Велосипед на ременной передаче

Если вы не знаете, сколько передач у вашего велосипеда, вы не в курсе, как правильно их иcпользвать и, сколько в действительности передач вам нужно, пожалуйста не волнуйтесь в этом плане — вы не одиноки. Поэтому, в нашем сегодняшнем, совсем не стандартном для автомобильного материала издании, мы постараемся простыми словами всем заинтересовавшимся читателям объяснить, как работает система переключения передач именно на велосипедах, какие полезные факты о ней желательно знать и почему эти велосипедные передачи в чем-то схожи с автомобильной трансмиссией. И так, давайте поближе познакомимся со всеми этими переключателями, звездочками, цепями, именно с их помощью вы приводите свой велосипед в движение. Конечно, если таковой у вас имеется.

Понимание основ работы велосипедных передач и того, как изменение размера звездочек на передней и задней кассете повлияет на ваше педалирование (по-простому — кручение педалей), поможет выбрать наиболее подходящее передаточное число для вашей физической подготовки и даст возможность адаптироваться вам под сложный участок трассы.

Если автомобиль появился у вас раньше чем велосипед, задача выбора двухколесного спортивного снаряда или транспортного средства для развлекательных прогулок, может оказаться не настолько простой, как это может показаться на первый взгляд. Цель эта на самом деле абсолютно нетривиальная.

Мало того, что при выборе велосипеда необходимо для начала определиться с направлением его использования, так называемым стилем катания, так как этих самых стилей в наши дни развелось так много, что можно просто запутаться. Их просто великое множество! Это может быть езда, как по шоссе на гоночном или полупрофессиональном байке, так и заезды по пересеченной местности на кросс-кантрийных велосипедах, а еще разнообразные экстремальные виды велосипедного спорта или простое использование прогулочных городских моделей, как для мужчин (мальчиков), так и для женщин (девочек) любых возрастов.

Для каждой из таких моделей и направлений использования вело-байка, будет применяться разнообразная по своему типу трансмиссия, т.е., от простейшей односкоростной (по такому же принципу действия, как когда-то была установлена на велосипеде «Урал» и на подобных ему простых «велостаричках») и до разнообразных мультискоростных версий цепных передач. Зачем нужны эти многозвездочные переключатели на байках, как они работают и какой из типов привода является лучшим? Давайте вместе с вами посмотрим.*

*Мы специально коснемся только лишь основы велосипедной трансмиссии. Именно, перефирии, вроде ременных передач, полных приводов, и таких вот видов трансмиссий, как мы упомянули выше. Вот как выглядит самая эффективная велосипедная трансмиссия в мире , затрагивать специально по ней тему мы сейчас не будем.

Велосипедные передачи: основы

Сколько скоростей на моем велосипеде?

Начнем изучение велосипедной трансмиссии с самых ее азов, а именно? С количества скоростей. Как определить или подсчитать, сколько скоростей на велосипеде? Эта задачка для первого класса школы велосипедистов. Количество скоростей на байке подсчитать очень легко, для этого достаточно просто умножить количество звездочек сзади, на их количество спереди. Таким образом, если у вас спереди стоит три звезды (некоторые велосипедисты называют этот элемент «чейнринг», суть от этого не меняется), а сзади установлена кассета на 10 звезд, то ваш велосипед обладает 30-ти скоростной трансмиссией. Другими словами мы скажем, что при движении можно использовать каждую из этих десяти задних звездочек в сочетании с каждой из трех передних звезд.

Данный простейший алгоритм подходит для подсчета любых многоскоростных велосипедных передач, например,- спереди 2 звезды, сзади 11, это значит, что у велосипеда 22 скорости, и так далее и т.п..

Зачем нужна многоскоростная трансмиссия на велосипеде?

А зачем вообще нужен такой большой набор звездочек? 30 передач,- не много ли? У легковых машин всего 10-ть и то случаются проблемы. Ответить на этот вопрос можно в двух словах, необходимость в том или ином количестве передач напрямую продиктована стилем самого катания и сферой их спортивного применения. Такой широкий спектр передач позволяет велосипедистам-спортсменам поддерживать удобную скорость педалирования (так называемый каденс – количество оборотов педалей в минуту, которое велосипедист совершает во время езды) независимо от уклона или рельефа местности, то, чего не может дать ни одна односкоростная цепная передача.

Высокая передача, называемая иногда велосипедистами «большой передачей», самая оптимальна при спуске или езде (передвижению) на высоких скоростях. Самая высокая или самая большая передача на велосипеде подбирается, путем совмещения самой большой по размерам передней звезды с самой компактной по количеству зубьев задней звездочкой. К примеру, она (передача) может выражаться соотношением- «53×11».

И также наоборот, сочетание наименьшего размера передней шестеренки с наибольшей по размеру задней звездочкой дает доступ к наименьшей из доступных передач, которая поможет вам не напрягаясь крутить педали даже на очень крутых подъемах.

Давайте сразу проясним такую вещь, а именно, что наличие большого количества передач явно не означает, что велосипед у вас от этого будет быстрее. Динамичнее – безусловно да, быстрее – никак нет! Велосипед с 30-ю или более передачами не является показателем самой машины, предназначеной для того, чтобы побивать рекорды скорости на суше и обходить по скорости велосипед у которого одна передача, и это при условии, что у этих байков используются идентичные передаточные коэффициенты.

Большое количество передач может помочь вам подняться и спуститься с горки, но быстрее от них вы не поедете

Речь здесь конкретно идет о самой эффективности и о наличии гораздо большего и широкого диапазона выбора передач для конкретной ситуации, с которой приходится бороться спортсмену-велосипедисту на трассе или на бездорожье. Точно так же, как и автомобили, велосипеды выигрывают здесь именно в динамике от старта на низкой передаче при разгоне, из положения покоя, или выигрывают при подъеме на крутой холм, при этом многоскоростная трансмиссия позволяет достигнуть максимально возможных скоростей без какого-либо чрезмерного высокого педалирования, поскольку, еще до набора максимальной скорости можно раз за разом переключаться на более высокую передачу.

Продолжая наше сопоставление велосипеда с автомобилем, можно сказать, что использование слишком низкой передачи на высокой скорости обычно приводит к высокому расходу топлива у последнего (автомобиля). То же самое касается и педалирования на велосипеде. Если слишком быстро будете крутить педали, то быстро выдохнетесь. Отсюда только один вывод, – чем больше шестеренок в трансмиссии, тем больше возможности найти нужную передачу под конкретную ситуацию, то есть скорость и каденс для комфортной и эффективной безопасной езды.

В более широком понимании все приводится к тому, что во времена господства 5-ти и 6-ти скоростных кассет диапазон из 12 — 25 зубьев на звездах обычно достигался путем, добавления значительного количества зубьев на каждую последующую заднюю шестеренку, что приводило к резкой смене нагрузок. В таких системах отсутствовала плавность переключения и непрерывность прогрессии. Современные 10-ти и 11-ти скоростные кассеты сегодня решают данную проблему. Поэтому ездить или перемещаться на них на много комфортнее и удобнее. А также, все эти современные системы на много медленнее изнашиваются.

Почему некоторые люди выбирают односкоростной велосипед (синглспид)?

Интересно, что в наш современный век, развития всевозможных технологий переключения передач для велосипеда (их примеры приведем ниже), некоторый тип людей предпочитает использовать только односкоростную трансмиссию, так называемые- «синглспиды». У этих байков исключительно всего одна передача, которая подобрана определенным соотношением звездочек – передней и задней. Правильный подбор соотношения зубьев позволяет достатчно резво стартовать и разгоняться до максимальной скорости в 30 — 34 км/ч.

Односкоростные велосипеды в основном популярны среди веломанов, живущих в равнинных местностях и передвигающихся на своих двухколесных железных конях только исключительно по городу, или занимающихся только экстремальными видами велоспорта, на так называемых «трюковых велосипедах».

Плюсов у такого односкоростного байка тоже не мало:

1. Дешевизна. -Действительно, собрать односкоростной велосипед значительно дешевле. Насколько? Все будет зависеть от уровня компонентов. Если взять действительно качественные, т.е. гоночные компоненты самого высокого уровня из линейки Shimano – XTR, то получится примерно следующее (подсчет стоимости компонентов многоскоростного велосипеда):

I. Система Shimano XTR на 11-ть скоростей в среднем будет стоить порядка 25 тыс. рублей.

II. Каретка высокого уровня (в нее входят подшипники, корпус с резьбой под посадку в раму) – около 3тыс. 500 рублей.

III. Звезда передняя (Shimano XTR) – 5 тыс. рублей.

IV. Цепь уровня XTR на 11-ть скоростей – 3 тыс. рублей.

V. Задний переключатель XTR от Shimano – 15 тыс. рублей (по скидкам), стоимость без них в велосезон может доходить до 22 тыс. рублей.

VI. А ведь еще нужна так называемая «манетка» — переключатель скоростей (около 6 тыс. 500 рублей), тросики, рубашки и конечно же задняя кассета, которая тоже стоит недешево – 5 тыс. рублей.

Итого, только на одну трансмиссию уйдет порядка 63 тыс. рублей! Да, на сегодняшний момент это расклад цен на действительно качественные компоненты (детали) гоночного уровня. Они будут прочными, легкими, отлично будут работать, ну и так далее. Но за эти же самые деньги можно купить целиком и трюковый велосипед с одной передачей, и на не менее качественных и на более прочных компонентах. Чувствуете разницу?

2. Надежность. -Знаете, чем подкупает многих автомат Калашникова? Нет, не угадали, не своей меткостью стрельбы на дальние дистанции. Он практически считается просто безотказным в любых сложных условиях своей эксплуатации. Тоже самое и с односкоростными велосипедами. Там просто нечему ломаться! Вспомните старые советские велосипеды, которые вы хотя бы раз, но наверняка видели в глубинке. Они служат своим хозяевам десятилетиями… Не зря экстремалы по всему миру для своих трюков всегда почти используют велосипеды «синглспид».

3. Ремонтопригодность. -Починить велосипед с одной передачей несложно. Да и запчасти на него недорогие. Чего не скажешь о «мультиспиде». Если даже взять приблизительно средний ценовой диапазон из приемлемых по надежности компонентов, такой например, как Shimano XT или SRAM X9, то все равно это получается недешево. За один задний переключатель одного из этих производителей вы отдадите примерно 6 тыс. рублей.

4. Гоночные амбиции. -Вы удивитесь, но даже сами гонщики иногда используют односкоростную трансмиссию. Делают они это для снижения веса самого велосипеда (все дополнительное навесное оборудование, каким бы легким оно не было, все же имеет вес) и для исключения риска проблем с переключением передач. В этом случае выбор правильного передаточного числа имеет решающее значение.

5. И наконец-то последнее, трековый велосипед изначально имеет всего только одну передачу. Это не преимущество — это просто факт.

В результате этого, с правильно подобранным соотношением велосипедист получает более ровное и более точное педалирование, без каких-либо затруднений в момент перескакивания цепи на большую или меньшую звездочку. А это значит, что педалирование в определенных режимах езды будет происходить более эффективнее.

Некоторые выигрывают, а некоторые проигрывают

Если вы никогда не интересовались велосипедной тематикой, то наверняка удивитесь следующему, что не смотря на такое большое наличие количества передач оказывается, не на каждой из них нужно и можно ездить.

Реальность этой мультиспид трансмиссии такова, что «перекрывание» некоторых диапазонов определенным сочетанием звездочек, практически неизбежно. Вот например, при наличии 33-х передач, такие комбинации звездочек как, 53×19 и 39×14 являются фактически передачами с одним и тем же соотношением. То есть, ускорение у них (у передач) будет идентичным, как и их максимальная скорость.

Кроме этого, нельзя использовать, по крайней мере постоянно, крайние ряды звездочек по диагонали. Например, крайнюю левую переднюю звезду и малую звездочку, т.е. крайнюю правую звездочку на кассете. Такой перекос будет создавать чрезмерное натяжение цепи, от этого повысится износ зубьев на звездах, возникнет перегрузка на пружину лапки заднего переключателя и дорогостоящая трансмиссия на вашем велосипеде будет усиленно изнашиваться.

Старый совет от бывалых, все еще актуален: — Избегайте «пересечения цепи». (См. левый рисунок, иллюстрирующий это,- так делать нельзя):

Также, еще один из советов, который поможет вам сохранить дорогостоящий компонент (сегмент) как можно дольше: – Не производите переключение передач по средине подъёма, это создает очень сильную нагрузку на саму трансмиссию, на переключатели и на цепь. Чтобы избежать этой проблемы перед началом уклона, переключайтесь на пониженную передачу заранее.

Как теперь видите, вы не получаете все эти 33 передачи в свое распоряжение и не всегда сможете их использовать. Назвать это маркетинговым ходом велопроизводителей, или еще каким-то обманом, наверно нельзя, просто подобный технологический изъян уже изначально лежит в самой схеме переключения передач велосипеда и от него теперь никуда не деться.

Тем более, что большое (общее) количество передач не является самоцелью, гораздо важнее другое, чтоб трансмиссия обладала непрерывной прогрессией в нагрузке, чего можно добиться только исключительно минимальным расхождением, между количеством зубцов звездочек на задней кассете.

Какие бывают типы передач?

В наши дни существует куча (много) вариантов вело трансмиссий, поэтому подобрать нужную для ваших вело-занятий не составит ни какого труда. Давайте пробежимся по основным типам трансмиссий.

Стандартная двойная

Две звезды спереди сопряжены с 11-ю звездочками сзади. Стандартная двойная схема обычно является предпочтительным выбором для велогонок, предполагая (предлагая) наибольшие звезды спереди, для поддержания высокой скорости движения.

Тройная схема

Получив три ведущие звезды, вы получаете возможность переключаться на малую переднюю звезду. При перекидывании цепи на большую заднюю звездочку вы тем самым получаете — велосипед-вездеход, который способен забираться на очень крутые подъемы.

Компактный

Компактный вариант трансмиссии первого типа. Здесь обе передние звезды уменьшены в размерах. Обычно внутренняя представлена 34-мя — 36-ю зубьями, соответственно внешняя — 48-ю — 50-ю зубцами. Очень популярная сегодня схема в основном для спортсменов-любителей, которая позволяет не снижать каденс даже на крутых подъемах.

Синглспид

Здесь все понятно. Две звезды и одна передача. Никаких переключателей и других «лишних» деталей.

Планетарная втулка

Сложный в техническом плане, тяжелый и непростой в обслуживании (впрочем, частой обслуги и не просит) недешевый элемент трансмиссии, больше всего похожий на вариаторную коробку на автомобилях. Переключение происходит без внешних «переклюков» и каких-то других вспомогательных механизмов. На данный момент на рынке существуют, — двух, четырех, семи, восьми, девяти и двенадцати-скоростные планетарные втулки от компаний, SRAM, Shimano и Sturmey-Archer. Есть даже 14-ти ступенчатые «планетарки» от компании Rohloff. Стоимость одной такой втулочки вас неприятно удивит – порядка 90 тыс. рублей.

Подходят скорее для прогулочных велосипедов, чем для велогонок.

Словарь велосипедных терминов

«Чейнринг» (передняя звезда): зубчатое кольцо спереди цепного привода, прикрепленное бонками (заклепками) или болтами к шатуну привода.

Кассета: группа звезд на задней части трансмиссии. Может содержать разное количество звездочек, в основном от 7 до 11, различных размеров (отличаются по диаметру и количеству зубьев). Надеваются на барабан задней втулки.

Блок звезд с трещоткой: еще один термин для блока задних звездочек. Он, на самом деле, относится к более старой технологии, в которой барабан с трещоткой стоят в кассете и, который, в свою очередь, накручивается на ось втулки.

Переключатели: передние и задние переключатели выполняют всю тяжелую работу по перемещению цепи от одной звездочки к другой.

Звездочка: относится к отдельной передаче в кассете/трещотке.

Коэффициент: описывает отношение между звездочками задней кассеты и передними звездами. Например, «53×12», или звездами на кассете (11-25).

«t»: сокращение от слова «teeth» — зубы (находятся на звездочке). Используется для обозначения количества зубов на звезде, например – ‘ 23t’.

Эффективное использование велосипедных передач поможет вам легко и безопасно подниматься в гору

Трансмиссия: термин, группирующий в единую систему все движущиеся части, объединяющие шатуны с задним колесом, а, следовательно, приводящаю в движение весь велосипед посредством передних звезд, цепи, кассеты и переключателя.

Каденс (педаляж): скорость вращения педалей за единицу времени, измеряемая количеством оборотов шатунов в минуту.

STI lever: сокращение от «Shimano Total Integration» — это термин, обозначающий дизайн Шимано, совмещающий тормоза и рычаги переключения для шоссейных велосипедов. Иногда термин применяют к переключателям /тормозным рычагам независимо от марки.

Ergo lever: Фирменное название компании Campagnolo, специализирующейся на производстве навесного оборудования для шоссейных велосипедов. Брендовая версия интегрированного переключения передач и тормозных рычагов.

DoubleTap lever: кусок пирога SRAM, с точки зрения технологии переключения — использует один и тот же рычаг для повышающих и понижающих передач.

Велосипед на ременной передаче

Стоит ли покупать планетарную втулку? Насколько планетарные втулки надежны? Какие планетарные втулки можете посоветовать? Что выбрать: планетарную втулку или задний переключатель? Стоит ли собирать велосипед на планетарной втулке для туризма? Чем «планетарный» велосипед отличается от обычного? Последний год ко мне на почту и мессенджеры приходит масса подобных вопросов.

Поэтому, недолго думая, я решил написать подобный материал для читателей моего блога и всех увлеченных этим вопросом велосипедистов.

Неопровержимый факт, что в последнее время начали набирать популярность планетарные втулки. Чаще всего такие втулки используются на городских велосипедах, а их самые дорогие модели — на велосипедах для туризма.

Что такое планетарная втулка?

Планетарная втулка представляет собой систему, используемую для изменения передаточного отношения велосипеда. Это, по сути, маленькая коробка передач, помещенная в корпус втулки. Это достигается с помощью планетарных шестеренок, которые размещены в задней ступице. Планетарная втулка является альтернативой переключателю передач.

Немного истории

Удивительно, но изобретение планетарной втулки на самом деле произошло раньше, чем переключателя. Первый патент на ступичную передачу был выдан американскому механику в 1895 году, а в 1905 году французский велосипедист изобрел задний переключатель. Первые модели обеих систем переключения передач были оснащены 2 скоростями.

Несмотря на то, что изобретение переключателя произошло через 10 лет после планетарной втулки, технология развивалась гораздо быстрее. Более простая система переключения передач позволяла использовать больше передач и более широкий диапазон передач с технологией, доступной в то время. Ступицы с внутренним зацеплением в течение десятилетий не превышали 3 передачи. Именно так на велосипедном рынке стали доминировать переключатели передач.

Плюсы планетарной втулки

Меньшее техническое обслуживание — это, вероятно, главная причина, по которой люди выбирают планетарную втулку. Единственное техническое обслуживание, которое вам нужно сделать, — это менять масло в ступице каждые 5000 км или около того и поддерживать цепь в правильном напряжении. Переключатели требуют более частой чистки, регулировки. Нужны замены цепей, кассет.
Большая надежность — с планетарной втулкой все движущиеся части герметизированы внутри блока. Не нужно беспокоиться о том, что вода, песок, грязь или соль попадут в ступицу и вызовут повреждение.
Переключение находится внутри втулки, и на велосипеде нет выпирающих частей. Вам не нужно беспокоиться о том, что переключатель сломается или потребуется регулировка.
Цепи служат дольше — с использованием планетарной втулки цепь всегда проходит по прямой линии. Это приводит к меньшему износу цепи, что делает ее (цепь) гораздо более долговечной. При использовании переключателя передач цепь изгибается каждый раз, когда вы переключаете передачу. Сам переключатель работает иногда под углом. Это создает большую нагрузку на цепь, вызывая износ. Приходится менять ее гораздо чаще.
Вы можете переключаться, пока велосипед стоит на месте. Планетарные втулки позволяют переключаться, когда вы не крутите педали. Это вполне удобно при езде в городском движении «stop and go». Вам легче заехать в подъем, так как есть возможность переключиться в любое время.
Вы можете переключать сразу несколько передач — если внезапно наткнетесь на песчаный участок, то можно переключить на 7 скоростей без беспокойства.
Планетарные втулки совместимы с ременными передачами — ременные передачи имеют ряд преимуществ. Они тихие, чистые, легкие, прочные и долговечные. В качестве дополнительного бонуса велосипедный ремень не требует никакой смазки и очистителя в отличие от цепей. Однако ремень подходит больше для городского использования. Опыт использования ремня в туризме у моего товарища оказался негативным.

Минусы планетарной втулки

Планетарная втулка при всей ее видимой герметичности таковой полностью не является. Часто мне приходилось видеть внутри следы песка, коррозии металла и прочие следы воздействия внешней среды.
Для беспроблемной работы втулки перед переключением на пониженную передачу под нагрузкой вам следует на долю секунды ослаблять давление на педали.
Планетарные втулки более дорогие. Качественные планетарки стоят внушительных денег. Например, Rohloff Speedhub стоит столько же, сколько и весь профессиональный велосипед — около 1600 долларов. Shimano Nexus или Alfine стоит столько же, сколько и весь набор групповых переключателей среднего диапазона — около 200-400 долларов США.
Планетарную втулку иногда может заклинить. Бывает это редко, но случается. Если в случае поломки переключателя вы сможете преобразовать вашу трансмиссию в 1х1 (т.н. «синглспид», single-speed) и продолжить поездку именно так, то в случае с планетарной системой переключения вас ждет только эвакуация.
Планетарные втулки менее эффективны механически, чем переключатели передач. Точно не скажу, но скорость езды вашего велосипеда снижается от 4% до 10% в зависимости от модели. Эта потеря происходит потому, что усилия, которые вы затрачиваете, крутя педали, должны пройти через несколько передач.
Планетарная втулка имеет меньшее количество передаточных соотношений. Планетарная втулка с наибольшим количеством передач — это 14-ступенчатая ступица Rohloff Speedhub. Большинство современных велосипедов с переключателем передач имеют 27 и 30 скоростей. Это означает, что планетарная втулка будет иметь больший скачок между передачами. Чаще всего их 3, 8 или 11. С меньшим количеством передач вы не всегда подберете оптимальную скорость для местности, на которой вы едете, что делает велосипед менее эффективным.
Меньший диапазон передач. Диапазоном передач называют разницу между самой низкой и самой высокой передачами. С более низким диапазоном передач вы не сможете подняться в крутую гору или достичь той же максимальной скорости, к которой вы привыкли на традиционной трансмиссии.
Отправляясь в путешествие далеко от дома, найти новую заднюю звездочку или фирменное масло для вашей планетарки будет почти невозможно. Вдали от крупных крупных городов к планетарным втулкам нет никаких запасных частей.
Планетарные втулки тяжелее из-за добавленных шестеренок, и в общей сложности они весят больше, чем переключатели передач. Весь этот дополнительный вес идет в ваше колесо.
Планетарные втулки работают чуть медленнее — из-за потери эффективности и дополнительного веса вы просто не можете ехать быстро. Разгон происходит медленнее, а поддержание скорости требует чуть больше энергии. Именно по этой причине профессиональные гонщики до сих пор используют переключатели.
У планетарных втулок плохая ремонтопригодность. Большинство планетарных втулок редко когда могут быть отремонтированы владельцем или даже велосипедным магазином с небольшой мастерской. Для обслуживания планетарки вам потребуется хороший спец, разбирающийся в вопросе. Помнится, как в 2015 году мы всем миром «копали» Rohloff, но так и не смогли решить проблему вытекающего масла. Чуть позже владелец обошел все мастерские Москвы, но никто так и не смог ему помочь.
Вы не можете легко сменить колеса — некоторые велосипедисты любят иметь несколько колесных пар, чтобы менять их для езды по разным ландшафтам. Например, у вас может быть колесная пара 700c с дорожными шинами и колесная пара 650b с внедорожными шинами. За считанные минуты вы можете поменять их местами и прокатиться по самой разной местности.
Большинство велосипедных рам не совместимы с планетарными втулками.
Вместо регулировки передач заднего переключателя вам придется регулировать натяжение цепи. И это придется делать каждый раз, когда вы снимаете колесо с велосипеда.

Плюсы заднего переключателя передач

Простота ремонта — переключатели передач просты и легко ремонтируются с помощью основных велосипедных инструментов. Любой велосипедный механик в любой точке мира знает, как настроить и отремонтировать переключатели. Если вы путешествуете, то можете взять с собой все необходимые инструменты для ремонта переключателя. Знание того, что вы можете решить любую проблему, которая может возникнуть, дает душевное спокойствие. Планетарные втулки слишком сложны для ремонта.
Переключатели более эффективны — в оптимальных условиях переключатели имеют несколько большую механическую эффективность, чем внутренние ступицы передач. В зависимости от моделей и условий, переключатели передач являются примерно на 2-10% более эффективными. Это происходит потому, что система использует меньше ступеней для передачи энергии от педалей к заднему колесу. Вы теряете меньше энергии при ее передаче. Преимущество эффективности может быть потеряно с плохо обслуживаемыми или отрегулированными деталями. Например, грязь и копоть создают сопротивление и препятствуют работе системы на пике ее производительности. Изношенные кассеты и цепи имеют тот же эффект.
Переключатели стоят дешевле — вы можете купить целый новый набор переключения скоростей за пару сотен долларов США. Даже самые дешевые планетарные втулки стоят значительно дороже. Если у вас ограниченный бюджет, лучше всего придерживаться переключателей.
Переключатели имеют больше передач — большинство современных переключателей имеют 27-30 скоростей. Преимущество наличия большего количества передач заключается в том, что между ними меньше шаг. Всегда можно найти оптимальное соотношение для местности и скорости, на которой вы поедете. С планетарной втулкой вам, возможно, придется выбирать между шестерней, которая слишком высока, и той, которая слишком низка. Это некомфортно и может стоить вам эффективности при длительном педалировании. А ведь мы подразумеваем в основном туристические походы, путешествия.
Переключатели передач имеют больший диапазон передач — большинство современных переключателей передач имеют диапазон передач около 450…600%. Больший диапазон передач дает вам более высокую верхнюю передачу и более низкую минимальную передачу. Есть возможность быстрее передвигаться по равнинам и легче взбираться на более крутым холмам с бóльшим диапазоном передач. Большинство планетарных втулок имеют гораздо меньший диапазон передач: 200…400%. Лучшая из них, Rohloff, имеет диапазон передач 526%. Это сравнимо с любым современным переключателем передач трансмиссии.
Работа переключателя быстрее работы планетарной втулки. При использовании переключателя проще ускорить свой велосипед. Это и есть причина того, что все спортсмены ездят с переключателями.
Обслуживать задний переключатель весьма просто — любой желающий может научиться регулировать задний переключатель. С помощью нескольких инструментов вы можете легко установить новые цепи и кассеты.
Современные задние переключатели устроены так, что вы можете переключаться под нагрузкой. Это полезно, когда вы взбираетесь на крутой холм и вам нужно сохранить свой импульс, чтобы добраться до вершины. Правда, производить подобное переключение нужно весьма осторожно.
Большинство рам совместимы с переключателями передач.

Минусы заднего переключателя передач

Более частое обслуживание для того, чтобы трансмиссия работала плавно и эффективно: вы должны чистить, обезжиривать и смазывать свою цепь (с разной периодичностью). Надо также время от времени регулировать натяжение тросов переключения передач и сами переключатели, чтобы велосипед плавно переключался, и заменять цепи и кассеты, когда они изнашиваются. Планетарные втулки требуют гораздо менее частого технического обслуживания.
Задние переключатели легко повредить, поскольку они выступают немного за раму и находятся близко от земли. Вам не нужно беспокоиться об этих вещах с планетарной втулкой.
Цепи не «живут» так долго с переключателями — каждый раз, когда вы переключаете передачу, ваша цепь изгибается в сторону. Определенную часть времени цепь проходит под углом. Цепи постоянно прыгают с одной звезды на другую. Все это создает дополнительную нагрузку на цепь, из-за чего она изнашивается.
Вы не можете переключиться, когда остановились. Эта проблема особенно раздражает в городском движении «stop-and-go», с которым вы можете столкнуться во время поездок на работу. С помощью планетарной втулки можно переключать передачу вниз во время остановки, чтобы вы были на легкой передаче, когда будете готовы снова начать движение.
Переключатели не совместимы с ременными передачами — если вы хотите получить преимущества ременной передачи, вам придется перейти на планетарную втулку или сделать из велосипеда «сингл-спид». Ременные передачи чище, тише, служат дольше и, самое главное, требуют гораздо меньшего технического обслуживания, но в туризме не очень надежны.

Rohloff Speedhub: отзыв и мнение

Хочется отметь, что над планетарной втулкой немецкой фирмы Rohloff царит некий ореол убежденности в том, что втулка вечная, надежная, беспроблемная и действительно стоит своих денег. Да, на сегодняшний день (декабрь 2020 года) втулка действительно является лучшей на рынке планетарных втулок. Но главный вопрос в том, стоит ли она почти 1000 евро, которые за нее просит производитель? Мое скромное мнение, что нет. Данная втулка вполне неплохо зарекомендовала себя в туризме. Но именно в дорожном, по ровным дорогам, где нет жести, грязи и сложных условий бездорожья. Данная втулка так или иначе требует своевременного обслуживания. Порой отремонтировать ее могут лишь в Германии, но для этого обязательно сохраняйте чек о покупке и гарантийный талон от производителя. Без документов немецкий сервис данные втулки в ремонт не принимает, что уже проверял на себе мой товарищ. В англоязычном сегменте интернета много положительных отзывов о втулке, но также есть отзывы и видео, из которых видно, что втулка тоже сможет сломаться. Продукт дорогой, цена втулки сравнима с ценой целого вполне надежного велосипеда. Однако, для туризма при всем богатстве выбора альтернатив данной втулке я не вижу. Другие втулки гораздо менее надежны.

Выбор между планетарной втулкой и переключателем

Приведу пример из моего опыта велосипедных походов. Не так давно мы отправились в поход выходного дня в Тверскую область и с нами был один человек с титановым велосипедом и втулкой Shimano Alfine на 11 скоростей. В электричке мы сидели с ним рядом, и он долго хвалил свою систему переключения.

Наши же велосипеды с переключателями он полностью раскритиковал. Критика заключалась в том, что в задний переключатель может попасть ветка, его можно погнуть в самолете или поезде, и так далее. В общем, он перечислил все минусы, о которых я уже объективно рассказал выше.

Свою планетарную втулку он нахваливал, постоянно говоря о ее преимуществах. Cтояла у него она на велосипеде около года, а велосипед он использовал для поездок на работу и ПВД.

На второй день поездки на идеально ровном шоссе недалеко от села Медное его втулку заклинило. Мы спокойно продолжили поездку, набрали грибов, а ему пришлось эвакуироваться на такси в Тверь, откуда он на поезде добрался до Москвы, где его на вокзале встретила на машине жена.

Увы, это не единичный случай поломки планетарных втулок. В бытность работы в мастерской магазина «Веломир» каждый месяц кто-то обращался в наш сервис с подобного рода проблемами. Конечно, нужно отдать должное разработчикам подобных втулок. Качество и надежность планетарок год от года растет, но для спортивного и туристического применения такие втулки бюджетных сегментов еще не готовы.

Я считаю, что планетарные втулки полезно использовать в городских условиях езды, для паркового катания, а также неэкстремального туризма в хорошую погоду по приличного качества дорогам.

Использовать планетарные втулки в туризме в российских реалиях я бы не стал. В случае поломки заднего переключателя с помощью выжимки цепи и запасного замка я всегда сделаю велосипед с одной передачей и продолжу свой путь. Лапку переключателя я всегда могу аккуратно подогнуть или заварить в случае поломки в любом сервисе.

Починить же «на коленке» планетарную втулку я вряд ли сумею. По моему опыту, полная переборка планетарной втулки с чисткой, смазкой и обратной сборкой и установкой на велосипед занимает почти целый день работы.

Поэтому мой вердикт прост: для туризма и спортивного катания выбираем задний переключатель . Для спокойной городской езды можно смело брать планетарную втулку, однако стоит отметить, что в зимних условиях преимуществ у нее особых нет, и что бы нам не говорили про ее герметичность, влага, реагенты, песок все равно рано или поздно окажутся внутри ее корпуса. Увы, подобное мне приходилось видеть не один раз.

Трансмиссия велосипеда. Из чего состоит?

Теперь разберемся в типах передач на велосипеде, их преимуществах и недостатках, а также основных принципах работы механизмов изменения передаточного числа.

Механизмы вращательного движения позволяют осуществить непрерывное и равномерное движение с наименьшими потерями энергии на преодоление трения и наименьшими инерционными нагрузками. Механические передачи вращательного движения делятся по способу передачи движения от ведущего элемента к ведомому на передачи трением (фрикционные, ременные) и зацеплением (цепные, зубчатые, червячные). В каждой передаче различают два основных вала: ведущий и ведомый. У велосипеда в роли ведущего вала выступает ось шатунов, а ведомым валом является корпус втулки велосипеда, который жестко заспицован на обод колеса.

Цепные передачи велосипеда

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

Преимуществами цепных передач являются:

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

К недостаткам такой передачи можно отнести:

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

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

Ременные передачи велосипеда

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

Сравнивая ременную передачу с цепной можно отметить следующие преимущества:

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

Планетарные передачи велосипеда

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

Планетарные передачи имеют существенные преимущества:

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

К недостаткам планетарных передач относятся:

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

Зубчатые передачи велосипеда

Велосипеды имеющие зубчатую передачу в виде карданного вала выпускались в прошлом веке. Сейчас же таких велосипедов уже практически не делают. Этот тип привода отличается фактически одним значением передаточного числа, высоким ресурсом и надежностью. Но в то же время вес такой конструкции был весьма значителен.

Трансмиссия горного велосипеда

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.

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 – это компоненты серии Shimano 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).

Источники:

https://1gai.ru/publ/520943-princip-raboty-velosipednoy-transmissii.html
https://bikelifeforms.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%B2%D1%82%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0-%D0%BE%D1%82%D0%B7%D1%8B%D0%B2
https://velohack.com/komponenty/transmissija-velosipeda-iz-chego-sostoit/
https://bikedivision.ru/article/transmissija-gornogo-velosipeda/