Как работает переключатель скоростей на велосипеде

Как научиться правильно переключать скорости на велосипеде

Вы стали владельцем новенького велосипеда. Вам посоветовали купить велосипед, оснащенный устройством для переключения скоростей. Но как использовать его, вы, начинающий велосипедист, не знаете. Неправильная эксплуатация двухколесного транспорта может привести к поломке устройства, преждевременному износу цепи. Минимум теории и простые советы написаны для вас.

Для чего нужно переключение скоростей?

Что тяжелее — поднять два десятилитровых ведра с водой или те же ведра, но без воды? Ответ очевиден.

Поднимаясь в горку на простом велосипеде, без переключателя скоростей, вам придется потратить гораздо больше физических усилий, нежели проделать тот же путь на велосипеде с правильно подобранной передачей.

Каждый велосипедист крутит педали со своей, только одному ему удобной частотой вращения. Эта частота называется каденс.

Как устроен переключатель скоростей

Чтобы научиться переключать скорости, надо немного разобраться в устройстве переключателя скоростей. Он состоит из стальных шестерней разного диаметра. Они называются звезды. Звезды собраны в блоки. Блок, расположенный ближе к переднему колесу называется «система», блок, расположенный ближе к заднему колесу называется «кассета». Цепь натянута на звезды.

На руле (слева и справа) находится устройство, для переключения скоростей. Оно называется «манетки». Вы переключаете скорость, т. е. поворачиваете манетку, — цепь смещается на нужную вам звезду.

«Кассета» или задний блок отвечает за часть цепи, расположенной снизу. Ею управляет правая манетка. «Система» или передний блок отвечает за верхнюю часть цепи. Ею управляет левая манетка.

С чего начать?

Перекос цепи (слева) и правильное расположение цепи (справа)

Сядьте на велосипед и взгляните на цепь сверху. Верхняя и нижняя ее часть должны лежать параллельно друг другу или под небольшим уклоном относительно друг друга, но они не должны перекрещиваться! Такое положение цепи называется перекос. Если левая манетка стоит в позиции 1, а правая в позиции 7, перекос непременно произойдет.

Не допускайте перекоса цепи, он приведет к преждевременному износу деталей велосипеда.

Звезды, расположенные ближе к велосипедной раме, отвечают за понижение передачи. Внешние звезды – за повышение передачи.

Выбор передачи

Нет однозначного ответа на вопрос: «Какую передачу выбрать?». Он зависит от многих факторов: рельефа местности, вашего личного удобства, особенностей велосипеда. Но для начала можно воспользоваться таблицей, которая составлена для велосипеда с 24 скоростями (у него на левой манетке три позиции, а на правой – восемь). Для велосипеда с 18 скоростями (на левой манетке три позиции, а на правой – шесть) таблица будет выглядеть по-другому.

Эти таблицы дают приблизительное представление о том, какие передачи можно выбирать.(В скобках указан диапазон передач для 18 скоростного велосипеда) Точную таблицу, идеально подходящую вам, предстоит нарисовать самому.

Рельеф местности	Левая манетка	Правая манетка
Подъем в гору	1-2 (1)	1-4 (1-3)
Езда по ровной дороге	1-2	2-5 (2-4)
Спуск с горы	2-3	4-8 (3-6)

«Повышенные» и «пониженные» передачи

Чем выше передача, тем сильнее сопротивление педалей, тем медленнее приходиться их крутить. Чем ниже передача, тем слабее сопротивление педалей, тем быстрее их нужно вращать. Ездить на сильно завышенной для вас передаче, то есть прилагать усилия больше, чем необходимо, опасно для здоровья (вопреки мнению неопытных велосипедистов). Резкие нагрузки вредны для работы сердца. Кроме того, можно перегрузить мышцы ног и спины.

Советы начинающим

Не пугайтесь, если у вас не вышло освоить переключатель скоростей с первого раза. К велосипеду, как и к машине, надо привыкнуть, «почувствовать» его. Для этого, чаще садитесь на велосипед
Переключайте скорости, только крутя педалями
Перед подъемом в гору необходимо немного увеличить скорость (разогнаться) и переключить скорость, перед спуском, наоборот, притормозить и переключиться заранее
Не допускайте перекоса цепи
«Слушайте» свой велосипед. Скрипа, скрежета быть не должно
Берегите здоровье. Ездить на завышенных передачах вредно (нагрузка на колени)

В искусстве переключения скоростей нет ничего сверхсложного. Вам потребуется лишь капелька терпения, чтобы путешествие на велосипеде принесло море положительных эмоций.

Переключение скоростей на велосипеде

При покупке первого велосипеда многие лишь очень приблизительно понимают, что такое переключатели скоростей / передач на велосипеде, для чего они нужны и как ими правильно пользоваться. Подобное незнание не позволяет извлекать всю пользу от переключения скоростей во время катания на велосипеде либо даже приводит к поломке переключателей скоростей. Здесь мы обобщили все самое важное о переключении скоростей и по порядку расскажем об этом.

Для чего нужно переключение скоростей

Катание по ровной дороге, в гору или под горку требуют от велосипедиста различных усилий. На односкоростном велосипеде вариантов никаких нет, так как там только одна передача. И тот, кто имеет опыт заезда на гору на односкоростном велосипеде, знает, насколько это непросто. А вот в случае с многоскоростным велосипедом появляются новые возможности – можно регулировать нагрузку. На велосипеде, оснащенном несколькими передачами, например, намного проще ехать в гору. Разберемся, как происходит переключение скоростей.

Что такое переключение скоростей

Суть переключения скоростей – в перетаскивании цепи с одной звезды на другую. А различные сочетания передних и задних звезд позволяют регулировать нагрузку велосипедиста. Но для начала обратимся к устройству трансмиссии велосипеда.

Трансмиссия – это все детали и узлы велосипеда, которые обеспечивают передачу энергии во вращательное движение заднего колеса. Трансмиссия состоит из каретки, системы шатунов, цепи, звездочек или кассеты (или трещотки), переднего и заднего переключателей скоростей, а также из шифтеров (они же иногда именуются манетками).

Переключение скоростей происходит через шифтеры, которые расположены на руле. Шифтером заднего переключателя, расположенном на руле справа, цепь перекидывается между задними звездами, а с помощью шифтера переднего переключателя (он слева на руле) – между передними звездами.

Большая часть многоскоростных велосипедов имеют три ведущие звезды и шесть-восемь ведомых звезд. Передние звезды считают от малой к большой, а задние наоборот – от большой к малой.

Виды переключателей скоростей

Существует два основных вида переключателей скоростей – внешнего и внутреннего переключения.

Механизм внутреннего переключения

На городских велосипедах часто используется механизм внутреннего переключения скоростей, который спрятан внутри задней планетарной втулки (к примеру, новый круизер Forward Surf 2.0). У велосипедов с планетарной втулкой всего одна передняя звезда и одна задняя. Количество скоростей / передач у планетарных втулок чаще всего от 3 до 7. Планетарная втулка имеет достаточно сложное внутреннее устройство.

Плюсы планетарных втулок:
+ они хорошо выдерживают неблагоприятные погодные и дорожные условия, так как механизм и все его детали заключены в корпус и, как следствие, надежны и долговечны;
+ можно переключать скорости, не вращая педали.

Минусы планетарных втулок:
– большой вес;
– очень сложный ремонт, невозможный в походных условиях.

Механизм внешнего переключения

Этот тип переключателей скоростей используется на большинстве многоскоростных велосипедов – от городских (к примеру, Forward Dortmund 2.0) до горных (к примеру, Forward Agris 27,5 3.0 disc). Переключение передач осуществляется с помощью переднего и заднего переключателей.

Передний переключатель
Передний переключатель перебрасывает цепь между передними звездами. В конструкции переключателя есть перемещающаяся рамка, внутри которой проходит велосипедная цепь. При переключении скоростей шифтером рамка перемещается и становится над нужной звездой, что обеспечивает перемещение цепи на эту звезду.

Задний переключатель
Задний переключатель – это механизм с возвратной пружиной, который перемещает в рамках поперечной оси рамку (или лапку) с закрепленными между ними роликами. В одном направлении переключатель перемещается с помощью тросика, а в противоположном – с помощью возвратной пружины. При перемещении переключателя пропущенная через него цепь перекидывается с одной задней звезды на другую, а с помощью натяжителя цепи автоматически убирается провисание цепи.

Плюсы внешних переключателей:
+ простая конструкция
+ небольшой вес
+ невысокая цена
+ большое количество передач

Минусы внешних переключателей:
– сильно подвержены влиянию неблагоприятных внешних факторов
– необходимость в регулировке и обслуживании
– опасность поломки при падении велосипеда
– невозможно переключать передачи, если велосипед стоит на месте

Правильные комбинации звезд

Следует выбирать скорости в зависимости от рельефа местности и ваших физических возможностей, и так, чтобы цепь не перекашивалась. Убедиться в том, что перекосов нет, можно просто взглянув на цепь. Если она двигается параллельно рамкам переднего переключателя, то выбранная скорость является оптимальной. Перекос возникает, когда цепь находится на передней большой звезде и на задней, также большой.

Давайте посмотрим, какие сочетания звезд применимы на примере велосипеда с тремя передними звездами и восемью задними звездами. Главный принцип прост: необходимо, чтобы сочетание передних и задних звезд всегда было примерно в одной вертикальной плоскости.

Большая передняя звезда сочетается с 4-8-й задними звездами. Такое сочетание оптимально при катании по ровной дороге.

Средняя передняя звезда сочетается с 3-6-й ведомыми звездами. Это сочетание подходит, если вы катаетесь по незначительно пересеченной дороге, либо хотите дать себе более высокую физическую нагрузку при катании по ровной дороге.

Малая передняя звезда сочетается с 1-3-й задними звездами, данное сочетание предназначено для подъема в гору. В этом случае от велосипедиста требуется намного меньше усилий при педалировании, но более частое вращение педалей.

Неправильное сочетание передних и задних звезд, приводит к сильному перекосу цепи, сокращению срока службы не только цепи, но и переключателей скоростей.

Как настроить переключатели скоростей

Время от времени переключатели скоростей нуждаются в настройке. Это становится понятно тогда, когда цепь начинает перескакивать через звезды или переключение передач становится невозможным. В этом случае требуется настроить переключение скоростей. Настоятельно рекомендуем, чтобы все настройки и регулировки делал квалифицированный специалист авторизованного сервисного центра или магазина, где был куплен велосипед. Изучить теорию по настройке переключателей вы можете в «Руководстве по эксплуатации и обслуживанию велосипеда Forward».

Как правильно переключать скорости

Правильное переключение скоростей позволяет кататься легче и комфортнее при меньших усилиях, а так же увеличит срок службы всех элементов трансмиссии велосипеда. Мы подготовили несколько правил и рекомендаций, как правильно переключать скорости на велосипеде:

– Переключать скорости можно только в движении, то есть во время вращения педалей.

– Для корректного и плавного переключения при переключении передачи необходимо ослабить нагрузку на педали.

– Переключение скоростей должно происходить последовательно, не нужно перескакивать сразу через несколько скоростей.

– При подъеме в гору не стоит перекидывать цепь между передними звёздами, а между задними звездами вполне допустимо. Если впереди горка, то лучше переключить скорость перед тем, как вы на нее въедете.

– Если после переключения скоростей слышны посторонние звуки, значит переключение не произошло и необходимо дожать рычаг шифтера.

Задний переключатель скоростей велосипеда

9 минут Автор: Михаил Санников 168

Многие любители велосипедов в процессе катания понемногу осваивают настройку и мелкий ремонт своих байков: здесь – подтянуть тормоза, там – поменять седло. Но, когда дело доходит до заднего переключателя скоростей, многие пасуют. Такая сложная и не до конца понятная конструкция вызывает больше вопросов, чем ответов, и предвещает сложности даже не в настройке, а в установке и снятии.

Конструкция

Переключатель и выглядит, и работает «загадочно», особенно для велосипедиста-новичка. Но сначала разберём, из каких частей составляется переключатель и откуда он появился. К слову, текущий «вариант» заднего переключателя достаточно стар. Он был изобретён итальянцем Туллио Кампаньоло ещё в 1950 году.

Долгое время оставаясь атрибутом дорогих спортивных и шоссейных моделей, лишь в 80-х годах данный переключатель стал появляться на городских велосипедах, а в середине 1990-х – стал де-факто стандартом для большинства конструкций.

Основные элементы

Каково же устройство заднего переключателя? Прежде, чем изучить то, как работает это устройство, рассмотрим конструкцию:

Рамка – самая заметная часть, которая своим смещением и перекидывает цепь между звёздами кассеты. Рамка изготавливается из прочных материалов и замыкается с двух сторон различными роликами.
Направляющий ролик – небольшой ролик, на который цепь попадает в первую очередь. Он направляет цепь между звездами кассеты в рамкой;
Ролик натяжителя – обычно мало, но отличающийся от направляющего ролик, который отвечает за натяжение цепи, которую принимает из рамки. Располагается в самой нижней части переключателя.
Параллелограммный механизм – основная часть, представляющая собой сочленение нескольких рамок, подтягиваемых с помощью пружины.
Пружина – обычно самая важная и дорогая часть переключателя, наравне с рамкой и роликами, так как отвечает за возврат (или прижимание) рамки в одну из сторон, фактически – за подвижность всей конструкции.

Кроме того, на переключателе скоростей почти во всех моделях присутствуют элементы для настройки устройства:

регулировка натяжителя (тросика);
ограничитель верхней передачи – он же H, High – отвечает за крайнее положение рамки с цепью;
ограничитель нижней передачи – L, Low – аналогично, но с другой стороны;
крепёжный болт – специальная точка крепления, обычно на петух. В иных случаях крепление идёт за дополнительную рамку на направляющих.

Ролики

Ролики в переключателе передач разные, и при ремонте или чистке очень важно не перепутать их, так как от этого зависит срок жизни цепи, да и самого переключателя.

Направляющий ролик, он же G-pulley, или guid pulley, – верхний. выполняет сразу несколько задач:

Направляет цепь на звёзды.
Компенсирует люфты за счёт небольших горизонтальных смещений.
Увеличивает плавность протяжки и снижает шум за счёт небольших проточек на зубьях.

T-pulley, он же tension pulley, – натяжной ролик, не позволяющий цепи провисать.

Типы крепления

Де-факто стандартом для крепления задних переключателей является петух. Петух – это небольшой кронштейн, который разработан для того, чтобы быть защитой заднего переключателя и ослаблять силу удара по переключателю и раме. По сути, небольшой предохранитель, потому часто можно слышать, что погнулась и требует замены не рама, а велосипедный петух.

На рамах для петуха обычно есть специальное «ушко», большинство рам идёт сразу с готовым петухом. В некоторых случаях он несъёмный, т.е. для ремонта потребуется сварка, но на большинстве моделей его можно легко размонтировать и заменить. Профессионалы рекомендуют внимательно следить за велосипедным петухом, так как его деформация полностью меняет механику работы приводной системы, и всегда в худшую сторону, приводя к износу и повреждению компонентов.

Кроме стандарта, применяется крепление на перо – элемент рамы, использующийся в профессиональных байках для даунхилла и различных спортивных моделях для увеличения надёжности на сложных трассах.

Несколько лет назад разработчики из Shimano запатентовали технологию Shadow для более компактного крепления переключателя, но конструктивно она остаётся одним из нестандартных креплений на петух.

Подвод тросика

По точке подвода тросика переключатели делят редко, но следует понимать, как будет укладываться рубашка в случае смены устройства.

Стандартный подвод – сзади, когда тросик в рубашке описывает круг вокруг дропаута, образуя небольшую петлю. В такой конструкции с тросиком удобно работать, но лишняя длина тросика и его загиб приводят к необходимости более частого обслуживания и снижают надёжность.

Альтернатива – это прямая подводка, когда тросик входит в переключатель по наиболее короткой траектории. Чуть более сложное оперирование с тросиком и рубашкой компенсируется большей надёжностью и защищённостью всего устройства. Изначально такую подводку использовала только компания SRAM, но в последние годы Shimano и производители реплик всё больше переходят на прямой подвод.

Размеры и типы

Перейдём ближе к механике. Конечно, все велосипедисты знают о модельных рядах. Они ярко именуются и раскручиваются, но под каждым суб-брендом скрывается ряд технических характеристик, которые мы сейчас и рассмотрим.

Длина рамки

Длина рамки влияет на показатель ёмкости заднего переключателя. Это сумма двух разниц – между самыми большими и самыми маленькими звёздами кассеты и системы, т.е. минимально необходимая ёмкость для комбинации звёздочек вычисляется по формуле:

(max1-min1) + (max2 – min2)

Если ёмкость переключателя меньше получившегося значения, цепь будет провисать при определённых комбинациях скоростей. Если брать ёмкость переключателя с серьёзным превышением, на работу системы переключения это не повлияет, но увеличится риск повреждения, так как рамка будет длиннее, а сам переключатель крупнее и тяжелее.

Цена, конечно, напрямую зависит от длины рамки, которая, в свою очередь, за некоторыми исключениями, коррелирует с «уровнем» модели.

Направление пружины

Стандартная процедура работы пружины – это когда на большие звёзды цепь перекидывается усилием с манетки, а на меньшие – пружиной. Этот принцип универсален, и пока что обратное устройство, когда меньшим звёздам соответствует меньшая цифра на переключателе, остаётся в порядке эксперимента фирмы Shimano, проигрывая классике по устойчивости к грязи и повреждениям.

Реакция на тросик

Многие слышали, что переключатели для велосипедов Shimano и SRAM – лидеров в производстве данных устройств – не совместимы. Причина тому проста – в их изделиях используются разные передаточные отношения. Если у SRAM это 1:1, т.е. при подтягивании тросика на 5 миллиметров рамка сдвигается также на 5 миллиметров, то у Shimano это 2:1, т.е. при смещении на 5 миллиметров тросика рамка сдвинется на 10 миллиметров.

Пока так и не появилось устойчивых доказательство преимуществ той или иной системы, а вот универсальность и взаимозаменяемость продолжает страдать, в том числе из-за появлений новых трансмиссий для кассет на 10 скоростей, которые не работают с манетками даже своего титульного производителя.

Принципы работы и обслуживания

В финале – немного о процедуре работы переключателя.

Работа переключателя

При натяжении тросика рамка вытягивается под цепью таким образом, чтобы звенья входили в другую звезду, переключая скорость. В обратном направлении велосипедист ослабляет тросик, позволяя пружине переключателя вернуть рамку в положение над соседней звездой.

Вторая функция переключателя – поддержание провисающей части цепи, которая освобождается при работе на меньших, чем максимальные, звёздах.

От рамок и параллелограммного механизма требуется лишь чёткость движения и достаточная износоустойчивость.

Настройка

Настраиваются в данных устройствах несколько вещей:

Натяжение тросика и его ход – с помощью манеток и специального винта подтяжки.
Крайние положения рамки с обозначениями High и Low – для ограничения движения.
Ход и пропорциональность сдвига с помощью винта настройки.

Есть определённые правила по измерениям и положению рамки, цепи и звёзд, но подробнее о них лучше прочитать в нашем материале о настройке переключателей велосипеда.

Ремонт и монтаж

Ремонт может понадобиться переключателю в нескольких случаях:

Ремонт петуха – если повреждение пришлось на него, а не на сам переключатель – демонтируем и исправляем.
Если разболтались или были повреждены ролики.
Когда была погнута рамка.

Всё исправляется либо заменой элемента (ролика), либо выправлением погнутых частей, ну а иногда – просто заменой изделия. Самое главное – это корректно установить задний переключатель, об этой процедуре наша отдельная статья.

Заключение

Задний переключатель – не такая уж и загадочная часть велосипеда, как это может показаться сначала. Понятная конструкция и простой механизм позволяют нам удобно пользоваться данными устройствами уже более полувека. После прочтения этой статьи, надеемся, вам будет проще выбрать новый переключатель или настроить его своими руками без привлечения механиков из веломастерской.

Системы переключения передач для велосипедов.

Многие думают, что велосипед-это достаточно простой набор механизмов, да это так, однако далеко не все велосипеды и их узлы можно назвать «примитивными». Рассмотрим систему переключения передач.
Оптимальная эффективность педалирования, скорость педалирования и еще куча параметров.
Все это регулируется при помощи механизма переключения передач. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента, способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на всех типах великов: от городских и трюковых до шоссейников и “маунти-байков”.
Переключатели скоростей на велосипеде делятся на три основных вида:
– с внешним механизмом;- с внутренним механизмом;- комбинированные (сейчас почти не используются и составляют всего 1,5% от общей массы из-за дороговизны и сложности изготовления)
Переключатель с внешним механизмом
Чаще всего на велосипедах применяют внешние переключатели: передний и задний.
Передний. Его работа состоит в том, чтобы перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Параллелограммный механизм перемещает рамку, через которую проходит цепь. При переключении на другую скорость рамка перемещается и располагается над необходимой звездой, после чего цепь тоже перескакивает на неё. Передние переключатели различают по характеристикам:
1. По способу крепления к раме: на хомутах к подседельной трубе, braze on(в специальную скобу на раме, болтом) или к каретке на кронштейне.2. По способу крепления троса: сверху или снизу.3. По углу установки на раму.4. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы5. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.6. По максимальному размеру самой большой звезды.7. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.
Задний. Принцип работы и функции заднего переключателя такие же, как и у переднего – перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Но, в отличии от переднего, где максимум 3 звезды, на заднем их количество на кассете доходит до 11-ти. Дополнительная функция у него – это натяжение цепи.По своим характеристикам задние переключатели делятся на виды:
1. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы2. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.3. По максимальному размеру самой большой звезды.4. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.5. По типу крепления: на съёмном или несъемном петухе, под гайку или на болте6. По типу тяги: с прямой тягой трос перебрасывает цепь на большие звёзды, а пружина на меньшие.С обратной тягой соответственно наоборот, но такие переключатели встречаются крайне редко, т.к. их уже давно не выпускают.
Переключатели с внешним механизмом имеют простую конструкцию, малый вес, низкую цену и большой диапазон передач. Недостатки: быстрый износ цепи из-за перекоса при переключении; частое обслуживание – чистка, смазка и настройка; большая вероятность поломки при падении; скорость можно переключить только при движении педалей
Переключатель с внутренним механизмом(планетарная система).

Во внутренних переключателях передач, механизм переключения находится внутри задней втулки. Такая втулка называется планетарной. Внешний вид велосипеда с ним напоминает “фикс” или “сингл” (велосипед с одной передачей): одна большая звезда впереди и одна маленькая сзади. Как правило, в планетарной втулке расположен и задний тормоз велосипеда, но естественно есть втулки с креплением под диск или вообще без тормоза, под ободные тормоза.
Количество переключаемых передач в планетарной втулке может быть от 3-х до 14-ти. Устанавливаются в основном на дорожные, городские и прогулочные велосипеды. Переключатель на основе планетарных втулок имеет большой ресурс работы, благодаря тому, что сам механизм закрыт в корпусе от внешних воздействий и имеет постоянную смазку, износ цепи или ремня никак не влияет на четкость переключения. Из преимуществ также стоит отметить встроенный тормоз и возможность переключиться не вращая педали, практически без вреда для механизма. Недостатков немного, но они существенны: необходимо дополнительно прилагать усилие из-за трения узлов; большой вес устройства; трудный ремонт; высокая цена.
К наименее распространенному типу трансмиссии велосипеда, относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного соотношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится манеткой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.
Из чего состоит и как работает планетарная втулка.
Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило». Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения. Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования.
Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения “водила”, относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается переключение.
Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи или ремня, “водило” замыкается на корпус втулки.
Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой планетарной втулке с тремя передачами:
-Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает “водило” за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет примерно 0.733.
-Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не “водило”, как на первой передаче, а шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее “водила”, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
-Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трех скоростных велосипедов оно составляет примерно 1.364. Направление движения “водила” и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее большая эффективность, для достижения большей скорости, по сравнению с главной передачей.
-Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у втулки с тремя передачами, за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы много скоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.
Производители планетарных втулок: плюсы и минусы
Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается всего несколько производителей(указаны основные):
Shimano,SRAM,Sturmey-Archer,Rohloff.
-Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных(классических) систем переключения передач.
-Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%.
-Shimano – известнейший производитель велозапчастей и планетарных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – с 11 передачами, Shimano Alfine.
-Sturmey может похвастаться гибридными кассетно – планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.
Преимущества использования планетарных втулок.
1 ) Прямой ход цепи/ремня(без перекоса) и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит почти также, как у обычного синглспида или фикса.2 ) Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач, т.е не стоит беспокоится о сильном перекосе цепи/ремня. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших с «стандартных» систем на планетарные.3 ) Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, по крайней мере это нужно делать гораздо реже, также его сложно нечаянно повредить.
Недостатки использования планетарных втулок
1 ) Невозможность использования в велосипедном спорте из-за высокого трения, т.е. более низкого кпд и чувствительности шестерней к точности включения передачи.2 ) Большой вес.3 ) Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.4 ) Высокая стоимость.

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:

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.

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 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.

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.

Как правильно переключать передачи на велосипеде. Как определить число передач на велосипеде, в чём заключается принцип работы трансмиссии, основные правила и рекомендации по переключению передач.

Своевременная замена троса переключения передач на велосипеде — залог нормального функционирования и целостности механизма. Замена троса — несложная процедура, это вполне реально сделать самостоятельно.

: Выполняем установку, настройку и регулировку переднего переключателя скоростей на велосипеде. Изучаем устройство переключателя, принцип его действия, учимся делать предварительную проверку.