SRM功率計-解說、安裝與使用- (職業選手的尚方寶劍)

 
(此為網路完整版本,原文刊載於騎行家雜誌2010年2月刊。)
   

    

 
  
  
 
 
 
[SRM功率計的概述]

功率計(PowerMeter)是目前被公認最有用的訓練器材。從早期單一速度碼表,後來增加迴轉速偵測的功能,接著是20世紀末期風行的心跳錶,21世紀終於看到功率計逐漸普及應用在職業車隊。

功率計它比心跳錶更加好用的原因,是因為心跳數和騎乘強度未必每次都是成正比,心跳數也常受到睡眠不足或身體不適所影響,心理過於緊張也會影響心跳數,這代表著心跳是個間接值,只供參考,它並不是一是個直接對應騎乘強度的數值。
  
 
而且心跳的反應會有延遲現象,假設全力衝刺一個50公尺的緩坡,在到達坡頂終點時,心跳數照理來說會達到最大值,但其實是會延遲5~10秒鐘,心跳數才會真正達到最大值。功率計可以說是沒有上述心跳錶的問題,它能精準計算騎士的腳部輸出力量,並也能即時將資訊輸出在碼錶螢幕上。
 
 
目前自行車消費市場上,有四~五間公司在做類似的的產品,其中最有名的品牌莫過於德國的SRM,它將感測器做在大齒盤上,價錢也是最貴的,建議售價在2800~4000美金左右(視等級而定)。
 
  
第二有名的品牌則是美國的PowerTap,它則是將感測器設計在後花鼓裡,售價從1000~2000美金。
 
 
SRM公司啟於1986年,發明者 Ulrich Schoberer 先生本人是個狂熱的騎士,他當時領悟出:身體需要輸出多少力量,那就去練習出那個力量,而不是光在心跳數上苦鍊。因此他開始研究設計功率計。時至今日,SRM已發出有公路車,場地車,登山車的系統。
 
 
本次介紹的是SRM公路車系統-Shimano對應大齒盤(Dura-Ace),如圖所示,有大齒盤本體(含功率感應器)、左曲柄、碼錶螢幕、碼錶傳輸線(功率+轉速+速度)、碼錶螢幕充電器,以及電腦USB傳輸線。
 
 

 
 
功率感測器本體,已整合在大齒盤上,可以從側面方向看的出來,大齒和軸心有接合的痕跡,這隻Shimano Dura-Ace一體式曲柄,已被改造過,不單純只是加了一個感測盤上去而已。
 
 

 

 

 

 
 
大齒盤的背面,中間的凹洞,是為了要剛好可以塞入外掛式BB的外殼。SRM原廠在出貨時,主要是整隻大盤加曲柄,並含功率計,整組出售。 
  

 

 
  
曲柄長度,SRM原廠也有提供不同的選擇,本次使用172.5mm長度的曲柄。除了曲柄長度可以選擇,齒比也是可以自由選擇的。
  

 
 
碼錶螢幕本體,蠻大的一個,有半個手掌大。背面則是特殊的五孔連接規格,這個碼錶螢幕本身提供數據顯示,和資訊儲存的功能,也是SRM套件裡唯一需要充電的地方,需要用原廠提供的變壓器來供電
  

  

 
 
以下則是Shimano原廠Dura-Ace 7800大盤,和SRM改裝後的大盤,做個比較。 
 

 
 
SRM功率計本身的運作原理,是測量出腳部踩踏輸出的扭力值(Torque),再乘上角速度(angular velocity),這會和頻率輸出(frequency output),迴轉速(cadence),以及校正因素(calibration factor, slope of the Power Meter (Hz/Nm) 有關。
 
 
Slope of PowerMeter的標示值,會寫在功率感測的盤的背後,每隻SRM大盤的頻率未必會一樣,本次借測的SRM則是23.3Hz,這個數字很重要,這會接下來的數據校正初始化有關。 
 

 
  
[SRM安裝步驟]
 
  
一.
 
在安裝到車架前,我們要先測試SRM功率計本身是否運作正常。先將Power功率傳輸線的感應端,對準SRM大齒盤上的磁鐵,輕輕晃動,此時碼錶螢幕上如果有迴轉速(cadence)的顯示,則代表這組功率計的連線運作是正常的。
 


 
  
 
二.
 
將SRM大齒盤裝上車架,但左腿曲柄先不鎖上。此時若有吊掛型的立車架,會有利於作業進行。
   

 

  
  
三.
 
把功率傳輸線的感應端,選擇適當的位置,用速線帶固定在車架上。這部份的安裝最花時間,有的車架本體做的很粗大,就會不好裝,而且也要注意鍊條和前變速線,不要去磨擦影響到傳輸線感應端。
 
  
位置固定好後,傳輸線要先接上碼錶螢幕做測試,稍為轉動大齒盤,觀察數據資料是否和有和碼錶連線,這樣才能判斷傳輸線感測端的位置是否安裝正確。
 

 

 

 
 
四.
 
接著將碼錶傳輸線,繞過車架五通底部,延著車架下管和變速線,順勢拉上來,用塑膠束帶固定,多餘的長度則採用纏繞的方式來調結。接著繼續安裝速度感測器在前叉上,前輪的鋼絲也要裝上感應磁鐵。
 

  

  
  
五.
 
把固定座和碼錶結合在一起,再鎖上車把手,並將碼錶輸線插頭,接上碼錶本體,並也測試速度顯示功能(可以轉動前輪測試)是否有正常顯示。
 
 

 

  
 
六.
 
確定碼錶各項功能顯示無誤後,便可以將左曲柄裝上,這樣便完成了SRM功率計的硬體安裝。
 

 

 
 
七.
 
硬體安裝完後,則是要針對功率計做初始化設定。首先要校正踏板對功率計的影響數據(Zero Offset)。按下Set和Mode鍵,碼錶會出現三位數字,此時將大盤(踏板)向後轉動,最後輕輕離手,讓大盤自轉,功率計會回傳一組數字,碼錶會自動記錄起來。
 
  
因為踏板本身是有重量的,也會影響到功率輸出的感測值。最後是將大盤上的Slope頻率(23.3Hz),也一併輸入到碼錶裡。碼錶本身還以修改時間年月日,和輪徑大小等功能顯示。
 
 

 

 

 

  
 

[SRM功率計的使用]

剛上車起步,腳會踩的比較用力,碼錶也會顯示出較大功率數字,但此時速度還沒有很快。
  
如果是在滑行階段,踩部停止踩踏,此時功率會降為零,但速度值繼續顯示。
 
 
由圖中可顯示,功率=240w,速度=25.3km/h, 迴轉速=70rpm。另一張圖則是功率=0w,速度=17.6km/h, 迴轉速=0rpm。
 

 

 
 
SRM功率計本身不只是可以測試功率,也可以接收心跳傳輸(和Polar 心跳帶相容),和測量海拔高度,還有氣溫。 
 

 

 

  
 
最後是將SRM碼錶的數據資料,輸入到電腦裡做分析。用SRM原廠附的USB傳輸線做連接,並從SRM原廠官方網站下載分析軟體SRM Traning System,安裝在電腦上。
 

 

   
 
 
用滑鼠點選資傳輸到電腦的圖示,開始下載碼錶內的數據。
  
  
 

 

  
 
 
 
軟體上有顯示Power(功率), Speed(速度), Altitude(海拔高度),Temperature(氣溫),Cadence(迴轉速),Heartrate (心跳)。可以完全顯示出剛才騎乘的狀況,整段分析,如果功率(綠線)和速度(粉紅線)的數字都很高,就代表是在平路加速階段。如果功率很高,速度很低,迴轉也很低,那就是處在爬坡路段。功率錶可以真實的反映出腿部輸出的力量大小。
 
  
軟體對於本次騎乘的分析,這次測試騎了4.24公里,平均輸出為55w,瞬間輸出有到350w,騎乘時間18分鐘整,平均迴轉速為19.8rpm,平均速度14.13公里。本次功率訓測試尚末加入心跳的數據,如果能有心跳資料的輔助,對於功率訓練法會更加的完善。


 

  
  
其它更進階的功率訓練方法,可以參加下列書籍和DVD: Training and Racing With a Power Meter (2010),和realRides POWER Training DVD。
 

 

  
 
註:
為了因應車架新款式的加大五通,SRM新版的功率計感測盤的凹槽亦有加大設計,也就是說你買到舊款的SRM大盤的話,是無法安裝在新式車架上。

 
 
本文特別感謝巨大機械(Giant)工程師Nixon提供器材測試和技術諮詢。 
 
 
 
 

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  • 向同學
    六月 9th, 2010 at 09:15 | #1

    一早起床就獲益良多~
    SRM的曲柄與原廠的曲柄 形狀不同
    剛性上會有差別嗎?
    好像還沒看過7900版的..

  • COW
    六月 9th, 2010 at 16:16 | #2

    7900目前只能透過替換齒盤來使用。

    齒盤曲炳處SRM網址的貼紙撕掉應該會看到Dura ace的印刷。

  • 六月 9th, 2010 at 22:47 | #3
  • 向同學
    六月 9th, 2010 at 22:59 | #4

    所以無法達到7900勝過7800的 減輕重量 增加剛性??

  • 六月 9th, 2010 at 23:08 | #5

    sorry

    忘了回答曲柄剛性問題,
    理論上是應該會變差才是。
    但實際上並沒有公開的測試數據可供參考。
     
     
    不過在我提供的SRM網頁裡,有提到新的shimano齒片,比舊的齒片要硬了20%

  • 向同學
    六月 10th, 2010 at 17:22 | #6

    因為整體曲柄的形狀改變
    又以文中第6張圖來看的話,破壞整體結構
    想必剛性因該下降許多

  • 六月 11th, 2010 at 05:40 | #7

    向同學 :

    因為整體曲柄的形狀改變
    又以文中第6張圖來看的話,破壞整體結構
    想必剛性因該下降許多

    雖然沒有實測數據,不過我自己的看法是:再怎麼變弱,都還是比四方軸這類傳統大盤還強。

  • COW
    六月 15th, 2010 at 15:38 | #8

    SRM與Shimano合作的這個曲柄根本不用擔心強度的問題。

    SRM的設計是將功率計的主結構與中軸結合,曲柄本身獨立與中軸結合,因此這點根本不必擔心。

    如果DA這個SRM功率計設計強度上會較差,那XT/SLX的設計就更有問題,XT/SLX的設計是中軸,曲柄以及齒盤固定Bracket是分成三件結合,強度肯定是比SRM這個更差。

  • Tony
    六月 15th, 2010 at 22:33 | #9

    剛性和強度是不同的東西!
    腿的形狀被更動過,實際上對鋼性和強度都一定會有影響,形狀如果沒有影響,車架也不會出現那麼多種變形管.(DURA-ACE是中空曲柄,也算一種管.)腳踩的能量會要傳到齒盤再傳到飛輪進而帶動整個輪子,成為前進的動能,所以只看曲柄和中軸的結合,會忽略曲柄和齒片間的鋼性.

    沒有實測,光看結合方式就下定論,終究只是推測!

  • COW
    六月 17th, 2010 at 14:15 | #10

    可能我說的不清楚。

    SRM的功率計設計,是把曲柄中軸跟固定齒盤的五爪做成一個Bracket,這個Bracket上面有功率計結構及固定的設計;簡言之就是中軸齒盤固定爪+曲柄的設計。

    一般Shimano曲柄則是曲柄齒盤固定爪+中軸,跟SRM反過來。

    我前面提過的XT則是曲柄+齒盤固定爪+中軸的設計,這個設計已知比現行的Shimano Road crankset以及XTR/LX還要便宜很多,三件式的結構勢必比不過2件式,這件事在SLX曲柄剛上市網路上就有討論過。

    如果Shimnao跟SRM合作的曲柄有剛性上的問題,何必這邊多話,7800版本出來的當下早就應該被砲到不行,問題是有被砲轟嗎?

    另外SRM這個7800取柄跟其他Hollow tech II的曲柄是一樣的。

    與其在Vanden的blog這邊challenge SRM,不如直接發信丟給SRM,讓SRM給一個答案。

  • Tony
    六月 17th, 2010 at 19:06 | #11

    你的確還是說得很不清楚.不過至少內容沒再把剛性和強度搞混!值得嘉獎!

    腿爪的結合方式明顯有所改變,所以討論才會覺得鋼性有影響,你不也參加了討論!怎麼自己不寫信去SRM證明你的觀點?還是嘴砲打一打就算了?

  • 六月 18th, 2010 at 07:45 | #12

    這禮拜我很忙,

    不會每天上來看

    兩位,就大熱天吃個冰,冷靜一下再發言.


    SRM本身是很小很小的公司,我的好朋友有去他們那邊參觀過了

  • Tony
    六月 20th, 2010 at 01:14 | #13

    前一篇的發言,我的確是太衝了,佔用版面,請看過的各位見諒!

    也向COW說聲不好意思!

  • COW
    六月 25th, 2010 at 14:23 | #14

    抱歉讓Vanden的環境有點混亂,在這邊跟Vanden以及Tony兄致歉。

    關於結構的部份,如果這邊可以貼圖,小弟是可以用繪圖的方式說明就很好懂了。

  • 六月 28th, 2010 at 09:12 | #15

    抱歉讓Vanden的環境有點混亂,在這邊跟Vanden以及Tony兄致歉。 關於結構的部份,如果這邊可以貼圖,小弟是可以用繪圖的方式說明就很好懂了

    COW要不要考慮開一個blog寫寫文章吧,看你也是懂得不少東西啊~

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