По совместимости кареток и прочего шмурдяка подскажите...

[TLK]

прямая механическая передача может давать потери только на трение

Это только в глубоком вакууме так.

В реале, велосипед сам не едет -- это в некотором роде био-механическая система, поэтому кроме трения, очень важную роль играют другие факторы. Коих много. Один из вопиющих - моменты инерции, ибо велосипедист сцк маломощный вцелом и пик мощности держит очень недолго(аэробные пороги всякие), неспособен зараза долго чугун раскручивать.
Ну и сила трения - тоже от веса зависит. Именно поэтому вся история велосипеда - это история уменьшения веса.