El sistema de transmisión y cambio consta principalmente de pedales, manivela, placa de cambio grande, eje central (también conocido como pedalier), cadena, rueda libre y palanca de cambio, línea interior de cambio, tubo exterior de cambio, desviadores delantero y trasero. Normalmente, la mano izquierda controla el desviador delantero y la mano derecha controla el desviador trasero.
Al cambiar, la manija de la palanca de cambios manipula la tensión del cable de cambio para ajustar la cantidad de tensión del resorte para mover la cadena a las marchas deseadas. La función del sistema de transmisión es transmitir la potencia de la manivela impulsada por el pedal a través de la cadena a los dientes de los engranajes grandes y la rueda libre, que a su vez impulsa el marco de la rueda y los neumáticos para que giren hacia adelante a través del cubo y los radios de alambre. El propósito del cambio es permitir a los ciclistas ajustar la relación de transmisión más adecuada (es decir, la relación de transmisión) de acuerdo con las diferentes condiciones de la carretera y su fuerza física para que el viaje sea más cómodo.
Actualmente, hay de 1 a 3 piezas de discos de engranajes grandes y de 6 a 10 piezas de ruedas libres (11 piezas para las más avanzadas). Cada pieza de la rueda dentada y de la rueda libre tiene un saliente llamado “tooth”, que en inglés es “tooth”, por lo que mayoritariamente se representa con una “T”. En cuanto al número de marchas, depende del número de piñones y ruedas libres delanteras y traseras. Por ejemplo, si el piñón delantero tiene 3 piñones y la rueda libre trasera tiene 10 piñones, hay 30 marchas diferentes de 3 por 10.
En términos generales, el número de espacios entre dientes de las bicicletas de carretera se puede dividir en tres tipos: disco estándar (53/39), disco de compresión (50/34) y disco triple (53/39/30). Por ejemplo, el paso de los dientes de una de las ruedas libres de 10 segmentos es 11 / 12 / 13 / 14 / 15 / 17 / 19 / 21 / 24 / 28 T, respectivamente.
Cuando la relación de transmisión se ajusta para que sea mayor, la velocidad es más rápida aunque requiere más esfuerzo. Por ejemplo, cuando la placa de engranaje grande tiene 53 dientes con una rueda libre de 11 dientes, la relación de transmisión (53/11) es de aproximadamente 4,82, lo que significa que cuando el ciclista pedalea 1 vuelta, impulsará la rueda a través de la rueda libre detrás de la distancia de 4,82 vueltas, en principio, para terreno plano. Cuando la relación de transmisión se ajusta a una más pequeña, se ahorra más esfuerzo, pero la distancia de avance es más corta. Por ejemplo, cuando la placa de engranaje grande tiene 39 dientes con una rueda libre de 28 dientes, entonces la relación de transmisión (39/28) es aproximadamente 1,39, lo que significa que cuando el ciclista pedalea 1 vuelta, solo 1,39 vueltas de distancia de la rueda, generalmente para cuesta arriba. De esta manera, mediante la combinación de diferentes relaciones de transmisión, se puede generar la potencia adecuada para aprovechar la mejor combinación de diversas condiciones de la carretera.
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