung einer Kette zum Testen oder Rennen die einzelnen Schritte Reinigung, Pflege und Behandlung.
Zu Beginn des Forschungsprojekts verwendeten wir einen dreistufigen Prozess. In jedem Teilschritt extrahierte Dr. M, der geheime technische Leiter für Forschung und Entwicklung bei Muc Off, Glieder und schickte sie an das Labor von LGC. Nach der Analyse mit modernster Ausrüstung fügte LGC Teilschritte hinzu, die einen Prozess zur Verbesserung dessen schufen, was wir zu Recht als die sauberste Kette im Radsport betrachten könnten.
Das vom National Physical Laboratory (NPL) entwickelte Kalibrieröl wird nach einer ultraspezifischen Formel hergestellt, die ausschließlich aus einem Grundöl und ohne jegliche Zusätze hergestellt wird. Natürlich ist es notwendig, ein Schmiermittel irgendeiner Art aufzutragen, um die reibungsintensiven Metall-auf-Metall-Kontakte zu verhindern, die beim Testen einer unbehandelten Kette entstehen würden. Das Kalibrieröl verringert jedoch das Potenzial für unerwünschte chemische Reaktionen, die durch das Auftragen eines Entwicklungsschmiermittels auf das Standardschmiermittel, mit dem eine Kette geliefert wurde, entstehen würden, erheblich.
Die Wiederholbarkeitswerte aus den mit Shimano-Ketten durchgeführten Spannungstests ergaben eine Abweichung von 0,27 W, sogar nach dem Laborreinigungsverfahren von LGC und der Anwendung des Kalibrierungsöls (bei Tests mit dem Standardschmiermittel von Shimano wurde eine Abweichung von 0,25 W festgestellt).
Wir können nun sicher sein, dass Abweichungen von bis zu 0,27 W bei Shimano-Ketten unhärent sind und weniger wahrscheinlich durch das Schmiermittel verursacht werden, das derzeit entwickelt wird. Allein diese Erkenntnis rechtfertigte die Notwendigkeit des Forschungsprojekts. Die Wiederholbarkeit ist für genaue Tests von entscheidender Bedeutung.
Eine weitere Quelle von Abweichungen wurde bei der Haltbarkeit von Shimano-Kettenblättern und -Kassetten entdeckt. Wir haben in weniger als neun Stunden Testzeit ausreichenden Verschleiß festgestellt, um unsere Ergebnisse zu beeinflussen. Als Konsequenz haben wir die Dauer einiger unserer Tests verkürzt und die Häufigkeit erhöht, mit der wir Komponenten austauschen. Wo längere Tests unabdingbar sind (früher dauerten unsere Tests über vier Stunden), verstehen wir jetzt die Auswirkungen des Komponentenverschleißes und können ihn in unseren Ergebnissen berücksichtigen.
Bei prüfstandsgeführten Tests ist die Auswirkung der Komponentenabweichungen auf jeden Test die größte Einschränkung. Abweichungen bei Ring und Kassette durch langwierige Tests können in relativ kurzer Zeit erhebliche Auswirkungen haben. Es ist unpraktisch, sie so oft auszutauschen, wie Sie möchten, und es ist zudem teuer, um problemlos eine größere statistische Signifikanz zu erreichen; die Nachfrage übersteigt oft das Angebot.
Um Abweichungen von nur 0,27 W zu identifizieren und die Kette als ihre Quelle zu isolieren, testete Dr. Mathias die Kette unter unterschiedlichen Spannungsgraden. Die Dyno-Tests haben zwei verschiedene allgemeine Formen. Bei der ersten wird die gesamte Kette unter Spannung gesetzt - der Abschnitt über der Kettenstrebe und der Abschnitt darunter - die hintere Kassette schwenkt und wird mit einem bekannten Gewicht belastet, um den gewünschten Kontaktdruck zu erreichen. Dadurch wird der Einfluss der Schaltröllchen und des Umwerfermechanismus eliminiert und es sind viel kleinere Wandler möglich, wodurch die Wirkung des Schmiermittels genauer gemessen werden kann.
Die zweite Art von Dyno-Test reproduziert normale Fahrbedingungen. Das Schaltwerk bleibt an Ort und Stelle und die Spannung tritt nur im Kettenabschnitt über der Kettenstrebe auf. Der Dynamometer von Muc-Off ist so ausgefeilt, dass Lastprofile, die in Garmin-Daten gesammelt wurden, beim Testen angewendet werden können; ein Best-Case-Szenario, das Dr. Mathias als "Realwelttests im Labor" beschreibt.
Eine anspruchsvolle chemische Analyse der 30 am häufigsten verwendeten Fahrradschmierstoffe, die vom Laboratory of the Government Chemist (LGC) mithilfe der Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC/MS) und der atmosphärischen Feststoffanalyse-Massenspektrometrie (ASAP-MS) durchgeführt wurde, offenbarte erhebliche Unterschiede in ihrer chemischen Zusammensetzung.
Kurz gesagt, es gibt sehr wenig Gemeinsamkeiten zwischen den beliebtesten Schmierstoffen im Radsport. Für Muc-Off und Dr. Mathias hat diese Entdeckung die Möglichkeit eines "Wundermittels" ausgeschlossen: einer chemischen Zutat, die garantiert Ergebnisse liefert. Darüber hinaus ermöglicht sie uns, bei der Auswahl von Grundölen, Additiven oder synthetischen Komponenten für zukünftige Formeln einen gezielten Ansatz zu verfolgen, was die Entwicklung beschleunigen wird.
Dank unseres gemeinsamen Forschungsprojekts mit dem Laboratory of the Government Chemist (LGC) können wir nun sicher sein, dass die Verwendung biologisch abbaubarer Komponenten keine nachteiligen Auswirkungen auf die Leistung hat.
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