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

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 , 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.

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.

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?

Каденс

Частота вращения педалей называется каденсом . Система передач дает возможность велосипедистам сохранять наиболее оптимальный ритм движения (скорость вращения педалей), что делает вращение педалей весьма продуктивным. Сегодня мнения гонщиков разнятся относительно того, каким должен быть ритм велосипедной езды. Однако абсолютное большинство согласны с тем, что каденс является наиболее важным. Из слов Пола Догерти: «Человеческое тело доставляет наибольшее количество энергии на вращение педалей в наиболее эффективный способ при определенном каденсе. Я стараюсь держать каденс между 60 и 90 циклов в минуту» . Он также отмечает, что большинство рекреационных велосипедистов педалируют слишком медленно, неэффективно, расходуя энергию на высоких передачах.

Каденс у профессиональных велогонщиков очень высокий, у шоссейников находится в пределах 75–120 об/мин. Совсем другой показатель каденса в маунтинбайке.

Рути Маттес, чемпионка мира по кросс-кантри объясняет: «В маунтинбайке зачастую поднимаешься в очень крутой подъем и сразу спускаешься по быстрому спуску, иногда даже не педалируя. Просто балансируешь на велосипеде, без тормозов так быстро, как только можно. В маунтинбайке используется широкий спектр и разнообразие каденса».

Прогресс не стоит на месте и с равной периодичностью на рынке появляются определенные новшества велосипедного рынка. Где-то такие изобретения находят своего покупателя и остаются. А какие-то новые детали или даже целые системы не получают популярности и распространения и исчезают обратно в небытие. Сейчас на велосипедном рынке появилось новое чудо - автоматическая коробка передач для велосипеда. Вот только насколько она вообще нужна?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Инновации входят в нашу жизнь постоянно, затронули они и велосипед, а точнее . 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

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 , 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 ;
• 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.

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.

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.

Совет

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.

Материал подготовлен на основании статьи эксперта журнала PinkBike Майка Леви (Mike Levy). А на картинке выше вы можете увидеть коробку передач от компании Suntour , чьи компоненты используются в том числе и в велосипедах .

Заменят ли когда-нибудь коробки передач традиционные переключатели?

Картины будущего всегда выглядят очень многообещающе. из фантастических фильмов и мультсериалов, левитирующий скейтборд главного героя одной из частей легендарного фильма «Назад в будущее 2» (“Back to the future II ”) давно дали нам понять, что в обозримой перспективе наша жизнь станет легче и комфортнее. К перспективным современным разработкам можно отнести и коробки передач для велосипедов, которые пока не слишком поддерживают производители велосипедных компонентов и, как следствие, рядовые спортсмены-велосипедисты. Некоторые эксклюзивные велосипедные бренды (такие как Pinion , Zerode , Nikolai ) давно ведут работу в этом направлении, но если вы зайдёте в любой ближайший велосипедный магазин, то не найдёте на прилавках коробки передач на выбор. Бытует даже скептическое мнение, что покупатели быстрее обзаведутся летающими скейтбордами, чем кто-то из крупных производителей начнёт масштабный выпуск велосипедов с коробками передач.

Велосипед Cavalerie Falcon DH, казалось бы, обладает всем необходимым: девятискоростной коробкой передач от Effigear, правильными углами рулевой и подседельной труб, 200 мм хода подвески и весом в районе 18 кг. Так почему же мы все не ездим на подобных велосипедах? Виновата в этом быстрая эволюция традиционных переключателей.

Почему коробки передач не могут вытеснить традиционные переключатели?

Потенциал у коробок передач, безусловно, есть. Вам больше не надо будет беспокоиться о переключателях и петухе, которые достаточно легко повредить о камни; надёжность современных велосипедных коробок передач заставят даже Унимог (Unimog - специальная серия автомобилей Mercedes-Benz ) выглядеть хрупким, а наличие всего одной передней и одной задней звезды значительно упростят сервисное обслуживание велосипеда. Добавьте к этому низкий центр тяжести велосипеда с коробкой передач, а также отсутствие необходимости в дополнительных тросиках переключения, протянутых вдоль рамы и вы поймёте, что эти коробки значительно превосходят системы, которые мы используем на велосипедах уже не одно десятилетие. Но за последние пять лет произошло нечто любопытное: классические переключатели стали гораздо лучше, благодаря внедрению инноваций. Причём речь тут идёт даже скорее о трансмиссии в целом: более лёгкие и жёсткие рамки переключателей, которые не погнутся от небольшого контакта с камнем, задние втулки, выдерживающие самые суровые испытания. Эволючия - это замечательный механизм, но при этом он отсеивает слабых. В нашем случае закрытые велосипедные коробки передач - это самая медленная антилопа в стаде.

Задний переключатель из новой линейки Shimano Zee оказался очень надёжным, а его конструкция позволяет практически полностью избежать соскакивания цепи на техничном рельефе.

Переключатели стали надёжными…наконец-то

Несколько лет назад не редкой была ситуация, когда при активном и агрессивном катании за сезон приходилось менять 4-5 переключателей. Вы могли легко оказаться в затруднительном положении, т.к. после встречи с камнем задний переключатель, как правило, разлетался на маленькие части. При этом цепь с обломками переключателя могла успеть попасть в заднее колесо и повредить спицы. В общем, поломка заднего переключателя в состоянии запустить очень неприятную цепную реакцию. Также была проблема с осями, соединяющими линки в рамках переключателей. Раньше они достаточно быстро разбалтывались (особенно на недорогих моделях), в результате чего настроить передачи корректно уже практически не представлялось возможным. Сейчас же вне зависимости от производителя (будь то Shimano или Sram) даже недорогие модели способны выдержать серьёзные испытания. Нам в редакции удалось испытать новый задний переключатель Sram X5 , рассчитанный на работу с 10-скоростной кассетой. При розничной стоимости в районе $64 он нас очень приятно удивил. Мы преодолели с ним не одну сотню километров, и он по-прежнему в полном порядке. То же можно сказать и о переключателях из серии Shimano SLX, особенно сейчас, когда в нём применяется технология Shadow Plus .

Майк Леви (Mike Levy, эксперт портала PinkBike ): «Несмотря на то, что розничные цены на топовые запчасти достаточно высоки, постоянная конкуренция привела в последние годы к снижению цен в сегменте OEM (цен для производителей и сборщиков велосипедов). Если добавить в спецификацию дорогостоящую коробку передач, то это повлечёт слишком серьёзное увеличение розничной цены готового велосипеда, которое либо просто не будет принято розничными потребителями, либо его придётся компенсировать за счёт использования в велосипеде дешёвых компонентов. Если в ближайшее время кто-то запустит в массовое производство велосипед с коробкой передач, то его покупка будет сродни приобретению сильно переоценённого Toyota Prius , т.е. своеобразной декларацией того, что владелец данной машины находится на острие прогресса даже в повседневных вещах.»

Цепи стали гораздо реже соскакивать со звёзд

Каждый увлечённый велосипедист, практиковавший даунхилл (скоростной спуск) 8-10 лет назад может вспомнить несколько моментов, когда ему приходилось разбираться с соскочившей и запутавшейся цепью. Оси кареток также легко гнулись в то время и приводили всю трансмиссию в диссонанс, а успокоители цепи и вовсе делились на две группы: плохие и опасные. К настоящему моменту все эти проблемы уже остались в прошлом. А современные лёгкие и прочные успокоители от таки х производителей как MRP , e*13 , Gamut и пр. удержат цепь на месте практически в любой ситуации. Если, конечно, вы правильно их установите. Большим прорывом стало появление переключателей нового поколения, которые значительно меньше раскачивались под нагрузкой. Многие велосипедисты поняли, что теперь они могут использовать минималистичные и самые лёгкие успокоители или вообще обходиться без них. И тут следует упомянуть также звезду нового стандарта от Sram (хотя подобный дизайн уже использует и ряд других производителей) - её зубья X-Sync специальной формы и переменной толщины надёжно удерживают цепь от спадания на техничной рельефе.

Несмотря на высокую стоимость, новая группа компонентов XX1 от Sram может окончательно поставить крест на перспективах массового появления на велосипедах коробок передач. Особенно, если компания внедрит используемые в XX1 технологии в свои более доступные линейки. Мы думаем, что в ближайшее время это как раз и произойдёт.

Меньше вес, выше эффективность

Давно известно, что цепная передача это один из самых эффективных способов передачи мощности. Так зачем же пропускать её через дополнительные звёзды в переключатели и снижать таким образом эффективность её работы? Подобный вопрос может не сильно беспокоить любителей фрирайда или даунхилла (скоростного спуска), но для среднестатистического велосипедиста, которому приходится ездить как вверх, так и вниз, он весьма актуален. Вы можете не быть гонщиком кросс-кантри, но это ведь не повод тратить часть сил впустую при педалировании. Тут коробки передач явно имеют преимущество. А что на счёт дополнительного веса коробок? Скажете, что он вас не беспокоит и вы готовы смириться с ним, учитывая все плюсы закрытой системы переключения передач? Это здорово, но число райдеров, готовых отдать предпочтение закрытой велосипедной коробке передач настолько мало по сравнению с теми, кто настроен по отношению к ним скептически, что сравнивать эти цифры бессмысленно. И отсутствие спроса также не стимулирует массовый приход коробок передач.

Компании продают то, что пользуется спросом

Многие любители велосипеда предпочитают покупать те компоненты, которые используют профессиональные гонщики на трассе или фрирайдеры в своих свежих видео. Когда в последний раз вы слышали, чтобы велосипед с интегрированной коробкой передач побеждал в крупных соревнованиях? В 2006 году в Роторуа (Rotorua, Новая Зеландия) Кэм Коул (Cam Cole) выиграл Чемпионат Мира по скоростному спуску в категории Юниоры, но это скорее исключение, чем правило. Можно также вспомнить старую велосипедную команду Honda в составе таких известных гонщиков как Грег Миннаар (Greg Minnaar), Брендан Фэиркло (Brendan Fairclough) и Матти Лейконен (Matti Lehikoinen). Они тоже выступали на велосипедах с коробками передач, но, к сожалению, Honda ушла из велоспорта, поняв, что инвестиции не окупаются. Это не единичный случай и мы со своей стороны считаем, что в ближайшее время мы вряд ли массово пересядем на рамы с интегрированными закрытыми коробками передач.

Но у закрытых систем переключения всё же есть перспективы

Неужели защитники закрытых систем заблуждаются? Стоит ли вообще развивать эти технологии, учитывая всё сказанное выше? Да, стоит, потому что плюсы, несомненно, есть. Несмотря на все технологические ухищрения и прогресс в классических системах переключения, закрытые коробки передач по-прежнему значительно надёжнее любого переключателя. Вам просто будет нечего оторвать случайным камнем на трассе. Далее можно вернуться к вопросу с весом. Да, закрытые коробки передач тяжелее классических систем переключения, но весь вес оказывается сосредоточен в одном месте и инженеры могут оптимальным образом расположить коробку в раме, получив отличный баланс и низкий центр тяжести. Также при использовании коробки передач на заднюю ось велосипеда не будет влиять вес кассеты, барабана и переключателя, что позволит повысить эффективность работы подвески. Стоимость может оказаться последним серьёзным аргументом против коробок передач, но тут можно вспомнить опыт компании Zerode, инженеры которой использовали в качестве коробки передач недорогую втулку Shimano Alfine. Но достаточно ли этого для скорого прихода закрытых коробок передач в массы? Вопрос пока остаётся открытым.

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).