Les plateaux / cassettes en aluminium contribuent-ils à l'usure de la chaîne?

En essayant d'obtenir une transmission longue durée et à faible entretien, j'ai lu des déclarations selon lesquelles l'oxyde d'aluminium est à l'origine de la couleur noire de la saleté de la chaîne et est également très abrasif:

L'oxyde d'aluminium des plateaux noircit la chaîne - et il est très dur et abrasif. Les meules sont en oxyde d'aluminium!

- John Allen sur sheldonbrown.com

D'autres affirment que presque tous les abrasifs (y compris l'oxyde d'aluminium) proviennent de la route:

Je crois que presque tout le grain vient de la route. L'aluminium est très commun dans la plupart des sols, sous forme d'oxyde d'aluminium, qui est un abrasif assez efficace.

- Frank Krygowski dans rec.bicycles.tech

Ma question est la suivante:

Quelle quantité de saleté / abrasif sur une chaîne provient des plateaux et dans quelle mesure affecte- t-elle vraiment l'usure de la chaîne?

Mon sentiment est que les particules d'oxyde d'aluminium broyées sur les plateaux seraient de très faible diamètre, et n'auraient donc pas d'effet abrasif significatif par rapport aux plus grosses particules de sable et de saleté projetées depuis la route / le chemin lui-même. Évidemment, cela soulève des questions quant au lubrifiant utilisé (car un lubrifiant collant attirera la saleté) et aux conditions de conduite, mais pour les besoins de cette discussion, je voudrais considérer un vélo qui est régulièrement entretenu et conduit par tous les temps, principalement sur des routes aménagées.

Pour amener cela dans le domaine de la pratique, ma raison de demander est que si le matériau du pignon affecte vraiment la longévité de la chaîne, j'envisagerais de passer à des pignons en acier (sans considérer actuellement les autres avantages / inconvénients de l'acier, qui ont été couverts ailleurs ).

Je soupçonne que l'abrasion de la route / du plateau / des pignons est négligeable, surtout en comparaison avec d'autres causes.

Les grains de silice (SiO2, présents presque partout) seraient plus préoccupants que l'oxyde d'aluminium, en ce qui concerne l'usure de la chaîne. Les grains sont souvent visibles (en millimètres) et adhèrent facilement à la chaîne après une balade sur n'importe quelle surface de route. Ces grains créent des broyages (entre la chaîne et les pignons / plateaux) et accélèrent l'usure de la chaîne.

La force appliquée joue également un rôle important dans l'usure de la chaîne. Un engrenage incorrect créerait une grande force entre les axes de chaîne et le pignon / plateau. Une chaîne usée créerait une grande force (localisée) entre (certains) axes de chaîne et pignon / plateau. Une chaîne s'userait beaucoup plus rapidement si la force appliquée à ses broches augmentait.

En bref, la combinaison aluminium + inox est presque identique à la combinaison inox + inox dans les engrenages (c'est-à-dire créant la même quantité de débris). Avant, je fabriquais des moteurs électriques à haut régime et la meilleure combinaison est le nylon + le métal. Le jeu / la force appliquée ont une grande importance sur de nombreuses autres causes d'usure.

Question interessante. Les conditions du monde réel sont en désordre avec de multiples facteurs impactant toute analyse, en tant que telle ma réponse sera spéculative, mais basée sur un certain nombre d'hypothèses de travail sensées.

La dégradation du plateau comme source

Voyons d'abord la quantité de matériau qui sort d'un plateau. En règle générale, si vous remplacez régulièrement votre chaîne avant qu'elle ne s'étire, il devrait être assez facile de tirer 10 000 km + d'un ensemble de segments de chaîne avant de devoir les remplacer. Cela indique un taux d'usure lent, et donc une petite quantité de matériau contaminant / abrasif. De plus, l'anneau de chaîne touche les rouleaux de la chaîne, pas toute la largeur de la chaîne. En tant que tel, la petite quantité de matière qui est déposée est déposée surle rouleau. Il doit encore se diriger vers le bord du rouleau, puis sur le côté du rouleau et dans la zone de contact entre le rouleau et la "plaque intérieure de bague" avant de commencer à contribuer à l'usure de la chaîne. Étant donné l'emplacement du matériau abrasif et le mouvement limité et lent des rouleaux (cela dépend bien sûr de votre engrenage - par exemple, Big-big aura un mouvement de rouleau plus lent que Big-small), je soupçonne que c'est un très lent et bas processus de volume.

Les débris routiers comme source

Comparez maintenant cela aux débris de la route. Même lorsque vous roulez sur des routes immaculées, votre cadre est souvent recouvert d'une fine couche de poussière. Cette poussière est projetée principalement par la roue avant. Regardez ensuite la proximité du plateau avec la roue avant. Il est malheureusement situé à proximité immédiate du panache de poussière soulevé par la roue avant. Cela couvrira la chaîne avec beaucoup plus de débris. Il forcera également les débris dans l'espace entre le rouleau et la plaque intérieure, ce qui facilitera la descente des débris dans les évidements profonds de l'ensemble galet de chaîne / plaque de bague-plaque intérieure. Compte tenu du volume de débris, ce sera probablement la source prédominante de matériau abrasif et donc d'usure.

Lubes

J'ai remarqué que vous avez mentionné le choix du lubrifiant

Évidemment, cela soulève des questions quant au lubrifiant utilisé (car un lubrifiant collant attirera la saleté) et aux conditions de conduite

C'est la sagesse commune, mais je la remets personnellement en question. Au cours des 3 dernières années, j'ai soigneusement enregistré la longévité de la chaîne dans différents lubrifiants et conditions. Dans les mêmes conditions (marque / modèle de chaîne et saison), un lubrifiant humide plus épais a prolongé la durée de vie de la chaîne. Parfois, la différence par rapport à un lubrifiant léger ou sec était surprenante (par exemple, 1000 km de vie en plus sur une chaîne Ultegra). Je soupçonne que le lubrifiant plus épais / collant reste mieux en place (une sorte de propriété hydrodyamique dont je ne me souviens pas du terme technique). Quant aux débris, cela a un effet, mais je soupçonne qu'il est quelque peu surestimé car je ne vois qu'une petite baisse (par exemple, ~ 300-500 km) pendant l'hiver sous le même combo de chaîne de lubrification et dans certains boueux assez désagréables conditions que je garde hors des routes principales et roule sur plus de gravier pendant l'hiver.

En fin de compte, je soupçonne que le choix et la fréquence et la qualité du lubrifiant peuvent jouer le plus grand rôle!

L'oxyde d'aluminium des plateaux rend la chaîne noire

Cette allégation spécifique est absurde, car l'oxyde d'aluminium est blanc.

_{"Oxid hlinitý" de Ondřej Mangl - Travail personnel. Sous licence du domaine public via Commons - Wikimedia}

Le papier de verre oxyde d'aluminium semble correspondre à la couleur observée sur la chaîne avec des plateaux en aluminium. Sinon c'est peut-être du métal lui-même, ou du mélange. L'utilisation d'anneaux en acier semble réduire cette accumulation (je suis passé à l'acier sur les vélos précédents). J'utilise de la cire depuis quelques années maintenant, mais j'ajoute du disulfure de tungstène à la cire donc c'est plus noir que noir :-) mais ça marche bien. Peut-être ne dure-t-il pas aussi longtemps ou n'est pas aussi facile à reconstituer que le lubrifiant humide mais a l'avantage de nettoyer à sec la chaîne - c'est-à-dire qu'il ne marquera pas les vêtements / les jambes, après que l'excès de cire ait été retiré des surfaces extérieures de la chaîne au moins. Je viens de recevoir ma seule bague frontale en acier inoxydable, la nouvelle chaîne sram est là, n'attendant que ma cassette à large plage de 10 courses Sun Race, puis passera à la configuration 10x1.