http://www.ihpva.org/HParchive/PDF/hp50-2000.pdfСтатья "On the efficiency of bicycle chain drives"
52–11 no-offset: 91.4%
52–15 no-offset: 93.2%
52–21 no-offset: 95.0%
С увеличением задней звезды медленно, но растет КПД
Увеличение КПД с точки зрения добавочной мощности вроде бы незначительно (вряд ли возможно ощутить для достижения той же скорости движения, хотя на какой-то разделке суперпрофиков где счет идет на секунды даже единицы % могут сыграть роль).
Но если рассмотреть как отличаются потери - то уже очень значительно. 92 и 95% полезной работы отличаются очень незначительно, а 5 и 8% потерь отличаются в 1.6 раза.
А потери это и есть мощность разрушения. Разрушение происходит только за счет энергии трения.
Ещё один аспект - надежность цепи на разрыв, когда цепочка в самый неподходящий момент может просто разорваться (тут даже никак не помогут деньги спонсора - цепочку то поменяют или велосипед целиком, а время будет утеряно). Особенно может проявиться на рывках и танцах в гору.
Допустим вы в крутую горку стаете на педаль и 80 кг толкаете на 172-ой шатун.
На 39-ой звезде натяжение цепи составит 175 кг, а на 34-ой 200 кг. Возможно эти 25 кг и сыграют решающую роль и слабое звено разрушится.
Ещё один аспект - нагруженность кареточного узла.
Шатун это рычаг, ось каретки - опора рычага. Цепь соединена с шатуном где-то посредине этого рычага (для 172,5 шатуна и 34 и 39 звезды на 40% и 46% соответственно, а 50 и 53 звезды на 58.5% и 62.1%).
Если бы цепь соединнялась с рычагом ровно посредине (при 43T звезде) то нагрузка на ось в точности равна нагрузке на педаль (если толкаем педалть 20 кг, то и ось толкает 20 кг, а цепочка натянута на 40 кг).
Чем ближе к оси цепь присоединена к рычагу - тем больше усилие на точку крепления. Если уже толкаем те же 20 кг на 34 и 39 звезде, то цепь натянута на 50 и 43.7 кг, а нагрузка на ось 30 и 23.7 кг соответственно.
Это усилие в т.ч. ответственно за износ и разрушение подшипников каретки (скручивающие нагрузку не рассматриваю, только продольная нагрузка, прямо противоположная движению цепи).