Как работает переключатель скоростей на велосипеде


Трансмиссия велосипеда

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

Составные части трансмиссии

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

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

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

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

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

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

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

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

Виды трансмиссий велосипеда

Трансмиссия для велосипедов может быть:

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

Планетарная втулка

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

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

Настройка трансмиссии велосипеда

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

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

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

velofans.ru

Технология автоматического переключения скоростей на велосипеде

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

Принцип переключения передач велосипеда

Итак, типов систем переключения передач есть 2:

  • новая автоматическая;
  • консервативная механическая.

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

Автоматическое переключение передач велосипеда

Планетарная втулка

Новинка, которая порадовала любителей велоспорта.

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

Компоненты планетарной втулки

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

Основными преимуществами втулок являются:

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

Недостатки планетарных втулок:

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

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

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

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

Планетарные втулки с автоматикой. Обзор производителей

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

Планетарная втулка с автоматикой

Любители велоспорта отметят изменения в управлении скоростями, такие как:

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

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

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

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

Переключайте скорости при помощи Bluetooth от Shimano

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

Управление скоростями со смартфона

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.

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 с тросом для механического переключения скоростей

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.

  • на сайте
  • ВКонтакте
  • facebook

aktsport.ru

Как установить задний переключатель скоростей на велосипеде?

Накрутив немало километров на велосипеде убедился, что для комфортной поездки гораздо важнее фирменный переключатель, чем стильные грипсы или кожаный Brooks. Но недостаточно просто приобрести Shimano или Sram, важно – качество установки и настройки.

Немного скучной теории

Механизм заднего переключателя скоростей перекидывает цепь по звездам кассеты, позволяя понижать или повышать передачи (для справки – придумал его итальянец Туллио Кампаньоло в далеком 1950 году). Это устройство также поддерживает цепь в натянутом состоянии. Разновидностей, с момента изобретения, создано множество. Немного о главных, наиболее характерных чертах.

  • Материал изготовления. От стали до карбона. На модели начального уровня ставят сталь, причем далеко не всегда хорошего качества, и пластик. В умелых руках такие переключатели даже иногда работают. Модели средней категории в большинстве случаев изготавливаются с использованием алюминия. Самые дорогие модели могут похвастаться не только точностью в работе, но и титаном, карбоном или композитом в составе.
  • Размер рамки. В теории все просто – чем длиннее рамка, тем большее количество передач можно выбрать. Однако нельзя утверждать столь категорично, поскольку кто-то предпочтет короткую рамку, не боящуюся камней, а других интересует больший комфорт в переключении. И все по-своему правы.

Можно еще долго и подробно расписывать действие пружины или варианты расположения тросика. Однако на эту тему написано немало хороших статей. Замечу лишь, что нет большой разницы с какой стороны на переключатель заходит тросик. Итак, теперь об интересном.

Установка и регулировка

Имея в своем распоряжении «средненький ашан-байк» с задним переключателем нонейм-фирмы, всегда есть желание «довести его до ума». После установки колеса с усиленным ободом и шимановской трещоткой, переключатель зажил собственной жизнью, работая так, как захочет, в зависимости от фаз луны и еще каких-то сложных китайских условностей. Настройка помогала на пару километров, после чего он снова переставал действовать, перекидывая цепь через звезду либо вообще саботируя процесс движения. Пришлось вернуться в веломагазин и приобрести новый задний переключатель. Выбор пал на Shimano TX - уж очень соблазнили невероятные скидки.

Справка: Shimano Tourney TX – модель начального уровня, хотя внешний дизайн наводит на мысль о более высоком классе.

Да и ставить что-то более серьезное на недорогой велосипед, используемый только для покатушек исключительно по асфальту - бессмысленно. А вот диапазон переключений был важен, поскольку город изобилует холмами, холмиками и горищами.

Итак, замена заднего переключателя начинается со снятия старого нонейма с рамы - пришла пора Shimano. Раскрывается звено цепи. Если такого нет, то необходимо воспользоваться выжимкой.

Откручивается и снимается старый переключатель, а на его место вешается новый и прикручивается к «петуху» - выступающему треугольнику с отверстием на раме. Прикручивать стоит хорошо, но без излишнего энтузиазма.

Цепь велосипеда ставим на самую маленькую звезду. Визуально ролик и малая звезда должны быть на одной линии. Маленькая звезда – это самая высокая скорость, поэтому регулируем положение ролика винтом Н –

Справка: буква Н это сокращение от high gear, то есть высшая передача.

Следующий шаг – застраховаться от возможности попадания цепи в спицы, что вполне вероятно, если переключатель уйдет за самую большую звезду. Для этого необходимо отвести переключатель до самой большой звезды, аккуратно и без лишних усилий. Ни в коем случае не за ролик, крепление которого очень легко согнуть.

Регулировочным винтом фиксируется положение переключателя именно так, чтобы он был напротив большой звезды. Заход за нее чреват потерей спиц и хорошего настроения. Если переключатель слишком зажат – нижней передачи не будет.

Очередь за тросиком - он должен свободно ходить в рубашке. Проверяем ход и отсутствие заломов. На данной модели переключателя видно место для прохождения тросика. Ставим цепь на самую маленькую звездочку, подтягиваем трос для убирания слабины, фиксируем. Таким образом, установка заднего переключателя и его регулировка – это два неотъемлемых друг от друга, взаимодополняющих процесса.

Теперь проверка работы всего механизма. При прокручивании педалей со стороны заднего переключателя не должно быть никаких ярко выраженных щелкающих звуков. Переключение вверх\вниз должно происходить точно, без перескакивания и задержек. И даже если все встало на свои места, работает точно, тихо и без задержек – для первой поездки стоит взять с собой отвертку. Работа с нагрузкой вполне может потребовать мелкой корректировки.

Замечу, что столкнуться с таким понятием, как «профилактический ремонт переключателя» придется, независимо от его ценовой категории. По мере износа роликов, являющихся расходным материалом, потребуется их своевременная замена.

Бытует мнение, что установка и настройка заднего переключателя гораздо легче, чем переднего. Тем не менее, придется потратить время и приложить усилия, но этот труд окупится сторицей во время поездки.

velofans.ru


Смотрите также

SashaMoto.ru

Обзоры мото и вело-техники, полезные статьи о ремонте и эксплуатации

На главную