Принцип работы велосипедной трансмиссии. Трансмиссия горного велосипеда: что к чему? Краткие преимущества планетарных втулок

Трансмиссия - одна из важнейших частей велосипеда, определяющая его возможности и значительно влияющая на итоговую стоимость байка. От правильного выбора трансмиссии (привода) во многом зависит то, как вы сможете использовать свой велосипед в дальнейшем - будь то городская езда, гонки по бездорожью, езда по шоссе или внедорожный туризм. Заранее отметим, что универсального и идеально подходящего для всех условий решения здесь нет и быть не может - выигрывая в одном, мы всегда проигрываем в другом. Поэтому при покупке велосипеда или комплектующих для апгрейда важно учитывать свои нынешние и возможные будущие потребности. В конечном счете, никто не говорит, что велосипед должен быть одним для всех условий эксплуатации - многие опытные байкеры имеют несколько различных велосипедов.

3. Выбор и апгрейд трансмиссии

В предыдущих двух частях статьи мы рассмотрели существующие виды велосипедных трансмиссий, а также их составные части. Сейчас мы расскажем вам об основных принципах подпора компонентов под конкретные задачи.

3.1. Количество передач

Многие начинающие велосипедисты задаются вопросом: зачем на велосипеде нужно 24-33 передачи, когда, например, машины обходятся четырьмя-восемью? Не говоря уже о том, что на «Аисте» или «Украине» вообще всего одна передача. Ответ складывается из двух частей: требуемого диапазона трансмиссии и расстояния между соседними передачами.

Во-первых, скорость велосипедиста на маршруте в разных условиях может быть от 3 до 60 км/ч, что обуславливает необходимость широкого диапазона трансмиссии (насколько широкого - другой вопрос). Во-вторых, ноги человека, по сравнению с автомобильным двигателем, имеют очень узкий диапазон «рабочих оборотов» (частота вращения педалей называется каденсом). Скажем, если автомобиль нормально едет при оборотах двигателя от 2000 до 6000 об/мин. (разница в 3 раза), то у человека этот диапазон всего лишь 75-100 об/мин. (разница в 1,33 раза). Если крутить медленнее, то могут болеть и изнашиваться коленные суставы, а быстрее - уже физически тяжело, без контактных педалей вообще малореально.

Некоторые могут спросить, почему нельзя переключать передний и задний переключатели синхронно, например, в процессе разгона с 2-4 переключаться на 3-3, потом на 2-5, потом на 3-4. Так понадобится гораздо меньше передач. Да, действительно, так приходилось делать при езде на совсем старых велосипедах с 4-5 звездами сзади. Практика показала, что передний переключатель плохо подходит для постоянного дергания туда-сюда: он гораздо хуже переключает под нагрузкой, медленнее меняет передачи, чаще отказывает из-за загрязнения или замерзания. Плюс такое переключение займет гораздо больше времени, поскольку оба переключателя одновременно двигать нельзя. Поэтому гораздо удобнее пользоваться задним переключателем, а передний трогать только при резкой смене условий движения (например, если началась горка или закончилась дорога).

Таким образом, мы неизбежно приходим к тому, что трансмиссия должна быть: а) с достаточно широким диапазоном, б) с небольшими расстояниями между передачами, чтобы не выходило так, что при некой скорости ноги на одной передаче крутят слишком быстро, а на другой - слишком медленно. Современные двойные-тройные системы и кассеты с 9-11 звездами как раз обеспечивают выполнение обоих этих требований. Разумеется, ничего не бывает бесплатным - чем больше звезд сзади, тем выше цена, металла там меньше, цепь уже, что опять-таки сказывается на ресурсе.

Отметим, что совершенно не обязательно наращивать число передач до предела. У шоссейных велосипедов типичная трансмиссия это 2х9, 2х10 или 2х11, при этом кассета имеет узкий диапазон и очень маленькие расстояния между передачами для удобства выбора идеального каденса. На горных велосипедах гонщики часто снимают малую звезду системы (т.к. они медленно не ездят), а туристы и экстремалы - большую (т.к. они быстро если едут, то с горки, где крутить педали нет смысла). Наконец, кассета с 11 звездами на МТВ (например, SRAM XX1 или X01, либо Shimano XTR 9000-й серии) позволяет вообще упразднить передний переключатель без особого ущерба для ходовых качеств.

В случае с планетарными втулками у нас похожая ситуация. 2-3-скоростные городские модели имеют слишком большие расстояния между передачами, порядка 37% (тогда как у кассеты разница между звездами 20% уже считается большой). Но они и не предназначены для интенсивной езды, когда появление «неудобных» скоростей недопустимо. Более продвинутые модели (например, Shimano Alfine) уже имеют приемлемые расстояния между передачами, поэтому там количество передач вполне соответствует диапазону трансмиссии.

С точки зрения диапазона и расстояния между передачами, синглспид - это вообще экстремальный вариант трансмиссии, требующий либо очень сильные и здоровые ноги, либо полное отсутствие требований к ходовым качествам велосипеда. Проще говоря, в зависимости от соотношения звезд, у большинства людей синглспид будет ехать либо очень медленно, либо только по ровной асфальтовой дороге (без груза и встречного ветра), либо ни то, ни сё.

3.2. Совместимость с велосипедными рамами

Вопрос совместимости привода с рамой часто возникает при смене трансмиссии на другой тип. По совместимости с теми или иными трансмиссиями рамы можно разделить на несколько групп:

Рамы для классической трансмиссии - сейчас наиболее распространены. Имеют вертикальные дропауты (прорези для оси колеса) и петух (несменный или чаще сменный), служащий для установки заднего переключателя. При использовании трансмиссии с внутренним переключением (проще говоря, планетарной втулки) или синглспида нужно как-то натягивать цепь, для чего такая рама не приспособлена. Поэтому вместо заднего переключателя ставится натяжитель цепи (просто подпружиненный ролик), однако такое решение ликвидирует часть достоинств планетарной втулки и делает невозможным использование ножного тормоза.

Рамы для трансмиссии с внутренним переключением . Имеют горизонтальные или наклонные дропауты, позволяющие натягивать цепь. Но из-за отсутствия петуха, к которому крепится задний переключатель, они не совместимы с классической трансмиссией.

Универсальные рамы с горизонтальными дропаутами . Почти ничем не отличаются от предыдущего вида, плюс оснащены петухом, позволяющим использовать также и классическую трансмиссию. Вообще, горизонтальные дропауты не очень удобны по своей сути, поскольку вставлять колесо в вертикальные - гораздо удобнее. Зато это самый простой и дешевый вид универсальных рам.

Последующие типы рам имеют красивую и элегантную конструкцию, но технически сложнее, дороже, тяжелее, а движущиеся/сменные узлы теоретически могут издавать звуки, прикипать или постепенно разбалтываться.

Универсальные рамы со сменными дропаутами . Тут всё просто: по желанию пользователя, он привинчивает к раме либо вертикальные дропауты с петухом, либо горизонтальные.

Универсальные рамы со сдвижными или качающимися дропаутами . Здесь используется достаточно хитрая конструкция вертикальных дропаутов, позволяющая сдвигать их в продольном направлении и тем самым натягивать цепь.

Универсальные рамы с эксцентриковой кареткой - имеют обычные вертикальные дропауты, при этом каретка специальной конструкции позволяет сдвигать систему взад-вперед на расстояние, достаточное для натяжения цепи.

Установка втулок типа Rohloff - вообще отдельный разговор, поскольку для них оптимальны редкие рамы с дропаутами особого вида.

3.3. Требуемые передаточные отношения

Передаточные отношения трансмиссии во многом определяют ходовые качества велосипеда - то, как он будет покорять тяжелые дороги, и насколько быстро сможет разогнаться по шоссе. Большинство современных велосипедов уже на заводе оснащаются трансмиссиями с передаточными числами, подобранными для решения типичных задач с хорошим запасом:

МТВ общего назначения - самые универсальные, могут как неспешно месить грязь, так и быстро ехать по шоссе (до 50 км/ч).
Гоночные МТВ - заточены под быструю езду по бездорожью.
Гибриды и ситибайки - быстрее обычных MTB, но в случае попадания в грязь, песок или на сильный рельеф придется идти пешком.
Шоссейники - исключительно для быстрой езды по асфальту (некоторые модели имеют третью малую звезду системы, позволяющую въезжать и на крутые подъемы).

Досаточно часто бывает, что владелец велосипеда хочет изменить доступные передаточные отношения путем замены звезд. К этому вопросу стоит подойти обдуманно, чтобы вместо улучшения ходовых качеств не получить их ухудшение (например, после установки шоссейной звезды на MTB он сможет разгоняться с горки до 70 км/ч, но для езды по ровным дорогам такая звезда скорее вредна).

При расчете трансмиссии проще всего взять калькулятор передач велосипеда (версия для Excel , онлайн-версия ) и прикинуть необходимые передачи таким образом, чтобы ваша минимально-возможная скорость обеспечивалась на первой передаче с каденсом 70, а максимальная (не считая езды с гор накатом) - на предпоследней передаче с каденсом 100. Например, если вы знаете, что не ездите в подъемы и/или по грунту медленнее 10 км/ч, то можно принять такую скорость за минимальную. А для грузового внедорожного туризма наоборот стоит принять минимальную скорость 4 км/ч. Аналогично с максимальными передачами: одни активно вкручивают при спуске с гор, а другие расслабленно скатываются, и им высокие передачи не нужны.

Освободившийся ресурс в виде «лишних» передач полезно пустить на уменьшение расстояния между соседними передачами, чтобы было комфортнее подбирать нужный каденс. Вариант - упразднить одну из звезд системы для облегчения велосипеда и упрощения работы с трансмиссией. Если же по вашим расчетам требуются совсем кардинальные переделки в трансмиссии, то задумайтесь, не логичнее ли будет купить велосипед другого класса? Ведь горный велосипед в любом случае не создан для гонок по асфальту, а шоссейный - для бездорожья и гор.

3.5. SRAM, Shimano или вообще планетарка?

Несколько лет назад в Интернете кипели нешуточные страсти между фанатами оборудования фирм SRAM и Shimano. В тот период в Shimano позволяли себе смелые и часто спорные эксперименты с конструкцией оборудования (например, упразднение горных триггерных манеток в пользу Dual Control), из-за чего фирма потеряла часть своих клиентов, которые перебежали в стан компании SRAM. Американцы не остались в долгу и не упустили возможность развернуться к клиентам лицом и предложить им много вкусностей:

Подвод троса к заднему переключателю без петли по кратчайшему пути (уже перенято Shimano).
Удобные триггеры под большой палец (уже перенято Shimano).
Большой ход троса, уменьшающий влияние загрязненности (уже перенято Shimano).
Конструкция заднего переключателя, не подверженная стуку о перо рамы (Shimano борется с этим до сих пор).
Грип-шифты как полноправная альтернатива триггерам.

На почве нелегкого выбора между привычными, но слегка странными японцами, и передовыми американцами было сломано немало копий. На взгляд автора, SRAM действительно был чуть впереди до наступления эпохи 10-скоростных кассет на МТВ. Однако сейчас страсти утихли, в Shimano переняли большую часть нововведений SRAM, откатили наиболее спорные нововведения, и такого острого выбора уже нет, можно смело покупать оборудование той фирмы, которая больше нравится. Но у конкурентов по-прежнему остались небольшие, но интересные особенности: хорошие грип-шифты и привод 1х11 у SRAM, меньшая цена и чуть более продвинутая конструкция манеток у Shimano (в перспективе - электрическое переключение и привод 1/2/3х11).

Бывает, что в очередной спор по выбору компонентов трансмиссии врываются поклонники планетарок, считающие, что такая втулка обязана стоять на каждом велосипеде. На самом деле, как и любое другое устройство, планетарная втулка имеет свои достоинства и недостатки. В целом можно сказать, что планетарные втулки рассчитаны на эксплуатацию при невысоких нагрузках в мягких условиях эксплуатации. Тогда они проживут очень долго и почти не будут требовать ухода, кроме ежегодного ТО, которое лучше доверить специалисту. В отличие от систем внешнего переключения, где нужно регулярно чистить, смазывать и периодически подновлять компоненты.

Если же макать планетарки в грязь и броды, форсировать горы с багажом, участвовать в гонках (не забываем про их большой вес и чуть худший КПД) и вообще всячески издеваться над ними - долго такая втулка не проживет. Возможно, разве что кроме 14-скоростной втулки Rohloff стоимостью как неплохой велосипед. Не надо забывать и про то, что в случае поломки или резкого ухудшения работы владельца может ждать дорогостоящий ремонт, который должен проводиться специалистом. Тогда как большинство поломок классического привода могут быть исправлены на месте простым смертным.

Таким образом, можно сделать нехитрый вывод о том, что планетарки идеальны для каждодневной городской езды, также вполне подходят для покатушек по асфальту и ненапряжного «европейского» туризма. Если же ожидаются огребания, высокие нагрузки, соревнования, тяжелые дороги, не дай бог «грузовые» автономные походы - лучше классического привода для таких условий пока ничего не придумали.

3.6. Уровни оборудования

Практически любой начинающий велосипедист наверняка задавался вопросом, почему стоимость похожих на вид деталей может различаться в 10 и более раз. На самом деле, выбор здесь диктуется в большей степени отведенным на велосипед бюджетом, чем некими кардинальными преимуществами более дорогих компонентов. Важно понимать, что даже очень дорогой велосипед не поедет сам по себе (не считая моделей с мотором), и подготовленный человек на дешевом байке обгонит неподготовленного на дорогом. С другой стороны, более дорогое оборудование легче и обычно приятнее в эксплуатации.

На что же уходят деньги? С ростом стоимости оборудования, оно может улучшаться в разных направлениях:

Принципиальные изменения в конструкции - например, добавление звезд кассеты или числа передач в планетарной втулке. Всё правильно - желающие ехать на самом передовом оборудовании должны платить.
Мелкие приятные дополнения - например, дополнительные регулировки и прочие примочки. Дорогое оборудование часто стараются сделать более комфортным для пользователя.
Уменьшение веса - замена стали на алюминий, карбон или титан, применение более прочных сплавов, дизайн компонентов с минимальным использованием материала (высверливание, ажурность, полые оси и т. п.).
Увеличение надежности - применение материалов с увеличенной износостойкостью: сложнолегированных сталей, твердого напыления, керамики.

Для рядового потребителя лучше всего бросаются в глаза пункты 1 и 2 (не без помощи маркетологов), тогда как с пунктом 4 нам приходится либо верить на слово производителю, либо полагаться на отзывы и тесты, зачастую со спорной достоверностью. Уменьшение веса - достаточно неоднозначный момент. Конечно, легкий велосипед лучше тяжелого, однако с уменьшением веса цена растет по экспоненте, и на определенной стадии за экономию очередных 50 г приходится платить сотни долларов.

Другая сторона вопроса - влияние облегчения на надежность. В какой-то момент инженеры упираются в физические ограничения, и дальнейшее уменьшение веса происходит за счет снижения прочности (особенно в случае тонкостенных или мелких алюминиевых и титановых деталей). Впрочем, проблема сколько-нибудь существенного снижения надежности характерна только для отдельных особо легких компонентов. Производители не враги себе, и сознательно выпускать дорогие ненадежные детали мало кому нужно.

При росте стоимости каждый компонент теоретически должен проходить такие стадии:

	Характеристика	Примеры Shimano	Примеры SRAM
	Тяжелый и очень недолговечный	Tourney-Altus-Acera, бессерийные компоненты «нулевых» и «первых» серий
	Тяжелый с вполне удовлетворительным ресурсом	Altus-Acera-Alivio, бессерийные компоненты 200-300 серий
	Среднего веса с хорошим ресурсом	Alivio-Deore-SLX, бессерийные компоненты 400-500 серий
	Среднего веса с хорошим ресурсом и дополнительными особенностями
	Лёгкий и дорогой, с хорошим ресурсом и дополнительными особенностями
	Очень лёгкий и очень дорогой. Возможна особо передовая конструкция

Видно, что диапазоны групп оборудования перекрываются. Это значит, что здесь нет и не может быть жестких разграничений - в одной и той же группе один компонент может быть супер-удачным и мало отличающимся от более дорогих собратьев (например, тормоза SLX), а другой - переоцененным и мало отличающимся от более дешевых. Сравнение разных производителей - еще более неблагодарное дело, поскольку общепринятых методик тестирования и сравнения попросту не существует. Также не надо забывать, что один человек может накатывать на Acera многие тысячи километров, а другой - приведет ХТ в негодность за полсезона или в первой же поездке.

Рассмотрим ситуацию подробнее: чем же отличаются друг от друга компоненты разных уровней? (помимо разного веса)

Манетки - увеличивается количество передач, добавляются дополнительные возможности по сбросу передач (по несколько штук за раз, возможность управления разными пальцами), улучшается эргономика. Самые дорогие модели имеют полноценные подшипники на вращающихся частях и различные регулировки, позволяющие подобрать оптимальное положение на руле. У дорогих моделей манеток часто нет индикаторов передач - считается, что опытным велосипедистам они не очень нужны, а место на руле занимают, плюс при такой стоимости каждый грамм веса уже на счету.
Передний переключатель - помимо совместимости с многоскоростными приводами, в основном, увеличивается долговечность, более дорогой переключатель медленнее изнашивается, дольше сохраняет четкость работы, хуже забивается грязью и меньше склонен к зависанию из-за грязи.
Задний переключатель - также, помимо совместимости с топовыми приводами, увеличиваются долговечность и четкость работы, плюс с ростом цены появляются карбоновая рамка (менее прочная), ролики на промподшипниках (иногда клинят), прямой подвод троса (очень хорошо), уменьшенное выступание переключателя наружу (технология Shadow), может быть добавлен механизм, уменьшающий болтанку переключателя на ухабах.
Система - увеличивается жесткость шатунов и системы в целом, звезды постепенно становятся из несменных мягких стальных (такая система фактически одноразовая) сменными алюминиевыми, композитными или титановыми (на худой конец - из прочной стали), у самых дорогих систем карбоновые шатуны.
Каретка - неоднозначно. Дешевые картриджные каретки на удивление вполне надежны, с ростом цены осуществляется переход на интегрированные системы. Там сначала идут очень ненадежные внешние чашки, но с дальнейшим удорожанием надежность приходит в норму. Самые дорогие каретки - с керамическими подшипниками.
Цепь - с ростом цены весьма заметно увеличивается износостойкость самого материала (одновременно идет процесс сужения цепи и уменьшения количества материала).Самые дорогие цепи также могут иметь полые пины и вырезы для максимального облегчения.
Кассета - также увеличивается износостойкость и уменьшается толщина звезд, плюс у дорогих кассет звезды собираются в блоки на легкосплавных «пауках» для облегчения. Самые дорогие варианты могут иметь алюминиевые или титановые звезды (что не идет на пользу долговечности), либо быть ажурно выточенными из цельного куска стали. В целом, можно сказать, что кассеты и цепи от роста стоимости заметно выигрывают в надежности.

Заключение

Итак, в этой статье мы постарались дать начинающим велосипедистам общее представление о велосипедной трансмиссии, ее видах, составных частях, а также общих принципах подбора компонентов под свои задачи. Исходя из прочитанного, некоторые велосипедисты могут решить, что наиболее простой способ получить хорошую трансмиссию - это вложить побольше денег в оборудование уровня ХТ и выше. Однако не следует забывать, что велосипед - это не только трансмиссия, его формируют также и другие компоненты, такие как вилка, рама, колеса, которые также требуют обдуманного вложения денег. Бездумно покупать какие попало компоненты, лишь бы подороже, - неоптимальное решение, таким образом можно получить велосипед стоимостью 2000 долларов с весом и ходовыми качествами ашанбайка из ближайшего супермаркета. В результате может оказаться, что втрое-вчетверо более дешевый велосипед в сборе прямо из веломагазина, в принципе, ничем не хуже, если аккуратно ухаживать за ним, менять износившиеся расходники и делать положенные ТО.

Где же остановиться? Как уже говорилось, от использования более дешевого оборудования велоспед не перестанет ехать. С другой стороны, велосипед на дорогом оборудовании доставит больше удовольствия. Можно посоветовать выбирать уровень оборудования, исходя из собственного достатка и понимания целесообразности, основываясь на том, какой бюджет кажется вам разумным (не забывая о других обязательных тратах на шлем, инструмент, аксессуары). Разумеется, есть нижняя планка стоимости велосипеда (около 300-500 долларов для горных хардтейлов и ригидов), за которой качество становится неудовлетворительным, и оборудование такого класса уже не внушает доверия в сколько-нибудь ответственных поездках. А выше этой планки на технику уже вполне можно положиться при условии соответствующего ухода.

Если Вы вдруг решили избавиться от надоевших и неустраивающих переключателей и манеток и т. д., то сразу приготовьтесь, что «малой кровью» трансмиссию заменить не получится. Это значит, что ее менять надо в комплексе. Прийдется подкопить денег и заменить все, иначе смысла менять компоненты по очереди не имеет смысла.

Апгрейд трансмиссии велосипеда — если трансмиссия на 7 или 8 скоростей, то конечно ее захочется поменять на 9-ти скоростную, о 10-ти скоростной говорить не будем. Трансмиссия на 8 скоростей имеет два недостатка, первый — отсутствие топовых кассет и манеток на 8 скоростей, и второй, следующий из первого — отсутствуют кассеты на пауке, при этом невозможно использовать алюминиевые барабаны, кроме 737 хт или XTR 900-й серии.

Плюсов больше — меньшая цена, в тяжелых условиях лучше работает, меньшее количество закусываний на системе и как правило легче кассеты. Поэтому есть смысл оставаться на 8-ми скоростях, к тому же есть возможность приобрести манетки sram Х-9 на 8 скоростей.

Помимо того, для 8-ми скоростной трансмиссии можно применять не только восьмискоростной, а любой переключатель, так как ему все равно сколько передач переключается — ход троса определяет манетка. Передний переключатель для 9-ти скоростей, имеющий меньшую рамку без проблем работает с широкими 8-ми скоростными цепями.

При 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.

Еще посмотреть на эту тему:

Даже при наличии таких непомерных расходов, отдельных владельцев велосипедов нельзя отговорить делать апгрейд своего железного друга и бездумно тратить деньги…

Велокастом – изготовление или переделка велосипеда владельцем или на заказ вручную. От серийного покупного велосипеда отличается наличием оригинальных деталей и…

Профессиональные гонщики прибегают к облегчению велосипеда для получения максимального спортивного результата. Количество потраченных на это денег не играет большой роли…

Трансмиссия - очень важная часть велосипеда. От качества ее работы зависит КПД передачи усилий велосипедиста на заднее колесо. Хорошо настроенная трансмиссия со смазанной цепью и четкой работой переключателей сбережет силы в поездке и, в конечном итоге, принесет удовольствие от катания. Классическая трансмиссия горного велосипеда включает в себя следующие компоненты:

Система – совокупность передних ведущих звезд, шатунов и каретки (система подшипников на которой вращаются шатуны)
Кассета – набор задних звезд
Цепь
Переключатели – передний и задний механизмы, перебрасывающие цепь со звезды на звезду
Манетки переключения – механизмы с креплением на руль, которые управляют переключателями при помощи тросиков
Тросики – гибкие, металлические, плетеные тросы, соединяют манетки и переключатели
Рубашка для троса – жесткая трубка для проводки гибкого тросика от манетки до переключателя, крепится непосредственно к раме.

Традиционная система переключения работает на ходу: цепь, направляемая переключателем, перескакивает с текущей звезды на соседнюю. Задние переключатели позволяют перескакивать на несколько звезд за одно нажатие рычага натяжения тросика манетки. Манетки для переднего и заднего переключателя различаются количеством передач, а так же изготавливаются под определенную руку. Соответственно, манетка заднего переключателя находится на руле справа, а переднего – слева.

«А сколько скоростей»?

Количество скоростей в трансмиссии горного велосипеда – это произведение количества передних ведущих звезд на количество задних звезд, составляющих кассету. Традиционный набор звезд горного велосипеда в настоящий момент - 3х9, что составляет 27 скоростей. Тут следует сказать, что велосипедная индустрия все время развивается, и уже сложно встретить кассету на 7 передач на велосипедах в среднем ценовом диапазоне, а кассета на 8-мь скоростей используется в связке с дешевыми компонентами. Качественные кассеты состоят из 9-ти звезд и имеют в своем наборе звездочки от 11 до 32 или 34 зубьев (для скоростного спуска используются наборы 11-23..28 зубьев). Не так давно начался массовый выпуск трансмиссий нового стандарта для работы с 10-ю скоростными кассетами (11-32, 12-36 зубьев) и двумя или тремя ведущими звездами спереди - схемы 2х10 и 3х10. Классическое сочетание передних ведущих звезд - 22-32-44 зубца, так же бывают 24-36-48 зубьев и другие модификации. Трансмиссии с разным количеством звезд в кассете используют разные цепи: так цепь для 8 скоростной кассеты шире, чем цепь для 9 или 10 скоростной, и поэтому не подходит для работы с трансмиссиями более новых стандартов. Следует использовать цепь, подходящую к вашей кассете. Большое количество скоростей позволяет велосипедисту выбирать передачу в большом диапазоне, начиная от пониженной 22-34 и заканчивая повышенной 44-11. Пониженная передача позволяет заехать в крутой подъем, а повышенная - набрать скорость на спуске или ровной поверхности.

Кроме классических трансмиссий с тремя ведущими звездами спереди применяют и специальные. Так, для катания в горах большую звезду часто заменяют рокрингом – пластиковым или металлическим защитным кольцом, которое берет на себя все удары судьбы об камни. Большая звезда от таких ударов погнется и выведет из строя трансмиссию. Для получения сопоставимых передаточных отношений с рокрингом обычно применяют звезды 24-36. Для определенных дисциплин таких, как скоростной спуск (DownHill) или дерт-джампинг (Dirt Jump), спереди используется одна звезда, а система переднего переключения заменяется успокоителем – конструкцией, полностью предотвращающей соскакивание цепи с ведущей звезды при прыжках или проезду по серьезным препятствиям. К тому же специализированные велосипеды для Дерт-джампинга или Триала (Trial) могут вообще не оснащаться системой переключения и использовать одну фиксированную передачу. Велосипед для активного отдыха и туризма лучше выбирать с трансмиссией вида 3х9 для легкой взаимозаменяемости всех компонентов.

Производители и серии компонентов

Основными игроками на рынке компонентов для трансмиссии являются компании Shimano (http://www.shimano.com) и Sram (http://www.sram.com , ей принадлежат так же бренды Avid, Truvativ и RockShox), которые выпускают полный спектр всех компонентов для трансмиссии. Отдельные компоненты выпускаются множеством фирм: SR Suntour, RaceFace, FSA, Middleburn, Bontrager ,и многими другими. Компания Shimano выпускает серии компонентов с одним названием и предназначением, компания Sram выпускает серии под маркой Sram, а так же отдельные системы под маркой Truvativ. У Truvativ в серию входят еще и средства управления, то есть можно подобрать руль, подседельный штырь и вынос нужного назначения. У каждого производителя собственное представление о различных категориях, для которых они выпускают компоненты, поэтому все приводимые далее сравнения примерны и отражают положение вещей на момент написания статьи. С каждым годом компоненты могут сильно модернизироваться, изменяя свое предназначения, а то и заменяться другой серией, но, в целом, названия и назначения устоялись и живут уже несколько лет. Обычно производители выпускают целую серию всех компонентов трансмиссии с одним названием, чтобы покупатель не запутался. Давайте же разберемся, кто есть кто.

Самые дешевые компоненты Tourney . Эта серия обычно ставится на имитацию горного велосипеда. Она предназначена для катания по ровным твердым дорогам, на нагрузки по бездорожью рассчитана плохо. Хотя чего, в общем-то, хотеть, если весь велосипед стоит 3000-5000 рублей. Здесь обычно используется устаревший набор звезд 3х7. Для активного катания стоит поискать компоненты понадежнее.

Компоненты начального уровня – это компоненты серии Shimano Altus и Acera , Sram X3. Они ставятся для использования на соответствующие велосипеды начального уровня. Данные компоненты предназначены, в основном, для неспешных выездов в парк по асфальтовым или твердым грунтовым дорогам. Компоненты можно использовать и на бездорожье, но только в прогулочном темпе. Обычно используется набор звезд 3х8.

Компоненты для активного отдыха и туризма – серии Shimano Alivio и Sram X4 для нижних ценовых предложений данного сегмента рынка и Shimano Deore , Sram X5 (система Truvativ Firex ) для более дорогих велосипедов этой категории. Компоненты Alivio и X4 для уменьшения цены велосипеда могут использовать набор звезд 3х8. Трансмиссии на Deore и Х5 идут с классическим набором звезд 3х9. Компоненты будут надежно выполнять свои функции, если вовремя смазывать цепь и следить за четкостью работы переключателей. Серии не отличаются легким весом, но способны выдерживать нагрузки при езде по бездорожью, вынести тяготы многодневного туризма.

Компоненты для спортивных и экстремальных велосипедов – здесь существует множество различных компонентов с разными модификациями и назначениями. Shimano SLX и Sram X7 - надежные и крепкие, в меру легкие компоненты для таких стилей катания, как cross country, trail, enduro, all mountain. В этих сериях присутствуют компоненты как для 9, так и для 10 скоростных кассет.

Shimano Deore XT и Sram X9 (Truvativ Stylo , Truvativ Noir ) – Надежные, крепкие и легкие компоненты. Это отличный выбор для катания в горах и участия в соревнованиях. Они подходят для всех стилей катания, что и предыдущая серия. Часто данные компоненты используются даже в экстремальных дисциплинах, если райдер мало весит либо технично катается. В этих сериях присутствуют компоненты как для 9, так и для 10 скоростных кассет.

Shimano XTR и Sram X0 (Truvativ XX ) – компоненты с экстремально низким весом без проигрыша в прочности и надежности. Это компоненты для спортсменов, участвующих в самых серьезных соревнованиях. Здесь представлены последние достижения в технологиях и применяемых материалах. За качество и легкость этих компонентов приходится расплачиваться космическими ценами. Стоит серьезно подумать перед тем, как использовать их в экстремальных дисциплинах, потому что основное предназначение компонентов - марафоны и соревнования ХС. Используется набор звезд 2х10 или 3х10.

Shimano Saint , Truvativ Holzfeller , Truvativ Hussefelt – суровые, в меру тяжелые и очень надежные компоненты для любых проявлений экстрима. Это выбор райдеров, участвующих в соревнованиях по скоростному спуску. Здесь обычно используется только одна ведущая звезда с успокоителем.

Особенности работы переключателей и их совместимость

Для полного описания трансмиссии хотелось бы отметить различные особенности отдельных компонентов. Системы, цепи и кассеты у всех производителей взаимозаменяемы, если они предназначены для работы по одной схеме (7, 8, 9 или 10 скоростей в кассете). Так, можно поставить ведущую звезду одного производителя на шатуны системы другого производителя, а кассету и цепь использовать от третьего. Переключатели, как передние, так и задние, работают с соответствующими цепями, кассетами и системами всех производителей. Тонкость выбора переключателей заключается лишь в том, что сам переключатель и его манетка, за редким исключением, должны быть одной фирмы. Это обусловлено тем, что, например Sram и Shimano, применяют разные передаточные отношения натяжения тросика 1:1 и 2:1. Поэтому нельзя использовать задний переключатель Deore ХТ и манетку X9. Манетки бывают двух типов: триггеры (переключение происходит при нажатии на рычаги) и поворотные (переключение происходит поворотом ручки переключателя).

Передние переключатели различаются диаметром подседельной трубы, на которую они крепятся. Крепление переднего переключателя еще может быть стандарта E-type или под каретку. Часто в комплекте с новым передним переключателем идет ещё и проставка под меньший диаметр. Хомут крепления может быть нижний и верхний относительно самого механизма переключения. Для некоторых рам можно применять только переключатель с определенным креплением. Кроме того переключатели бывают с верхней и нижней тягой, это зависит от того, с какой стороны подходит к переключателю тросик. Так как прокладка тросика зависит от рамы, стоит обращать внимание и на это. Хорошие модели передних переключателей умеют работать как с верхней, так и с нижней тягой.

Задние переключатели выпускаются с разной длиной лапки: короткая, средняя и длинная. Короткая лапка предназначена в основном для работы с кассетами типа 11-26, в то время как кассеты 11-34 требуют длинную лапку, чтобы цепь можно было забросить на большую звезду в 34 зуба. Более короткая лапка, естественно, компактней, и при экстремальном применении переключателем труднее задеть ветку или камень.

Особенности выбора системы

При выборе системы следует обратить внимание на ширину каретки, так как ширина посадочного места у горных велосипедов может быть различной. Большинство велосипедов имеют ширину посадочного места в раме 73 или 68 миллиметров. Большинство систем подходят под эти размеры, применяя проставочные кольца в случае 68 мм. ширины. Экстремальные велосипеды имеют посадочное место размером 83 мм, что обусловлено необходимостью в большей прочности рамы.

Системы могут иметь разную длину шатунов. Стандартной считается длина 170 мм, однако существуют варианты 165 и 175 мм (а так же более короткие для детских велосипедов). Людям невысокого роста будет удобнее крутить короткие шатуны, а высоким людям – длинные. У экстремальных велосипедов с задней подвеской применение более коротких шатунов дает больший дорожный просвет, а, значит, меньше вероятность зацепить педалью землю при полном срабатывании подвески после препятствия.

Hi-tech

Прогресс не стоит на месте, и плодом инноваций становятся не только новые традиционные системы переключения передач, но и экзотические. Компания SRAM выпустила в массовое производство систему с внутренней схемой переключения передач планетарной конструкции. Система называется Truvativ HammerSсhmidt. Она представляет собой конструкцию с одной лишь звездой, одновременно выполняющую функции традиционной системы с 2-мя ведущими звездами и рокрингом, переднего переключателя и успокоителя цепи. К тому же, данная система обладает гораздо меньшими размерами, нежели традиционная. Переключение передач происходит путем подключения дополнительных механизмов внутри конструкции, которые обеспечивают разное передаточное соотношение между оборотом единственной ведущей звезды и оборотом шатунов. Система заменяет традиционные наборы звезд 22-36 или 24-38 зубцов в зависимости от установленной звезды (22 или 24 зуба соответственно).

Иногда придется отступать от принципа «личный опыт», если «копание» в интернете приводит вдруг к замечательной информации, которую давно ждал.

Вообще, в велосипедном мире интересного гораздо больше, чем можно попробовать. Это огромный объем информации, который меня непосредственно не касается, но кое-что упорядочивает в голове 🙂

Речь пойдет о коробке передач. Вообще мне с детства было не понятно, почему прогресс в конструкции велосипеда так сильно отстает от автомобиля. Ведь стартовали они в одно время. И первые автомобили были похожи на первые велосипеды, в частности приводная цепь и звездочки. Но велосипед сразу законсервировался в развитии, даже появилось выражение «не надо изобретать велосипед». Может быть конструкция велосипеда оказалась настолько хороша? Наверное дело в том, что основная масса велосипедов используется для коротких поездок по городу. Вот, например фото небольшой части привокзальной площади в Ганновере. Все эти велосипеды могли бы быть на таком же снимке, сделанном 100 лет назад. Для этих велосипедов прогресс не нужен, он им даже противопоказан, поскольку велосипед с привокзальной площади легко украсть. Можно было бы порассуждать о влиянии шоссейного и горного велоспорта на развитие велосипеда, но будет «очень много букв» не по теме 🙂 Скажу только, что планетарные втулки (втулка заднего колеса с возможностью выбора передачи), оказались в результате предназначены именно для коммьютеров, которым, это в массе своей не нужно.

Коробка передач, о которой пойдет речь, предназначена в основном для многодневных поездок по шоссе и для горного велосипеда. Вот модельный ряд этого года. Это настоящая коробка, по устройству типа автомобильной. Диапазон передач модели P1.18 при звездах 30 и 21 сзади составляет от 1.28 до 0.20, всего 18 равномерно распределенных передач.

Для сравнения рассмотрим «обычный» дорожный велосипед с максимально широким диапазоном передач, три звезды спереди 53/39/30 и кассета 11-28 (10 звезд) сзади.

Эффективных передач (если учитывать перекрывающиеся соотношения на разных звездах) — 16, передаточные числа от 0.21 (это между 17 и 18 передачей коробки) до 0.93 (это 4-я передача коробки). То есть, коробка дает диапазон гораздо шире, чем сейчас возможен на звездах.

Вес около 2.7 кг, что ограничивает спортивный уклон там, где вес велосипеда очень важен. Для сравнения, три звезды спереди и 10 сзади с переключателями скоростей весят примерно 0.85 кг. Велосипеды, где пара килограммов не является определяющими это фэт-байки (для зимы и супербездорожья), эндуро, — даунхил, (те, которые больше едут с горы, чем в гору) и для «многодневок» по дорогам (там, где необходимо везти с собой вещи).

Добавлено в августе 2016. На предстоящей осенью 2016 выставке Евробайк (Eurobike 2016) будет представлена линейка Pinion 2017-го года, которая будет начинаться с буквы «С». Пока можно сравнить характеристики коробки С1.12 с выпускающейся сейчас Р1.12 (12 передач). Основное изменение в материале корпуса, который изготавливается из сплава вместо фрезерованного алюминия. Может быть с этим связано улучшение всего трех параметров:

Пока изменения «не революционные» 🙂

Что принципиально дает коробка передач? Она не боится грязи и ее не нужно обслуживать. Это существенный шаг вперед. В современном велосипеде много всяких подшипников и все они, можно сказать, не обслуживаемые. То есть не боятся грязи, влаги. Год (а то и годы 🙂) их можно не обслуживать. Только трансмиссия: ведущие звезды, цепь и ведомые звезды полностью открыты.

Если попасть в плохие погодные условия, то и цепь и звезды можно убить очень быстро. Если не попадать, то чуть медленнее. Грязь работает как абразив, вытачивает соединительные пины цепи (цепь как бы растягивается), стесывает зубцы звезд. Простая смазка цепи, как на фото от этого не спасает. Если представить, что подшипники были бы так же открыты, то велосипед вообще бы не ездил. Помимо того, что трансмиссия может быть в грязи, она вследствие открытости может выйти из строя из-за механических воздействий, которые вполне вписываются в штатные ситуации. Да и вообще довольно часто приходится подстраивать переключение звезд.

Еще один недостаток открытой трансмиссии это нарушение безопасности. Крутящиеся звезды находятся в непосредственной близости от ноги.

На самом деле все не так страшно, просто обрисовал то, что мы не замечаем, катаясь на велосипеде. Но после перехода на коробку передач и закрытую трансмиссию будет не понятно, как мы этого раньше не видели 🙂

Теперь о неприятном. Для коробки Pinion нужно специальную раму. Они есть. И отдельно продаются, и готовые велосипеды. Но мне не нравится, что в раме явно нарушается геометрия сцепленных треугольников. Их вместо двух не остается ни одного. Возникает опасение о прочности такой рамы. Либо она не такая прочная, как при обычной конструкции, либо должна быть существенно тяжелее. И вообще как-то не изящно смотрится 🙂 Раму явно нужно спроектировать заново, а не просто резать трубы у имеющихся рам и приваривать гнутую пластину.

Нужно сказать о том, что привод (это или цепь или ремень) остался «на улице». Собирает грязь, да и посторонний предмет может попасть. Нужен или кожух или другая конструкция привода, в виде вала. По обоим направлениям есть наработки. Например, в прошлом году Григорий Зелинский (Gregory Zielinski) собирал средства на кикстартере (проект Nuseti) на создание горного велосипеда с коробкой своей конструкции и с цепью и задней звездой внутри карбоновой рамы. Вся трансмиссия была полностью закрыта. Но средств не собрал, проект не стартовал.

Остался еще один вопрос о сравнении КПД коробки со звездами. Про планетарные втулки читал, что КПД заметно ниже. Про коробку сказать сложно. Есть кое-какие мысли, но нужно кое-что проверить 🙂

В любом случае коробка передач для велосипеда это огромный шаг вперед (хоть и с запозданием лет на 50 🙂). В форуме прочитал отзыв пользователя этой коробки на горном велосипеде: «На звезды не вернусь никогда» 🙂

Вадим Никитин

Велосипедная трансмиссия – это оборудование для велосипедов, являющееся сложной системой и предназначающееся для передачи усилий мышц велосипедиста на заднее колесо велосипеда для движения.

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%.

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 (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 (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 , 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.

КАТЕГОРИИ