Инновации входят в нашу жизнь постоянно, затронули они и велосипед, а точнее системы переключения передач. Чтобы понять, какие изменения произошли в этой сфере, мы постарались детально раскрыть информацию о типах переключения, а также рассказать вам о новинках, которыми инженеры укомплектовали велосипед с автоматическим переключением передач.

Итак, типов систем переключения передач есть 2:

  • новая автоматическая;
  • консервативная механическая.

Механическая работает при помощи тросика, манетки и, собственно, самого переключателя. Автоматическое переключение осуществляется при помощи планетарных втулок, которые усовершенствованы системами автоматического переключения скоростей.

Автоматическое переключение передач велосипеда

Планетарная втулка

Новинка, которая порадовала любителей велоспорта.

Некоторое время назад на рынке стали появляться модели велосипедов с автоматическим переключением. Они быстро завоевали своих верных фанатов, так как решали существенный вопрос: автоматическое включение нужной передачи в условиях рельефных, физических и других ограничений. В ситуациях, когда нужно быстро принимать решения, автоматика стала незаменимой.


Основной особенностью устройства автоматики стала планетарная втулка, со встроенной трансмиссией-автоматом. Эта система комплектуется в один герметичный механизм с шестерёнками, который монтируется внутрь колеса. Устройство достаточно надёжно и не требует дополнительного ухода. Оно хорошо изолировано от воды и пыли за счёт конструкции механизма. И также стоит отметить особенности цепи трансмиссии, которая стала изготовляться более широкой и крепкой. Основная её задача состоит в передаче усилий, а не для гибкости, как в обычных трансмиссиях.

Основными преимуществами втулок являются:

  • Нет заднего переключателя (цепь почти не слетает со звёздочек, что особенно важно на бездорожье).
  • Цепь остаётся чистой от грязи.
  • Сочетается с ножным тормозом.
  • Изменение передачи осуществляется без необходимости движения.
  • Минимум запчастей: передние и задние звёздочки и цепь. Высочайшая надёжность на любой модели велосипеда.
  • Остаются в рабочем состоянии при падениях и авариях.
  • Ваша одежда остаётся чистой, так как есть возможность поставить полную защиту цепи.

Недостатки планетарных втулок:

  • тяжёлые, что очень важно для профессиональных соревнований;
  • дороговизна по сравнению с классическими системами переключения;
  • сложность в настройке передаточных чисел (все скорости можно настроить только заменой передних и задних звёздочек);
  • ограничение на максимальный вращательный момент;
  • поглощает большое количество энергии до 10%.

Последние разработки втулок нового поколения представили вашему вниманию сразу несколько компаний. По сути, это коробки-автоматы, которыми укомплектованы втулки.

Лидерами в этой индустрии стали компании Shimano и SRAM, они первые усовершенствовали велосипед автоматикой. Эти нехитрые устройства выпускаются маленькими партиями и работают на базе электронных датчиков Nexis, Shimano, Auto и других.

Рассмотрим устройства, которые устанавливаются на велосипед для автоматического переключения передач.

Планетарные втулки с автоматикой. Обзор производителей

Примером втулки с автоматическим переключателем может быть новинка от компании SRAM.
Sram Automatix — это новая двухскоростная втулка, со встроенным переключателем передач. Она при помощи анализа каденса движения и других механических и физиологических факторов меняет скорости во втулке. Трансмиссия велосипеда изготовлена таким образом, что обеспечивает высокую мощность на низких оборотах, это очень облегчает преодоление на велосипеде подъёмов.

Любители велоспорта отметят изменения в управлении скоростями, такие как:

  • нет манетки;
  • отсутствует задний переключатель;
  • нет тросика.

Система сама управляет переключениями, в зависимости от скорости передвижения велосипедиста и от каденса (интенсивность прокрутки педалей). Втулка Sram Automatix не требует никакого обслуживания. Она смонтирована таким образом, что человек, управляющий велосипедом, мог забыть о шприцовке и всевозможных настройках.

Переброс цепи передачи происходит на скорости 12, 14 или 18 км/ч. Это условие обсуждается заранее с производителем велосипеда. А также туда входит система ножного торможения. Втулка Sram Automatix совместима со звёздочками, имеющими от 15 до 21 зуба и обводами на 36 или 28 ячеек.

Создатели рекомендуют это устройство для езды по городу, акцентируя внимание на удобстве, неприхотливости и надёжности. Автоматика Sram будет идеальна для людей, не желающих совершать дополнительные действия и отвлекаться от езды.

Переключайте скорости при помощи Bluetooth от Shimano

И также порадовала любителей велосипедов фирма Shimano. Эта японская фирма представила на рынке беспроводную систему изменения скорости. Она функционирует за счёт подключения к литиевой батарее, а управляется при помощи Bluetooth на смартфоне. Специально разработанное приложение анализирует данные, поступающие со сканеров, расположенных на педалях и колесе. Это скорость движения, интенсивность прокрутки, вмонтированный акселерометр и GPS-навигатор. Устройство понимает, когда велосипед едет под уклон или наоборот. В этот момент и срабатывает автоматическое переключение передач, которое дополнительно защищает детали «коробки» от износа, благодаря их оптимальному использованию на дороге.

Конечно, эта новинка вызвала массу вопросов «Насколько?»:


  • Насколько безопасно управление автоматикой со смартфона?
  • Насколько она послушна, защищена от взлома?
  • Насколько точно система работает в ситуациях, когда несколько велосипедов находятся рядом?
  • Насколько снижается внимание на дороге при использовании гарнитуры?

Безусловно, следующие версии ответят на эти вопросы. Уже сейчас можно устанавливать минимальную и максимальную скорости, крутящие моменты, всячески настраивая велосипед под особенности своего тела и персональную физиологию.

Автоматическая коробка от BioShift

Ещё одна новинка от американской компании Baron Biosystem. BioShift — это ещё одна система автоматического переключения. Она совместима с японской Shimano, также имеет автоматическую настройку скоростей, каденса, учитывает физическую подготовленность велосипедиста.

Важной особенностью BioShift является невозможность использования нежелательных комбинаций переключения скорости, при которых происходят опасные перегибы цепи. Кроме того, при увеличении нагрузки, например, при движении вверх не задействуется передний переключатель на велосипеде.

Механическое переключение скоростей на велосипеде

Традиционный и наиболее распространённый среди велосипедистов тип переключения передач. Первые велосипеды с возможностью переключать скорости имели название «Турист». Эти модели оснащались специальной кассетой, позволяющей выбирать одну из четырёх передач.


Некоторое время спустя количество скоростей росло и сейчас нормой стали модели с 18–27 значениями. И наконец, новинки, выпущенные совсем недавно, порадовали любителей велоспорта десятью звёздочками на back-переключателе, но они пока ещё раритетны и не получили широкого применения.

Манетка, тросик и переключатель

Как все знают, в велосипедах увеличение скорости подразумевает перемещение цепи от большой звёздочки к малой. Когда велосипедист хочет ехать быстрее, он перемещает цепь при помощи манетки к звёздочке меньшего диаметра и наоборот снижение скорости ослабляет натяжение цепи и переключатель передач перемещает её к звёздочке большего диаметра. Манетка (система управления переключателем) оснащена специальным тросиком, который приводит в действие сам переключатель, расположенный возле звёздочек-передач. Далее, всё просто: при натяжении тросика переключатель передвигается и переносит цепь на звёздочку меньшего диаметра, а при ослаблении, наоборот, возвращает её назад.

Не переключайте механический переключатель скоростей, когда вы стоите на месте или под нагрузкой. Переключение лучше осуществлять в нормальном (спокойном) режиме езды.


Плюсы и минусы

Плюс механики, конечно, надёжность, а к минусам можно отнести неудобство переключения в движении. И также не стоит забывать о стрессовых моментах, когда возможность управления ограничена. Эти проблемы вызывают постоянные споры среди любителей велоспорта.

Использование в велосипедах автоматической трансмиссии удобно и безопасно. Она надёжная, проста в эксплуатации, не требует дополнительных настроек и ухода.

Тут вывод один: всё познаётся в сравнении. Какой тип переключения передач на велосипеде вы выберите, зависит только от вас. Какая-то часть любителей велопрогулок выберет автоматическое переключение передач, а какая-то навсегда останется с механикой.

aktsport.ru

Как апгрейдить трансмиссию велосипеда

Апгрейд трансмиссии велосипедаПри замене трансмиссии важно правильно выбрать систему, потому что самую важную роль в переключении впереди играет не манетка и не передняя переброска, а именно система, верней звезды системы.

Весь секрет заключается в специальных зацепках на звездах, в доли секунды перебрасывающие цепь на необходимую передачу. кроме Звезды дорогостоящих систем имеют большую жесткость и восьмерку на них вы никогда не поставите, в отличие от звезд ниже Shimano Deore. Систему надо выбрать с интегрированной кареткой, так сразу можно выиграть 250-300 г, у неинтегрированной системы аналогичного класса и получить повышенную жесткость.


Апгрейд трансмиссии велосипеда — не стоит менять передний переключатель на дорогой не заменив систему на более высокий уровень. Ни один XTR не будет хорошо переключать на Torneo, как на системе с нормальными звездами. Выглядеть это будет прикольно, но не это самое плохое — в дешевой системе переход между звездами равняется 10-ти зубъям, а у перебрасывания от Deore и выше переход между 2-й и 3-й звездой равняется 12-ти зубьям и могут возникнуть проблемы с установкой и настройкой. К тому же разница между звездами, по просту не даст XTR продемонстрировать весь свой потенциал.

Для любых условий трансмиссии класса Deore или Deore LX хватит с головой. Делать апгрейд трансмиссии велосипеда необходимо разумно, не допуская перекосов в классе оборудования. Оптимальным вариантом будет ставить все компоненты трансмиссии одной серии.

Напоследок о манетках

У каждого свое мнение, но хочется спеть оду грипшифтам. Какие преимущества? Первое — это вес, грипшифты легче любых MTB манеток, второе — с грипшифтом можно перемотать одним движением руки всю кассету. И третье — левый с микроиндексом грипшифт позволяет катать с перекосами без затираний, что очень важно в гонках. А теория о том, что нельзя на грипшифтах тормозить и переключаться или про случайные переключения, то скорей всего ее надумали те, кто никогда не использовал грипшифт.

velomasterclass.ru


Трансмиссия велосипеда

Системы и передачи

  Постоянное совершенствование цепи как механизма позволило создать велосипед таким, каким он сейчас является. Благодаря цепной передаче отпала необходимость сидения сверху колеса, а велосипедист для лучшего баланса мог удобно разместиться между двух одинаковых по величине колес. Именно развитие различных передач способствовало эффективному управлению транспортными средствами. Теперь велогонщики могли без особого труда покорять любые подъемы даже с самым большим уклоном, а также с удовольствием развивали большие скорости.

 

Элементы трансмиссии велосипеда

Использование движущихся механизмов 


  В XV веке Леонардо да Винчи работал над развитием идеи совместной работы зубьев и механической цепи. Что удивительно, эта идея прозвучала задолго до проектирования первого велосипеда и только лишь спустя четыре века нашла практическое применение. Чтобы трансмиссия эффективно функционировала нужно правильно передавать усилие, создаваемое ногами велогонщика, на заднее колесо велосипеда. Конструкция должна быть создана так, чтобы усилие при вращении педалей не создавало для гонщика дискомфорта.

  Для этого внедрялись инженерные и технологические разработки, применялись прочные материалы, что позволило цепной передаче к концу XIX века стать обычным механизмом.

Достоинства цепного привода 

  Сам привод без передач весьма эффективно функционирует на спусках и ровных поверхностях. Но в то же время велосипедист, стартуя с равнинной поверхности без переключателя скоростей либо начиная подъем с движущимся на него ветром, вынужден стоя крутить педали, затрачивая на это значительные усилия. Темп езды при этом падает до минимума. Цепной привод с передачами позволяет гонщику независимо от рельефа местности, направления ветра крутить педали на протяжении всей поездки в удобном для него ритме. На первых велосипедах с высокими колесами педали размещались на самом колесе, то есть один оборот колеса равнялся полному вращению педали.


  Соотношение передач может меняться самим велосипедистом по его желанию. К примеру, покоряя крутой склон, гонщик может выбрать передачу, при которой педали будут вращаться легче и чаще, само колесо же будет вращаться медленнее. То есть будет производиться легкая передача. Тяжелая передача выбирается в том случае, когда необходимо пересечь равнинную местность либо при спуске вниз: несколько вращений колеса происходят за полный поворот педали. В передаче большая звездочка стоит спереди, маленькая – сзади. Чтобы прокрутить колесо требуется определенное усилие и чем его создать, тем больше оборотов совершит колесо.

Необходимое количество зубьев

  Ученый Эксплораториума, Пол Догерти, на примере личного велосипеда объясняет соотношение передач. Данный метод позволяет определить количество ведущих (передних) и ведомых (задних) зубьев. Например, Пол предлагает рассмотреть вариант передачи, когда передаточное отношение равно 54:27. Исходя из этого отношения, становится понятно количество зубьев передней звездочки – 54, а задней – 27, то есть при полном обороте передней звездочки по кругу ведущей звездочки проходит 54 зуба. В это же время ведомая звездочка совершает 54:27 =2 оборота, то есть заднее колесо поворачивается дважды. Это соотношение можно сократить и получится 2:1. Но если ведомая звездочка имеет 11 зубьев, то в этом случае передаточное число будет ближе к 5:1.

Соотношение передач на велосипеде

  Стоит обратить внимание на тот факт, что при каждом полном обороте ведущей звездочки ведомая кассета вращается в два раза больше.

Френс Твист и Пенни-фартинг 

  Пол Догерти утверждает, что этот метод подсчета передаточного числа является одним из множества подобных. В Великобритании передаточное число рассчитывается исходя из диаметра большого колеса велосипедов называемых Пенни-фартинг. Выше оговаривалось, что Пол Догерти использовал соотношение 2:1. То есть при трансформации в два раза необходимо было умножить диаметр заднего колеса. Это означает, что цепная передача с передаточным числом 2:1 при заднем 27-дюймовом колесе считалась бы 54-дюймовой. Итак, определив длину окружности колеса, умножаем ее на передаточное число. То есть если использовать метод Пола Догерти при передаточном соотношении 2:1 и длине окружности ведомого колеса в полтора метра получим длину окружности ведущего колеса. Она равняется трем метрам. Такой метод в отличие от английской системы помогает определить величину пройденного пути либо понять как далеко вы уехали.

  Метрическая система использовалась во Франции. Метрической называется десятичной системы единиц (СИ), которая основана на применении грамма и метра. Сегодня система СИ призвана во всем мире. В этой системе преобразование заключается в произведении либо делении на число 10, то есть в десятичной дроби запятая просто смещается.

  Если речь идет о резьбе, то метрическая система указывает ее шаг и диаметр. Шаг резьбы – это расстояние между витками. Взять, к примеру, популярный размер резьбы М5, который применяют для анкерных болтов крепления троса, для крепления флягодержателя, в отверстиях крепления крыла либо багажника, рычагов переключателей скоростей, обозначается М5,0X0,8, то есть диаметр равен 5 мм, а расстояние между витками резьбы составляет 0,8 мм.

Цепной привод в трансмиссии и его действие

  Цепным называется такой механизм, который соединяет педали с ведомым колесом. Благодаря цепному механизму сила, воздействующая на педали, трансформируется на заднее колесо. Таким образом, велосипед приводится в движение.

Что вам следует взять:

  Для того чтобы иметь минимальное представление, а также понять суть цепной передачи вам необходимо подготовить такие предметы:

  • несколько катушек нитей. Одна катушка должна быть либо большего, либо меньшего размера, а пара остальных нужно взять одинаковой величины;
  • ленты резиновые;
  • плоские доски из древесины;
  • пачка гвоздей.

Показательный эксперимент с трансмиссией

  На деревянной плоскости с помощью гвоздей на значительном расстоянии друг от друга фиксируются катушки с нитями. Укрепить их необходимо таким образом, чтобы при их соединении резинка не растягивалась, а сами катушки могли свободно и легко двигаться. После этого произведите соединение двух катушек посредством резинки.

  Понаблюдайте за тем, как ведет себя одна катушка относительно вращения другой катушки. Что видно? Они движутся в унисон, с одинаковыми скоростями и направлением вращения?

  Какими способами можно исследовать передачу:

  1. Необходимо при помощи специального маркера на обеих катушках сделать пометки, после чего провернуть их. Для этого применяют две катушки, одна из которых по размеру больше другой. Итак, как вращается одна катушка относительно другой?
  2. Совершите одно вращение на резинке таким образом, чтобы она описала восьмерку. Как повлияло это обстоятельство на скорость вращения и направление движения катушек?
  3. Осмотрите цепь велосипеда и переключатели скоростей. Существует ли подобие с велосипедной трансмиссией? Какое у них отличие?

Диагностирование системы передач.

  Передачи помогают велосипедисту наиболее эффективно совершать вращение педалей, позволяя ему легко и быстро покорять самые крутые подъемы и некоторые препятствия.

  Что необходимо взять, чтобы продемонстрировать работу передач? Какие материалы следует подготовить:

  • велосипед, оснащенный передачами;
  • брусок мыла и рулон скотча;
  • лист бумаги и простой карандаш.

Эксперимент 

  Необходимо поставить передачу так, чтобы ведущая звездочка была самой маленькой, а ведомая – самой большой. Кусочком скотча либо мелом отметьте верхнюю часть заднего колеса. В то же время следует зафиксировать педали. Теперь нужно совершить полный оборот педалей и посчитать, а также записать количество вращений, совершенных задним колесом.

  На следующем этапе эксперимента впереди поставьте большую звездочку, а меленькую – сзади. Какое количество оборотов совершило заднее колесо при полном обороте педалей? Какая из двух комбинаций наиболее подходит для покорения крутого подъема? А какая эффективна для спринта по равнинной местности?

  Проведение эксперимента со средним диапазоном передач.

  Для этого нужно начертить таблицу, куда будут заноситься передаточные соотношения, количество полных оборотов колеса за один оборот педалей. Почему, по вашему мнению, совершенствованию велосипедов способствовало развитие такого механизма, как цепная передача?

 

velosreda.ru

Составные части трансмиссии

Трансмиссия велосипеда состоит из таких составляющих:
Кассета. Это находящаяся на колесе и прикрепляющаяся к нему с помощью втулки часть трансмиссии. Она состоит из одной шестеренки или из двух-трех разных по размеру шестеренок. Их также называют «звездами».

Еще одна часть трансмиссии – «система» (также называется цепной привод). В нее входят, кроме кассет (это звезды или шестерни), каретки, на которых и вращаются подвижные части — шатуны и цепи. Последние связывают все элементы в одну систему. Цепи устроены таким образом, что передают усилие для прокручивания колес с эффективностью до 98%.

Цепи для велосипедов могут быть разной ширины и иметь большее или меньшее расстояние между узлами (спинами), то есть между теми местами, вокруг которых происходит поворот участков цепи при ее движении и которые скрепляют звенья.

Переключатель скоростей (передач) задний. Выполняет не только функцию переключения передач, но и регулирует натяжение цепи (поддерживает ее во время переключений). Изменение передачи осуществляется путем перевода цепи с одной звездочки на другую.

Переключатель передний. Еще один переключатель скоростей (но без функции регулировки натяжения). Передний переключатель есть только на тех велосипедах, у которых впереди две и более звездочки. Устройство изменяет несколько параметров: частоту вращения педалей, угловую скорость, а также крутящий момент велосипедного колеса.

Шифтеры (манетки переключения). Это специальные рычаги, с помощью которых (также в этом участвуют тросики) велосипедист регулирует переключение передач. Они обычно крепятся на руле, справа и слева от него. Тросики находятся в своеобразных защитных приспособлениях — в рубашках — жестких трубках, которые присоединяются прямо к раме велика.

Для чего нужен переключатель скоростей?

Передачи нужны велосипедисту для регулирования усилий, прилагаемых для кручения педалей на разных участках местности: равнина, подъем, спуск. Если велосипед (например, устаревшая модель с маленьким и большим колесом, называющаяся пенни-фартинг) имеет фиксированную передачу (одну-единственную), то одна прокрутка педалей будет крутить колесо также на один оборот.

У тех велосипедов, которые имеют переключатель скоростей, есть возможность достичь оптимальной частоты вращения педалей (каденса), с приложением адекватного количества усилий. Для горного подъема используют большие звезды (шестерни) сзади в сочетании с маленькой передней звездой. Для равнинной местности без ветра можно переключаться на заднюю шестерню поменьше.

Виды трансмиссий велосипеда

Трансмиссия для велосипедов может быть:

  • Прямой, когда ведущее колесо с педалями скреплено напрямую, без применения системы с цепью. Такая трансмиссия встречается на пенни-фартингах, моноциклах (с одним колесом), трехколесных детских велосипедах.
  • Зубчатой, в которой используются шестеренки с зубьями.
  • Вальной, в которой используются валы для передачи крутящего момента.
  • Ременной. Здесь используются ремни, которые, в отличие от цепей, не требуют смазки.
  • Гидравлической. Используется гидравлическая система, а не механическая.
  • В виде планетарной втулки, состоящей из большого числа деталей и напоминающей коробку передач автомобиля.
  • Комбинированной, являющейся гибридом сразу двух видов трансмиссий для велосипеда: внешней и внутренней (планетарной).

Планетарная втулка

Планетарная втулка (механизм внутреннего переключения скоростей) в основном применяется на обычных велосипедах, не предназначенных для особых и нестандартных нагрузок. Она состоит из таких деталей:

  • Солнечной шестерни, находящейся в центре и прикрепленной к оси колеса велосипеда.
  • Планетарные шестеренки или саттелиты, крутящиеся вокруг первой (детали названы так из-за того, что их положение напоминает планеты и солнце).
  • Элемента, который называется «водило». Он фиксирует предыдущие элементы между собой.
  • Эпицикл или эпициклическая шестерня. Она окружает все саттелиты и центральную солнечную шестерню. Именно она вращается от кручения педалей велосипедистом.
  • Шлицевой привод, скрепляющий и передающий крутящий момент от звездочки колеса до механизма планетарной втулки.

Настройка трансмиссии велосипеда

Что касается настройки трансмиссии велосипеда, этой чрезвычайно важной части ухода за велосипедом в процессе его эксплуатации, она проводится в несколько этапов:

  • Проверка натяжения троса (для лучшей работы можно предусмотреть запас и немного расслабить его).
  • Проверка работы тросика и подкручивание трех винтов (H, L, что значит, соответственно, «High» и «Low», а также винта натяжения) так, чтобы ролики, расположенные с двух сторон от велосипедной цепи, были точно на одной линии с самой большой и с самой маленькой звездой.

Работа трансмиссии велосипеда — это то, что должен знать каждый велосипедист, ведь исправление возникающих поломок, а также уход за элементами трансмисси и ее настройка — вопросы, с которыми придется столкнуться каждому владельцу велосипеда.

velofans.ru

Виды трансмиссии велосипеда

Многие начинающие велосипедисты ошибочно считают, что трансмиссия — это всегда цепь и звездочки, но это не так. Существует много видов:

  • Прямой, когда ведущее колесо с педалями скреплено напрямую, без применения системы с цепью. Такая трансмиссия встречается на пенни-фартингах, моноциклах (с одним колесом), трехколесных детских велосипедах.
  • Зубчатой, в которой используются шестеренки с зубьями.
  • Вальной, в которой используются валы для передачи крутящего момента.
  • Ременной. Здесь используются ремни, которые, в отличие от цепей, не требуют смазки.
  • Гидравлической. Используется гидравлическая система, а не механическая.
  • В виде планетарной втулки, состоящей из большого числа деталей и напоминающей коробку передач автомобиля.
  • Комбинированной, являющейся гибридом сразу двух видов трансмиссий для велосипеда: внешней и внутренней (планетарной).

Каждый из перечисленных типов имеет свои преимущества и недостатки, а также целевое назначение.

Составные части трансмиссии

Классические вариант трансмиссии велосипеда имеет много частей. Рассмотрим каждую из них.

Система ведущих звёзд

Это передний набор звёзд велосипеда, расположенный на валу каретки. Служит для преобразования поступательного движения ног велосипедиста во вращательное и изменения передаточного отношения (при наличии переключателя передач).

Кривошипы (шатуны) соединяют оси педалей с осью каретки. Звёзды прикрепляются, как правило, к правому шатуну. Существуют системы как с несъемными звёздами, так и поставляемые отдельно от звёзд.

Систему можно разделить на группы:

  • MTB системы для горных велосипедов
  • DH (англ. DownHill) системы
  • Шоссейные системы
  • Системы для дорожных велосипедов
  • Системы с несколькими звёздами
  • Планетарные системы
  • С одной звездой
  • С двумя звёздами («двойники»)
  • С тремя звёздами («тройники»)

Этой информации достаточно, чтобы получить общее представление о системе.

Каретка

Каретка велосипеда — это подшипниковый узел, который соединяет шатуны с рамой и обеспечивает функцию крутящего момента шатунов велосипеда.

Каретка расположена в кареточном стакане рамы, который расположен между нижней трубой и на пересечении нижних перьев велосипеда.

Система задних звёзд

Система задних звёзд  — находится на заднем колесе и крепится к втулке. Состоит она из ряда различных по размеру шестерен — звезд, которые обеспечивают широкий спектр передач в зависимости от количества зубцов звезды. Благодаря кассете можно с легкостью преодолевать подъемы и быстро ехать по прямой.

Существует 2 типа систем: кассета и трещотка. Вторая считается устаревшей и ненадёжной, зато дешевой.

Задняя втулка

Это центральная деталь колеса, которая вращается вокруг неподвижной оси на подшипниках. В трансмиссии велосипеда участвует только задняя втулка.

Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки. Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды.

Задний и передний переключатели скоростей

Переключатель скоростей (передач) задний. Выполняет не только функцию переключения передач, но и регулирует натяжение цепи (поддерживает ее во время переключений). Изменение передачи осуществляется путем перевода цепи с одной звездочки на другую.

Передний переключатель — переводит цепь с одной звезды на другую, как и задний переключатель, но при этом не регулирует натяжение цепи. Он есть только у велосипедов с 2 и 3 передними звездами.

Велосипедная цепь

Цепь – составляющая ходовой велосипеда, которая передает энергию от педалей, через шатуны и звезды к заднему колесу. Цепь состоит из звеньев, которые могут быть соединены между собой пином или замочком. Цепи могут быть разной ширины и иметь большее или меньшее расстояние между узлами (спинами).

Именно благодаря цепи вся трансмиссия велосипеда работает как единое целое.

Шифтеры или же манетки

Шифтеры — рычаги которые находятся на руле, и работают как коробка передач в автомобиле. С помощью тросов они соединяются с задним и передним переключателями передач. Нажимаете на рычаг — цепь перекидывается на нужную звездочку спереди или сзади.

На этом перечень компонентов классической велосипедной трансмиссии подходит к концу.

velomozg.com

Цепные передачи велосипеда

Цепные передачи велосипеда

У подавляющего большинства велосипедов передача вращения осуществляется с помощью цепного привода. Цепная передача состоит из двух колес с зубьями (звездочек) и охватывающей их цепи. Наиболее распространены передачи с втулочно-роликовой цепью.

Преимуществами цепных передач являются:

  • отсутствие проскальзывания;
  • большой диапазон передаточных чисел (до 700%);
  • высокий КПД;
  • возможность передачи движения от одной цепи нескольким звездочкам;
  • небольшая нагрузка на валы, т.к. цепная передача не нуждается в предварительном натяжении цепи необходимом для ременной передачи.

К недостаткам такой передачи можно отнести:

  1. необходимость обслуживания через каждые 50-100 км;
  2. небольшой ресурс;
  3. цепи склонны к разрыву при пиковых нагрузках;
  4. переключение скоростей возможно лишь при вращении педалей.

Весьма большой диапазон передаточного числа реализуется благодаря простоте размещения в цепном приводе большого количества звезд с разным количеством зубьев. Переключение передач происходит благодаря переключателям (переднему и заднему). Основой конструкции таких переключателей является рамка параллелограмма с внутренней пружиной, при натяжении и ослаблении пружины происходит смещение оснований параллелограмма и переключение скорости.

Переключение передач происходит благодаря переключателям (переднему и заднему)

Ременные передачи велосипеда

Ременные передачи велосипеда

Также встречаются велосипеды с зубчатым ременным приводом. Обычно это городские модели и ремень в их конструкции обеспечивает больший комфорт при катании.

Сравнивая ременную передачу с цепной можно отметить следующие преимущества:

  • плавность и бесшумность работы, обусловленные эластичностью ремня и позволяющие работать при высоких скоростях;
  • отсутствие смазки на ремне и звездах;
  • простота обслуживания и ремонта.Основными недостатками ременной передачи являются:
  • большое давление на шкивы в результате натяжения ремня;
  • необходимость разборной конструкции задних перьев для одевания ремня на звезды;
  • Однако изменение передаточных чисел на таком типе привода возможно только с помощью планетарной системы.

Планетарные передачи велосипеда

Планетарные передачи велосипеда

Планетарными называют передачи, содержащие зубчатые колеса с перемещающимися осями. Передача состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, центрального колеса 3 с внутренними зубьями, водила Н и сателлитов 2. Сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т.е. совершают движение, подобное движению планет.

Планетарные передачи имеют существенные преимущества:

  • нагрузка в планетарных передачах передается одновременно несколькими сателлитами, следовательно, силы, действующие на зубья колес, соответственно уменьшаются, что позволяет использовать колеса меньших габаритных размеров и массы;
  • в планетарных передачах рационально используются колеса внутреннего зацепления, обладающие большой (по сравнению с колесами наружного зацепления) нагрузочной способностью;
  • планетарные передачи фактически не нуждаются в обслуживании, необходимо лишь менять масло в них через каждые 5000 км.

К недостаткам планетарных передач относятся:

  • повышенные требования к точности изготовления и монтажа;
  • низкий КПД ввиду большого количества трущихся деталей;
  • небольшой диапазон передаточного числа 200-400 %;
  • большой вес;

velohack.com

История

Тема начала широко набирать популярность, и если раньше подобными ухищрениями страдали наслаждались только небольшие конторы типа Nicolai, то сейчас всё больше и больше производителей прибегают к такой вариации компоновки велосипеда. Вообще, несмотря на матанозатратность и сложность производства, как говорит нам википедия, отсылки к первым решениям с попыткой воткнуть передачи велосипеда внутрь какого-то кожуха начинаются где-то с 1890 года. Фотографий тех далёких времен я не нашел, вот вам немного более свежие:

1904 год, Otto Lueger. Сам Отто был немецким инженером-гидротехником и проектировал гидротехнические сооружения для многих городов Германской империи. Написал первое издание «Словаря всей техники» (Lexikon der gesamten Technik), немецкоязычной иллюстрированной энциклопедии, на страницах которой и была изображена данная конструкция:

Otto Lueger

1911 год, «прадед» современного Truvativ Hammerschmidt на 2 передачи со страниц энциклопедии «Британники»:

Britannica Bicycle Sunbeam Two-Speed Gear

А вот уже 1936 год и коробка от фирмы сумрачных германских гениев с названием «Adler». В коробке 3 передачи:

Коробка Adler

Толи Чешский велосипед с Швейцарской коробкой, то ли наоборот. Phoebus Velo Oldtimer Mutaped:

Велосипед Phoebus

Были так же варианты просто засунуть привычные цепь и звёзды внутрь защитного корпуса. Нашумевшая Honda RN-01 внутри выглядела как привычная нам связка со звёздами и переключателем:

Устройство привода Honda RN-01

Сама Хонда – это экземпляр достойный отдельной статьи, мы ещё обязательно поговорим о ней.

 

Pinion P1.18

Pinion P1.18 общий вид

Вернёмся в наше время. Сегодня мы рассмотрим одну из самых новых и сложных коробок для велосипеда — Pinion P1.18. Из названия понятно, что в коробке 18 скоростей, а заявленный диапазон 636%, что довольно некисло. Классические варианты со звёздами такой диапазон не дают. Платой за это становится вес и цена. Не каждый готов отдать более 1500$, а вес этого добра около 3 кг. Есть у производителя и более дешевые варианты с меньшим диапазоном и весом. Обновлённая версия C.1.12, например, с диапазон 600% и весом в 2.1кг, стоит порядка 1000$, что уже вполне конкурентно, по сравнению с премиальными классическими решениями от Shimano и Sram.

 

За коробками будущее?

Pinion P1.18 service

Очевидно, что несмотря на попытки выжать все соки из классических решений, типа увеличения количества звёзд сзади до 12 штук, или увеличения количества зубов на самой большой звезде сзади до 52Т – рано или поздно такая гигантомания достигнет разумных пределов (или нет?).

Аргументы «За»

  • Коробка требует меньше затрат на обслуживание (60мл масла внутри меняются раз в год или каждые 10 000км).
  • Внутрь не попадает грязь, пыль, песок, вода и прочие абразивные материалы или посторонние предметы.
  • Можно использовать в связке с ремнем вместо цепи и вообще забыть о замене изнашивающихся частей привода, ведь хороший клиновой ремень гораздо труднее порвать или повредить, а его срок службы на порядок дольше, чем у любой цепи. Смазки такой ремень не требует вовсе.
  • Если у вас коробка, то никакие переключатели не торчат в разные стороны и нечего не норовит зацепиться за вон-тот торчащий камень или этот прекрасный куст. Да, конечно, коробка находится в районе каретки и может зацепить что-то на земле при хорошем дропе, но у неё хороший защитный кожух, а такое расположение помогает добиться хорошей развесовки велосипеда, что опять же плюс.
  • И самое главное – на коробку распространяется 5-ти летняя гарантия, а ожидаемый срок службы гарантированно более 100 000км! Как вам это, впечатляет? Прикинуть насколько выгодно становится пользоваться такой системой не составит труда, ведь звёзды и кассета — это просто расходники и часто меняются, а всё это стоит немалых денег.

Аргументы «Против»

Zerode Tanhiwha

  • Свою старую, любимую раму придётся оставить в качестве музейного экспоната или второго велосипеда, коробка встанет только на раму со специальным креплением.
  • Количество рам, совместимых с Pinion растёт с каждым годом, но по сравнению с более классическими решениями их всё равно очень мало.
  • Так же такая коробка потребует специфического переключателя под 2 троса. Сейчас у Pinion есть только «грип-шифт», который подойдет не всем, но никто не утверждает, что в обозримом будущем при спросе не появятся подходящие манетки.

 

Внутренняя конструкция

Мы взяли Pinion P1.18 как самую сложную коробку из всей линейки Pinion. В остальных коробках всё так же, только с меньшим количеством зубчатых шестерней.

Сравните P1.18 и P1.9

Pinion P1.18 vs Pinion P1.9

Как видно внутри банально уменьшили количество пар шестерней и изменили размеры некоторых из них для более ровного разброса между передачами.

Но перейдем ко внутренней конструкции. Вот вам небольшая схемка, благодаря которой будет гораздо проще ориентироваться в строении коробки:

Pinion P1.18 внутреннее устройство

  • Зелёной стрелкой отмечен первичный вал, на него усилия передаются с ваших педалей.
  • Красной стрелкой отмечен вторичный вал, внутри него творится вся магия.
  • Зеленый прямоугольник показывает 6 зубчатых шестерней, жестко зафиксированных на первичном валу.
  • Красный прямоугольник показывает 3 зубчатых шестерни, через которые насквозь проходит первичный вал. Никакой сцепки между ними и валом нет, а фиксируются они в самом корпусе коробки через промподшипник. С этими шестернями в жесткой сцепке находится ведущая звезда, передающая момент вращения на заднее колесо велосипеда (на схеме отсутствует).
  • Фиолетовый прямоугольник указывает на 6 шестерней, благодаря которым вращение передаётся от первичного (зеленого) вала ко вторичному (красному) валу.
  • Оранжевый прямоугольник указывает на 3 шестерни, через которые вращение от вторичного (красного) вала передаётся на 3 шестерни (выделены красным прямоугольником) и ведущую звезду соответственно.

Пока ещё выглядит мутно, но сейчас мы проясним картину. На вторичном (красном) валу у вас есть 3 оранжевых шестерни и 6 фиолетовых шестерней. Методика выбора передач примерно такая же, как и в классическом цепном приводе с кассетой. 3 оранжевых шестерни эквивалентны 3-м звёздам на шатунах спереди, а 6 фиолетовых шестерней эквивалентны 6-ти звёздам в кассете на заднем колесе. Дальше простая арифметика, 3*6 = 18 скоростей. Отличие лишь в том, что 2 соседние фиолетовые шестерни отвечают не за соседние передачи, как с кассетой, а оптимизированы по размеру, поэтому разбросаны по валу. Это сделано, чтобы добиться компактности механизма в целом.

И самой главной деталью, которая делает всю эту «магию» с выбором передачи внутри коробки Pinion является такой-себе «храповик» вторичного вала. На фото ниже вы видите вторичный вал в сборе, сам «храповик» в сборе и разобранный храповик с «собачками» и «распредвалом» (находятся не в фокусе).

Pinion P1.18 внутреннее устройство

В статье на Pinkbike.com, где у авторов Pinion брали интервью, по поводу устройства храповика пошутили, мол «Если вы понимаете, как он устроен, то возможно вам стоит обратиться к ребятам из Pinion и они возьмут вас к себе на работу».

Pinion P1.18 shifting

Переключая передачи, внутри корпуса храповика вы вращаете небольшой «распредвал» (тот самый, что был не в фокусе), который выталкивает определенные собачки для фиксации определенных шестерней. На фото ниже видно 3 отверстия под собачки, а шестеренок у на валу нас 9, следовательно 9 собачек во всей тушке храповика. Собачки равномерно распределены по корпусу храповика, угол между двумя соседними собачками составляет 120о.

Pinion P1.18 ratchet

Дальше принцип, как и в обычной втулке. Эти собачки дополнительно подпружинены, чтобы работал сам храповой механизм, а на шестернях вторичного (красного) вала присутствуют пазы для собачек, в которые собачки упираются, когда вы вращаете педали.

Pinion P1.18 how it works

Переключая скорость, вы активируете 2 собачки. Одна из «оранжевой» группы, вторая из «фиолетовой». Остальные шестерни со вторичного вала свободно вращаются вокруг него, ничем не фиксируясь (если бы было иначе, то вращения бы не происходило). Вот в принципе и вся хитрость коробки передач.

Возможно, кому-то покажется, что одной собачки на 1 шестерню маловато, но размер у них приличный, да и нагрузки получаются не такими, как в классической конструкции с барабаном.

На видео работа выглядит весьма завораживающе, конечно в реальных условиях этого не видно, всё скрывает кожух:

 

Итог

Надеемся статья показалась вам полезной, интересной и познавательной, а также поможет вам чуть лучше разбираться в устройстве коробок Pinion. Если вам что-то интересно, то не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях. А мы обещаем продолжать вас радовать подобными техническими статьями. До новых встреч!

bb30.ru

АКП — так ли необходимо

Основной идеей такой коробки изначально была попытка защитить переключение передач от грязи, мусора, пыли, механических повреждений и коррозии металла. Уже существует планетарная втулка, но она устроена таким образом, что вся развесовка велосипеда сильно оттянута к заднему колесу велосипеда.

В случае же автоматического переключения центр тяжести находится точно в центре велосипеда, позволяя улучшить его маневренность и внешний вид.

Основным минусом подобного атрибута на велосипеде будет появление дополнительного лишнего веса аппарата — коробки передач весят порядка 2,5-3 килограмм, увеличивая вес железного друга в среднем на четверть. Если не брать в расчет тяжелые горные варианты, даунхилы и кросс-кантри, где 3 килограмма не имеет такого большого значения, то средний велосипед имеет 9-13 килограмм.

Трансмиссия велосипеда

Преимущества коробки

Подобные коробки передач требуют построенную именно под них раму, которая до сих пор не придумана. В имеющейся коробка выглядит неправильно, при этом сама рама смотрится менее устойчивой. Незавершенные треугольники заставляют задуматься о том, что такая рама проще треснет в самый неподходящий момент. Но все не так плохо, как может показаться на первый взгляд. Автоматические коробки передач были придуманы не от безделья и они вовсе не бесполезны. Среди явных и неоспоримых плюсов можно отметить:

  1. Больше безопасности. Максимально закрытая коробка защищает владельца от падения в результате попытки переключить скорость с застрявшей в звезде веточкой.
  2. Обслуживать нужно только открытые части трансмиссии. Все, что закрывается в коробку, можно годами не открывать и не обслуживать. Сам производитель заявляет, что нужно будет лишь подливать в нее масло раз в год.
  3. Гораздо реже необходима замена деталей.
  4. Правильно распределенный вес.
  5. Легко подстроить под эксклюзивные замены цепи — ремни, канаты и прочие привлекающие вид вещи.
  6. При этом цепь или ее замена точно не будет болтаться.
  7. Переключение скоростей возможно без прокрутки педалей, в любую погоду и загрязнение цепи.
  8. Шкала переключений скоростей интуитивно понятна, и передачи не повторяются.
  9. Максимально снижен вес заднего колеса и снято с него лишнее оборудование, которое легко могло поломаться.
  10. Поддается ремонту, более того, у этого велосипеда имеется 70 километров гарантийного пробега. Всегда можно вернуть некачественный товар.

Трансмиссия велосипеда

Однако не стоит забывать о значительно более высокой цене по сравнению с обычными велосипедами. Чтобы кататься на таком эксклюзиве, придется выложить приличную сумму. Кроме того, у таких аппаратов хуже КПД, но это становится заметно только в большом спорте. Человек, который брал велосипед для катаний с друзьями или для самостоятельного длительного перехода, даже не заметит этой разницы, так как она составляет до 7%.

Как это работает

Принцип действия автоматического переключения не сильно отличается от схожего узла у автомобиля. Коробка собирается с участием в ней трех валов. На шестернях зубья прямые, что обеспечивает лучшее переключение передач. Нижний вал отвечает за педали, шестерни верхнего вала жестко к нему прикреплены вместе со звездой. Между ними находится третий вал, который свободно движется и нужен для связки остальных деталей между собой.

Трансмиссия велосипеда

Также здесь отсутствует задний переключатель, поэтому цепь натянута достаточно хорошо и не будет слетать на бездорожье. Трансмиссия полностью открыта — цепь, ведущие и ведомые звезды. Их придется регулярно обслуживать, следить за состоянием и готовностью к работе. Но это нужно выполнять в любом велосипеде, в этом нет ничего удивительного. Но при этом трансмиссия выполняется в более широком виде — ее целью больше не является гибкость, только передача усилий для увеличения скорости.

В разных моделях имеется обычно от 9 до 18 скоростей. Переключаются скорости последовательно, одна за другой нужные шестеренки соединяются и разъединяются, фиксируя нужную на среднем валу. Но скорости соответствуют заявленным производителем, если указано 9, то именно столько их и будет. Планетарные втулки не могут показать такой результат.

Трансмиссия велосипеда

Зачем может понадобиться

Несмотря на то, что такие велосипеды появились относительно недавно, они уже нашли своего покупателя, вышли на небольшую нишу рынка и понемногу модернизируются. Если владелец такого аппарата — любитель кататься по большому бездорожью или горным склонам, то велосипед с автоматическим переключением передач подойдет ему идеально. Они выгодно выглядят, когда нужно срочно переключить скорость. Кроме того, на заднем колесе тут отсутствует дополнительная конструкция, которая могла бы соскакивать.

Они легко совмещаются с любым видом тормозов, предоставляя наезднику самостоятельно определиться с выбором.

На руле в этом случае отсутствует большое количество переключателей, манеток и прочей неэстетичной загруженности рулевой части. Конечно, есть и над чем еще работать.

Трансмиссия велосипеда

В первую очередь, нужно добиться полного закрытия трансмиссии в целях обеспечения безопасности здоровья владельца, непрерывной работы самого велосипеда и планетарных втулок. Нужно закрыть цепь и комплектующие кожухом или подобной конструкцией. Это позволит полностью исключить попадание грязи в неподобающие места, не даст ломать звенья цепи, обрывать ее или нарушать целостность смазки. Есть наработки, в которых вся конструкция переключения передач находится внутри карбоновой рамы и полностью защищена от возможных механических повреждений.

Другим регулируемым вопросом остается цена вопроса. Такие модели дороже обычных механических собратьев. Однако, при увеличении спроса на подобный товар и массового его производства цена будет снижаться, а отсутствие необходимости в постоянном техническом обслуживании велосипеда способствуют увеличению продаж. В конце концов, кататься на таком аппарате будет значительно комфортнее, особенно тем, кто привык к бездорожью, холмистой местности и небольшим склонам гор. Там такая техника будет просто незаменимой.

provelik.ru


Categories: Велоспорт

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector