Приобретение велосипеда или более углубленное изучение уже существующего, может поставить в тупик начинающего райдера. Виной тому – обилие передач. Зачем столько скоростей на велосипеде? Как ими пользоваться? Что вообще нужно знать о переключениях на велосипеде? Чем отличаются передачи на шоссейном, МТБ и городском велосипеде?
На эти, и некоторые другие, вопросы мы постараемся дать ответы в данной статье.
Что такое трансмиссия и для чего она нужна?
Итак, давайте разберемся с назначением трансмиссии. Пойдем издалека, чтобы всё было максимально понятно и прозрачно.
Посмотрите на свой велосипед, вероятнее всего вы увидите на нем несколько звезд спереди, где размещены шатуны с педалями, и некоторое количество звезд сзади – на заднем колесе. Допускаю, что перед вами не синглспид (односкоростной) велосипед просто потому, что иначе вам не была бы интересна эта статья. Но это не точно.
При изучении конструктивных особенностей станет понятно, что одинаковых звезд нет, все они разного диаметра – какие-то больше, какие-то меньше. В среде велосипедистов принято различать их по количеству зубцов. Мы же не будем так сильно углубляться, а сосредоточимся на диаметрах в формате – большая, маленькая, средняя – если говорить о передних.
Задние тремя словами не описать, так как их в большинстве случаев минимум 7 штук. При рассмотрении оных, вы увидите, что шаг между диаметрами звезд на кассете намного меньше, чем на передних. Кассета своим видом напоминает елку, хотя наличие 13 звезд сзади, например, отсылку к хвойному дереву уже не выдержит. Тем не менее, закрепим пока именно такой образ.
Перекидываем цепочку на самую маленькую звезду спереди и на самую большую звезду сзади, а потом пробуем прокрутить педали. Вы обнаружите, что крутятся они чрезвычайно легко, но велосипед при этом будет ехать крайне медленно. Так работает пониженная передача, педали крутятся легко и быстро, а колесо медленно, но при этом на колесе развивается огромный крутящий момент. Крутящий этот момент нужен для того, чтобы преодолевать сложные подъемы. Во время следующей поездки попробуйте поэкспериментировать и перед горкой включить такую комбинацию звезд, вы обнаружите, что заезжать станет намного проще. Обратная сторона высокого крутящего момента – медленное движение велосипеда. Действительно такая передача не предусматривает высоких скоростей, пешеходы вас будут обгонять, зато подъем преодолевается с минимальным количеством энергии. И, да, крутить педали придется довольно быстро, чтобы апхилл таки был легким. По сути, для того, чтобы провернуть колесо на один оборот, шатунами придется сделать, например, пять оборотов.
Обращаясь к автомобильной аналогии, мы получаем эквивалент первой передачи. На ней трогаются, на ней преодолевают крутые подъемы и т.д.
Теперь перекидываем цепочку на самую большую звезду спереди и на самую маленькую сзади. Эффект в этом случае мы получим обратный, так как это уже повышенная передача. Здесь за один оборот шатунов пять оборотов сделает колесо. То есть, все поменялось местами. Кстати, значения по количеству оборотов приводятся условные, только для понимания, в реальности соотношения несколько другие, но сути это никак не меняет.
Итак, на повышенной передаче педали будут крутиться очень тяжело. Порой даже тронуться с места на ней не всегда получается, так как легкому райдеру просто не хватает веса, чтобы шатун пошел вниз. Скорость при этом будет набираться очень медленно, вы увидите, что пока шатун опустится вниз вы проедете вполне почтительное расстояние. В такой комбинации крутящий момент на колесе минимальный, вся энергия уходит на развитие скорости. Преодолевать горки становится невероятно сложно и часто начинающие райдеры останавливаются посреди подъема, слезают с велосипеда и идут пешком. Получается, что повышенная передача служит для развития максимальных скоростей, которые будут колебаться в диапазоне 50-80 км/ч в зависимости от диаметра установленных звезд спереди. Чем больше передняя звезда и чем меньше задняя, тем быстрее поедет велосипед. Разумеется, частота вращения педалей здесь тоже играет роль, такие высокие скорости доступны только при высоких каденсах, которые могут уходить за 100 об/мин.
Средний каденс для среднего райдера должен составлять 70-90 об/мин. Тут дело не в скоростях или мощностях...а в коленях, их надо беречь и берегутся они именно при таких частотах вращения шатунов. Многочисленные исследования показывают, что наиболее эффективными оказываются каденсы ниже 60 об/мин, но акцент делается на эффективности кручения, а не на здоровье. Когда речь заходит о здоровье, тогда приходится возвращаться к 70-90. Профессиональные спортсмены в среднем с такой частотой педали и крутят. В общем, надеюсь, что такое легкое отвлечение от центральной темы окажется полезным.
На рисунке: зеленым отмечена пониженная передача, синим средний диапазон, красным повышенная передача.
Итак, мы поняли, что в крайних положениях цепи мы будем получать совершенно разные характеристики велосипеда. Понятно, что средняя звезда спереди и средняя звезда кассеты выдадут усредненный вариант, с которым и стартовать удобно, и скорость будет развиваться приемлемо, и подъемы пологие покорятся будут.
Прожженные велосипедисты скорости переключают постоянно, хотя у каждого есть своя любимая, которая используется подавляющее большинство времени. Тем не менее, по статистике переключается средний райдер примерно раз в 0,5 минуты. Иногда чаще, иногда реже – все зависит от условий эксплуатации велосипеда. За 4 часа поездки получается 480 переключений. Кажется много? Поверьте, когда происходит это на интуитивном уровне, без задних мыслей, то такое количество переключений незаметно.
Если вы едете по ровной, как стрела, трассе, то частые переключения здесь неуместны – выбирается передача, которая обеспечивает нормальную крейсерскую скорость с приемлемым уровнем энергозатрат. В городских условиях переключения становятся очень частыми из-за обилия поворотов, ускорений, замедлений, остановок на светофорах. Переключаться можно, нужно и страшного в этом ничего нет. Когда вы освоите это простое искусство, вы зададитесь вопросом – как я мог(ла) раньше игнорировать такое удобство?
В общем, не бойтесь щелкать, ничего не сломаете, пробуйте, чувствуйте, изучайте и будет вам счастье.
Отвечая на вопрос “Что такое трансмиссия и для чего она нужна?” получаем следующее. Трансмиссия на велосипеде – совокупность звезд, цепи, шатунов и переключателей, которые служат для передачи мускульной энергии наездника на приводное колесо.
Нужна велосипедная трансмиссия для обеспечения проходимости в разных дорожных условиях на разных скоростях.
Закрепим материал.
Для преодоления подъемов выбираем спереди звезду поменьше, а сзади побольше.
Для движения по ровной дороге используется средний диапазон или большая звезда спереди и маленькая сзади. Помним про каденс на уровне 70-90 оборотов.
В реальных условиях наиболее часто народонаселение ездит на средней звезде спереди и средних звездах сзади.
Компоненты велосипедной трансмиссии
Устройство передач велосипеда кажется сложным только при первом взгляде. В действительности там все очень просто.
Педали и шатуны служат для приведения велосипеда в движение посредствам мускульной силы ног человека. Разные конструктивные их особенности и материалы изготовления будут сказываться на эффективности педалирования и не более того. Карбоновые шатуны с контактными педалями (пристегиваются к обуви), например, позволяют затрачивать минимальное количество энергии на упругие деформации элементов трансмиссии, направляя ее в заднее колесо. Бюджетные шатуны с обычными педалями-платформами будут сильно изгибаться в процессе кручения, из-за чего их эффективность для профессионального применения становится неприемлемой. Увидеть эти изгибы компонентов глазами вы не сможете никогда, измеряются они специальными точными приборами в лабораториях, хотя на конечном результате сказываются существенно.
Передние звезды всегда закрепляются на шатунах. Способы крепления разные, бывают и неразъемные соединения. Технологии их изготовления и материалы также скажутся на эффективности педалирования, но, опять же, сути их это никак не меняет. Самые бюджетные модели велосипедов сегодня комплектуются тремя звездами спереди. Средний уровень двумя, а самый ТОП, как правило, всего одной звездой спереди.
На фото: слева шоссейная кассета, справа для МТБ
Кассеты во многом определяют количество передних звезд. Так на велосипеде с тройной системой впереди устанавливаются кассеты на 7-8 звезд. Решение очень бюджетное, что позволяет снизить порог входа человека в мир велоспорта. Последующее обслуживание байка – замена цепи и кассеты – будет обходится в копейки. Кассета емкостью 12-13 передач может стоить, как бюджетный велосипед. Она обеспечивает широкий диапазон передач, посему производители комплектуют такую трансмиссию одной звездой спереди.
В голове у вас сейчас не укладывается, как 13 передач на системе 1х13 может быть лучше 3х8?
Все очень просто, 24 передачи – это действительно много, избыточно много. Некоторые передачи могут друг друга дублировать и при этом образуются большие перекосы цепи в крайних положениях, что негативно сказывается на эффективности и способствует быстрому износу компонентов. Кроме того, это лишний вес.
Манетки управляют всей этой музыкой. Как и другие части системы, они бывают разного уровня, изготавливаются из разных материалов и являются определяющим компонентом, который влияет на четкость переключений. Есть золотое правило – манетка должна соответствовать уровню переключателя или хотя бы совпадать с ним по количеству скоростей. Значит это, что переключатель бюджетной серии будет работать с манеткой высокого уровня, правда количество скоростей должно совпадать. Такое решение обеспечит намного более плавное включение передач. Впрочем, если замена оной вам требуется, то лучше проконсультироваться в ближайшем веломагазине или веломастерской.
.jpg)
На фото: сверху манетки, снизу передний и задний переключатели
Передние и задние переключатели, безусловно, являются неотъемлемыми компонентами для смены передач на велосипеде. Здесь достаточно сказать, что между собой они различаются по емкости передач, материалам и применяемым технологиям. С передними как-то все довольно просто, вне зависимости от их уровня, они довольно просты по своему конструктиву и функционалу. Задние переключатели намного сложнее, они выполняются под определенное количество передач. Модели высокого уровня часто дополняются специальными устройствами встроенными в лапку – муфты повышенного трения. Предназначены они для обеспечения хорошего натяжения цепи, что обеспечивает четкое переключение и снижение риска спадания цепи на неровных дорогах.
Виды велосипедных трансмиссий
Всего есть две разновидности систем смены передач для велосипедов. Первая, классическая – работает с несколькими звездами спереди и сзади. Собственно, именно о ней мы здесь все время и говорили. Система универсальна и применяется абсолютно на всех видах велосипедов без исключения. Она считается наиболее оптимальным решением.
Вторая называется планетарной. На велосипеде, оборудованном такой системой, вы увидите всего по одной звезде спереди и сзади. Всё самое интересное будет спрятано в задней втулке, реже в кареточном узле. Последнее встречается довольно редко, но функционал такой же.
На изображении: планетарная втулка в разрезе
Вес таких втулок для колес очень большой, так как внутри содержится огромное количество шестерен обеспечивающих смену передаточных чисел. Количество передач может колебаться от 3-х до 11 и, казалось бы, это отличная альтернатива, которая существенно разгружает внешний вид велосипеда. Однако огромный вес таких решений и ограничения по перерабатываемому крутящему моменту диктуют свои правила. Кроме того, ремонт планетарных втулок – дело очень непростое, далеко не в каждой мастерской располагают должным ассортиментом запчастей. Куда проще найти запчасти на классические системы переключения даже в самой глуши. Обслуживание планетарки сложное, но требуется редко, кстати, благодаря герметичности системы. Применяются такие втулки чаще всего на городских велосипедах, где высокие крутящие моменты не развиваются и вес байка не является определяющим фактором.
Шоссейные, МТБ и гравийные трансмиссии
Различие между горной и дорожной трансмиссиями заключается по большей части в манетках. Если для маунтинбайков используются специальные триггерные манетки, то для шоссеров применяются дуалконтролы или пистолеты. Суть переключений от этого не меняется, а вот эргономика совершенно разная. Последняя на шоссерах позволяет менять положение рук в зависимости от стиля катания или из-за усталости держать руки в одном положении. Манетки для МТБ такой свободы не дают, впрочем и назначение у велосипедов сильно разное.
Гравийные решения по содержанию роднятся с шоссейными системами, но только внешне и только сверху. Всё верно, эргономика тут сыграла свою роль. Гравелы предназначены для покрытия широкого изобилия дорожных условий в течении длительного периода времени, так что эргономическая составляющая очень важна.
Что же до передних и задних звезд… то шоссеры от гравелов в этом месте сильно различаются. Здесь родство гравийников отсеживается с МТБ транмиссиями, чтобы обеспечить более широкий диапазон передач.
Если коротко, то МТБ трансмиссии склонны развивать высокие крутящие моменты для преодоления крутых подъемов с невысокими скоростями.
Шоссейные трансмиссии снабжаются большими передними и меньшими задними звездами, так как здесь во главе угла высокие скорости.
Гравийные трансмиссии находятся где-то посередине и берут все самое лучшее от первых и вторых.
