Велосипед с коробкой передач

Планетарная втулка для велосипеда

7 минут Автор: Михаил Скворцов 195

Оптимальная эффективность движения, частота педалирования, скорость и нагрузки на велосипед регулируются при помощи механизма скоростного переключения. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на все типах великов: от городских и трюковых до гоночных и маунти-байков.

К распространенному типу трансмиссии велосипеда относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного отношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится ручкой 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. Для наглядности покажем стандартную схему для всей планетарной передачи:

Желтым цветом изображена солнечная шестерня. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются обозначенные синим цветом планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило» (зеленый цвет). 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. На рисунке она показана красным цветом.

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 подстройка велосипеда под угол направления дороги и регулируется его скорость.

Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи, водило замыкается на корпус втулки. Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой трехскоростной планетарке:

• Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 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 звездочная 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 трехскоростных велосипедов оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
• Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных 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 втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

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 систем переключения скоростей.

Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%. Shimano – известнейший производитель велозапчастей и скоростных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – 11-скоростной системой переключения скоростей. 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 и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
2. Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
3. Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

1. Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
2. Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
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. Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

Нанести вред механизму велосипедного редуктора сложно, но возможно, если систематически неправильно его использовать. При движении на велосипеде с планетаркой есть простое правило: осуществлять переключение передач без педалирования.

Странно? Ничуть. Планетарный механизм имеет сходство с механической КПП машины, а там ведь тоже при переходе с одной передачи на другую газ отпускается. А «газ» для велосипедиста – это кручение педалей.

Переходить с одной передачи на другую нужно немного заранее, и делается это так:

• Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
• С помощью ручки переключается передача.
• Через несколько оборотов колес (около 2 секунд) можно педалировать.

Езда в гору сопровождается переходом на пониженную передачу, то есть передаточное отношение должно быть меньше, чем до перехода. На трехскоростных планетарках это просто: перейти на первую передачу. С другими вариантами вполне нормальным будет переключиться, например, с третьей на вторую.

На повышение нужно идти последовательно, то есть сначала первая, затем вторая и так далее. При сбросе скоростей можно перешагивать. В однообразных условиях, где нельзя развить скорость (тротуар с пешеходами, например), лучше применять только главную передачу без переключений.

Велосипеды с планетарными втулками способны преодолевать значительные расстояния без большого количества спусков и подъемов, поэтому их часто можно встретить в больших городах с развитой сетью дорог и населенных пунктах на ровной местности. Такой вариант трансмиссии идеально подойдет тем, кто не хочет постоянно возиться с кассетами и цепями и при этом часто ездят по городу, загородным поселкам и равнинным трассам.

Велосипеды с ремнем и коробкой передач вместо традиционной цепи.

В Европейских странах, а также в Соединенных Штатах Америки все чаше стали появляться велосипеды в которых вместо цепи применяется зубчатый ремень, а за переключение скоростей отвечает специальная коробка передач для велосипеда.

В англоязычном Интернете их называют Gearbox Bike — велосипеды с коробкой передач. То есть, именно коробка, а не сам ремень используются в определении типа велосипеда. Если задуматься, не трудно понять причину: перекидывать зубчатый ремень для переключения передач подобно тому, как это делается с цепью, явно не выйдет. Соответственно, здесь нет «системы» (конструкции из двух или трех ведущих звезд разного размера на педальном узле) и нет кассеты (набора звезд на задней втулке). Разумеется, нет «петуха», торчащего вниз в районе заднего колеса, необходимого для переключения сзади и одновременно для натяжения цепи. Вы уже уловили преимущества новой конструкции?

Кроме отсутствия выше названного элемента, расположенного близко к земле, здесь гораздо больше «дорожный просвет» в районе педального узла и это место, потенциально способное лечь на преодолеваемые бревна и камни, у ременного велосипеда гладкое — без звездочки. Кроме того, вся тяжесть трансмиссии у него сосредоточена в центре инерции байка — нет тяжелых элементов на заднем колесе. Ремень — не удивляйтесь — крепче цепи, его тяжелее порвать. Для обывателя это может показаться странным, но велосипедисты это, скорее всего, понимают сами — достаточно пару раз порвать цепь, и все сомнения отпадут. Говорят, что ремень не боится грязи и не требует смазки. Второе очевидно, первое — не очень, но пока нет оснований не верить тем, кто занимается разработкой ременных конструкций более 10 лет. И совсем уж мелочь (только не для тех, кто в теме): переключать передачи можно когда угодно, в том числе, под нагрузкой и без вращения педалей. Второе, опять же, очевидно из анализа конструкции, а первому пока придется верить на слово.

На сегодняшнее время основной лидер в производстве коробок передач — является французская компания Ingeartech, выпускающая продукцию под маркой Effigear. Эта компания начала активные поиски технического решения еще в 2002 году, поэтому догнать их потенциальным воздыхателям будет уже не просто.

Велосипеды с ремнем выпускаются уже и в Европе парочкой фирм (под марками Cavalerie или Nicolai) и в Америке. Правда, за океаном автор этих строк находил пока только варианты без коробки передач, скорее для городских прогулок, чем для серьезного катания по реальным спортивным трассам. Тем не менее, потихоньку идея пошла в велосипедный мир. Европейцам предлагаются в основном «двухподвесы», поскольку для жесткой пересеченной местности описанные выше преимущества более актуальны, чем для кросс-кантри.

Конструкция велосипеда с ремнем вместо цепи.

Хотя фотографии говорят сами за себя, дадим к ним небольшой комментарий. Во-первых, установить систему с ремнем и коробкой передач на обычную раму нельзя — это очевидно. Во-вторых, их нельзя поставить не поменяв втулку заднего колеса. В-третьих, поменять кое-что придется и спереди — как минимум, шифтеры и тросы. В общем, понятно, что о модернизации своего велосипеда речь не идет. Если покупать, то уже новый велосипед с трансмиссией у которой ремень.В домашних условиях кулибинам думаю не составит трудности сделать велосипед на ремне вместо цепи, но это только если он будет односкоростным.

Немного о конструкции коробки передач. Она может иметь разное количество пар шестерней: 7, 8 или 9. Общее передаточное отношение в последнем случае достигает 444%, что примерно соответствует классическому цепному варианту с системой 24/36 и кассетой 11/34 (тут получается 460%). Можно без труда сделать передаточное отношение коробки передач еще больше, но острой необходимости в этом нет.

Велосипедная коробка передач изнутри

Внутри велосипедной коробки передач три вала. Первый только принимает крутящий момент от педалей и передает его второму валу. Второй и третий валы — основные, именно на них расположены пакеты шестеренок, находящиеся в постоянном зацеплении друг с другом (очень похоже на автомобильную коробку передач). На третьем валу, более нагруженном изгибающим моментом из-за наличия на нем ведущей шестерни зубчатого ремня, ничего сложного делать не стали. А вот второй вал (его по автомобильной аналогии можно было бы назвать и вторичным) отвечает за все переключения. Внутри этого вала (под шестернями) расположена подвижная муфта, которая перемещаясь вводит в зацепление со шлицами вторичного вала какую-либо из его шестерен. Соответственно, крутящий момент одновременно передается только через какую-то одну шестерню вторичного вала, а остальные просто прокручиваются относительно него.

Вторичный вал не нагружен дополнительными изгибающими моментами ни от педального узла, ни от выходного вала коробки с сидящей на нем ведомой шестерней ременной передачи. Поэтому сомневаться в том, что такую конструкцию можно сделать надежной и долговечной, не приходится. На автомобилях вал не намного больше, а передаваемый там крутящий момент ничтожно мал велосипедному.

Конструкция кажется, должна быть более тяжелой, чем традиционная, поскольку шестерни в коробке передач явно толще, чем звездочки для цепи, да и по количеству здесь шестеренок больше. Конкретно с коробкой все так и есть, однако вспомним, что цепь тяжелее ремня, и что в традиционной схеме есть два переключателя (передний и задний), один из которых (задний) выполняет также функцию натяжителя цепи, отчего он совсем не маленький и не легкий. Ну и шифтеров в традиционной схеме два вместо одного. Разработчики утверждают, что в целом велосипед с ремнем и коробкой передач весит примерно столько же, сколько обычная конструкция (по крайней мере на двухподвесах). Так что, самая главная из кажущихся проблем не стоит выеденного яйца.

Интересно, на сколько такая трансмиссия практичнее стандартной цепной. На сколько трудно будет настроить коробку передач, натянуть ремень. На классическом горном велосипеде настройка заднего переключателя не занимает много времени, так же настройка переднего переключателя проста и быстра для понимающего человека.

Таблица сравнения веса велосипедов с цепью и ремнем

Из таблицы видно, что велосипед с обычной 90-ти скоростной трансмиссией на цепи и велосипед с коробкой передач на ремне, практически имеют одинаковый вес.

Наверняка, есть другие проблемы, о которых разработчики не говорят, а автор этой статьи не догадывается. По мере появления все большего числа таких велосипедов с ремнем вместо цепи станет понятно, какие вылезут у них слабые места. А пока нужно признать идею красивой и как минимум интересной. Время покажет насколько это практично и выгодно.

Как устроена коробка передач для велосипеда на примере Pinion

Сегодняшней статьёй мы начинаем цикл статей о различных вундервафлях на велосипеде. Сегодня речь пойдет о одной из альтернатив привычных нам велосипедных звёзд – о коробке передач.

Для навигации по статье можете использовать оглавление:

За коробками будущее?

История

Тема начала широко набирать популярность, и если раньше подобными ухищрениями страдали наслаждались только небольшие конторы типа Nicolai, то сейчас всё больше и больше производителей прибегают к такой вариации компоновки велосипеда. Вообще, несмотря на матанозатратность и сложность производства, как говорит нам википедия, отсылки к первым решениям с попыткой воткнуть передачи велосипеда внутрь какого-то кожуха начинаются где-то с 1890 года. Фотографий тех далёких времен я не нашел, вот вам немного более свежие:

1904 год, Otto Lueger. Сам Отто был немецким инженером-гидротехником и проектировал гидротехнические сооружения для многих городов Германской империи. Написал первое издание “Словаря всей техники” (Lexikon der gesamten Technik), немецкоязычной иллюстрированной энциклопедии, на страницах которой и была изображена данная конструкция:

1911 год, «прадед» современного Truvativ Hammerschmidt на 2 передачи со страниц энциклопедии “Британники”:

А вот уже 1936 год и коробка от фирмы сумрачных германских гениев с названием «Adler». В коробке 3 передачи:

Толи Чешский велосипед с Швейцарской коробкой, то ли наоборот. Phoebus Velo Oldtimer Mutaped:

Были так же варианты просто засунуть привычные цепь и звёзды внутрь защитного корпуса. Нашумевшая Honda RN-01 внутри выглядела как привычная нам связка со звёздами и переключателем:

Сама Хонда – это экземпляр достойный отдельной статьи, мы ещё обязательно поговорим о ней.

Pinion P1.18

Вернёмся в наше время. Сегодня мы рассмотрим одну из самых новых и сложных коробок для велосипеда – Pinion P1.18. Из названия понятно, что в коробке 18 скоростей, а заявленный диапазон 636%, что довольно некисло. Классические варианты со звёздами такой диапазон не дают. Платой за это становится вес и цена. Не каждый готов отдать более 1500$, а вес этого добра около 3 кг. Есть у производителя и более дешевые варианты с меньшим диапазоном и весом. Обновлённая версия C.1.12, например, с диапазон 600% и весом в 2.1кг, стоит порядка 1000$, что уже вполне конкурентно, по сравнению с премиальными классическими решениями от Shimano и Sram.

За коробками будущее?

Очевидно, что несмотря на попытки выжать все соки из классических решений, типа увеличения количества звёзд сзади до 12 штук, или увеличения количества зубов на самой большой звезде сзади до 52Т – рано или поздно такая гигантомания достигнет разумных пределов (или нет?).

• Коробка требует меньше затрат на обслуживание (60мл масла внутри меняются раз в год или каждые 10 000км).
• Внутрь не попадает грязь, пыль, песок, вода и прочие абразивные материалы или посторонние предметы.
• Можно использовать в связке с ремнем вместо цепи и вообще забыть о замене изнашивающихся частей привода, ведь хороший клиновой ремень гораздо труднее порвать или повредить, а его срок службы на порядок дольше, чем у любой цепи. Смазки такой ремень не требует вовсе.
• Если у вас коробка, то никакие переключатели не торчат в разные стороны и нечего не норовит зацепиться за вон-тот торчащий камень или этот прекрасный куст. Да, конечно, коробка находится в районе каретки и может зацепить что-то на земле при хорошем дропе, но у неё хороший защитный кожух, а такое расположение помогает добиться хорошей развесовки велосипеда, что опять же плюс.
• И самое главное – на коробку распространяется 5-ти летняя гарантия, а ожидаемый срок службы гарантированно более 100 000км! Как вам это, впечатляет? Прикинуть насколько выгодно становится пользоваться такой системой не составит труда, ведь звёзды и кассета — это просто расходники и часто меняются, а всё это стоит немалых денег.

• Свою старую, любимую раму придётся оставить в качестве музейного экспоната или второго велосипеда, коробка встанет только на раму со специальным креплением.
• Количество рам, совместимых с Pinion растёт с каждым годом, но по сравнению с более классическими решениями их всё равно очень мало.
• Так же такая коробка потребует специфического переключателя под 2 троса. Сейчас у Pinion есть только «грип-шифт», который подойдет не всем, но никто не утверждает, что в обозримом будущем при спросе не появятся подходящие манетки.

Внутренняя конструкция

Мы взяли Pinion P1.18 как самую сложную коробку из всей линейки Pinion. В остальных коробках всё так же, только с меньшим количеством зубчатых шестерней.

Сравните P1.18 и P1.9

Как видно внутри банально уменьшили количество пар шестерней и изменили размеры некоторых из них для более ровного разброса между передачами.

Но перейдем ко внутренней конструкции. Вот вам небольшая схемка, благодаря которой будет гораздо проще ориентироваться в строении коробки:

• Зелёной стрелкой отмечен первичный вал, на него усилия передаются с ваших педалей.
• Красной стрелкой отмечен вторичный вал, внутри него творится вся магия.
• Зеленый прямоугольник показывает 6 зубчатых шестерней, жестко зафиксированных на первичном валу.
• Красный прямоугольник показывает 3 зубчатых шестерни, через которые насквозь проходит первичный вал. Никакой сцепки между ними и валом нет, а фиксируются они в самом корпусе коробки через промподшипник. С этими шестернями в жесткой сцепке находится ведущая звезда, передающая момент вращения на заднее колесо велосипеда (на схеме отсутствует).
• Фиолетовый прямоугольник указывает на 6 шестерней, благодаря которым вращение передаётся от первичного (зеленого) вала ко вторичному (красному) валу.
• Оранжевый прямоугольник указывает на 3 шестерни, через которые вращение от вторичного (красного) вала передаётся на 3 шестерни (выделены красным прямоугольником) и ведущую звезду соответственно.

Пока ещё выглядит мутно, но сейчас мы проясним картину. На вторичном (красном) валу у вас есть 3 оранжевых шестерни и 6 фиолетовых шестерней. Методика выбора передач примерно такая же, как и в классическом цепном приводе с кассетой. 3 оранжевых шестерни эквивалентны 3-м звёздам на шатунах спереди, а 6 фиолетовых шестерней эквивалентны 6-ти звёздам в кассете на заднем колесе. Дальше простая арифметика, 3*6 = 18 скоростей. Отличие лишь в том, что 2 соседние фиолетовые шестерни отвечают не за соседние передачи, как с кассетой, а оптимизированы по размеру, поэтому разбросаны по валу. Это сделано, чтобы добиться компактности механизма в целом.

И самой главной деталью, которая делает всю эту «магию» с выбором передачи внутри коробки Pinion является такой-себе «храповик» вторичного вала. На фото ниже вы видите вторичный вал в сборе, сам «храповик» в сборе и разобранный храповик с «собачками» и «распредвалом» (находятся не в фокусе).

В статье на Pinkbike.com, где у авторов Pinion брали интервью, по поводу устройства храповика пошутили, мол «Если вы понимаете, как он устроен, то возможно вам стоит обратиться к ребятам из Pinion и они возьмут вас к себе на работу».

Переключая передачи, внутри корпуса храповика вы вращаете небольшой «распредвал» (тот самый, что был не в фокусе), который выталкивает определенные собачки для фиксации определенных шестерней. На фото ниже видно 3 отверстия под собачки, а шестеренок у на валу нас 9, следовательно 9 собачек во всей тушке храповика. Собачки равномерно распределены по корпусу храповика, угол между двумя соседними собачками составляет 120 о .

Дальше принцип, как и в обычной втулке. Эти собачки дополнительно подпружинены, чтобы работал сам храповой механизм, а на шестернях вторичного (красного) вала присутствуют пазы для собачек, в которые собачки упираются, когда вы вращаете педали.

Переключая скорость, вы активируете 2 собачки. Одна из «оранжевой» группы, вторая из «фиолетовой». Остальные шестерни со вторичного вала свободно вращаются вокруг него, ничем не фиксируясь (если бы было иначе, то вращения бы не происходило). Вот в принципе и вся хитрость коробки передач.

Возможно, кому-то покажется, что одной собачки на 1 шестерню маловато, но размер у них приличный, да и нагрузки получаются не такими, как в классической конструкции с барабаном.

На видео работа выглядит весьма завораживающе, конечно в реальных условиях этого не видно, всё скрывает кожух:

Надеемся статья показалась вам полезной, интересной и познавательной, а также поможет вам чуть лучше разбираться в устройстве коробок Pinion. Если вам что-то интересно, то не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях. А мы обещаем продолжать вас радовать подобными техническими статьями. До новых встреч!

velo-travel.com |

Планетарная втулка, вариатор, коробка передач и еще…

Всем привет! С Вами команда velo-travel и сегодня мы поговорим о передачах на велосипеде. Но разговаривать о манетках и кассетах мы не будем. Сегодняшняя тема разговора – коробки передач и вариаторы на велосипеде. Немного с Вами разберем, что, зачем, куда и самое главное, попытаемся понять, почему сейчас все используют простую систему переключения передач, а не коробки переключения передач.

Как то в своих группах, в социальных сетях, мы выложили пост с фото, на котором было изображена передача крутящего момента от педалей к заднему колесу при помощи карданного вала. Пост был достаточно обсуждаем, и чем-то, новым.

Идея установить коробку передач на велосипед появилась еще в далеком 19-ом веке. Но эта идея просуществовала на чертежах и в мыслях вплоть до 1915 года. Тогда продавали только планетарные втулки для велосипеда стоимостью в 3 английских фунта стерлингов. На наши деньги это более чем достаточно, чтобы офигеть 🙂 Вес такой втулки составлял выше 3-х килограммов. В период с 19 века вплоть до времен Второй мировой войны, переключали передачи при помощи малоэффективных поводковых и рамочных систем.

Именно это и послужило мотивацией создать компактную коробку передач на велосипед. Первый вопрос, который возник перед инженерами – где поместить ее? Решено было однозначно – около каретки.

В 1935 году ряд немецких производителей начали производство коробки передач для велосипеда с 3-мя скоростями, которая размещалась в кареточном узле. Рычаг КПП находился в том месте, где, когда то на советских шоссейных велосипедах устанавливались переключатели передач – в верхней части нижней трубы рамы. Парочка фирм выпускала коробки передач только с двумя передачами. Возможно, эти разработки дошли бы до логического завершения и массового перехода велосипедов на коробки передач, но началась война, которая сломала много планов и много жизней….

Какие преимущества были у коробок передач того времени?

• Большой срок службы.

• Защита от грязи и воды благодаря удачному размещению.

• Простота в обслуживании и настройке.

• Удачное распределение веса, опять-таки, благодаря размещению над кареточным узлом.

Минусов было всего несколько – ощутимая потеря мощности, именно поэтому такие коробки не устанавливались на шоссейные велосипеды, ну и стоимость изготовления КПП желала быть ниже.

И вот прошла война, прошло много времени, а к усовершенствованию КПП на велосипеде никто не возвращался. Только в начале 90-х годов именно развитие дисциплины ДХ послужило к модернизации коробок передач. Как известно, при быстром спуске с горы задний суппорт постоянно бьется об раму и плохо переключает передачи. Именно тогда начали придумывать такой механизм переключения передач, который не будет находиться сзади и будет отлично выполнять свои функции.

Из книжки «Современный велосипед» мы почерпали следующую информацию.

Было три основных разработки – немецкая компания Nicolai, и японцы Хода и СР Сантур. Немцы установили КПП открытого типа на основе планетарной втулки. У привода было две цепи, внутренняя цепь передает усилие от шатунов к планетарке, а внешняя – от планетарки к задней звездочке. Honda взяла за основу компоненты Shimano и создала велосипед 18 кг весом и с 7 передачами. Внешняя цепь раскручивает заднее колесо, а короткая цепь перемещает модернизированный задний суппорт по кассете. Сантур вообще решил не мелочиться и создал 9-ти ступенчатую коробку передач весом в 4,5 килограмма, которая напоминала КПП автомобиля в миниатюре.

Суть в том, что разработки интересны, но дорогие и изготавливались в небольшом количестве. В книге написано: «Но если дело пойдет…» и это был примерно 2000-ый год. Сейчас мы можем смело написать в 2015 году – дело не пошло.

И так, пока что коробки передач прекратили свое развитие. А что же тогда пришло им на смену?

Планетарная каретка.

Это что-то похожее на планетарную втулку, только находится в каретке 🙂

Есть много подробной информации о развитии планетарных кареток с точными датами и числами. Грузит себя и Вас этой информацией мы не желаем, поэтому расскажем самое интересное.

Главной целью планетарной каретки были компактность и повышающий коэффициент. Вес разработок колебался от 1200 грамм до 2000 грамм вместе с шатунами. Были разработки фирмы Николай, в которых имелся магнитный привод переключения передач.

Основным минусом всех разработок была несовместимость размеров планетарных кареток со стандартными размерами кареток. Но и плюсы также видно на лицо. Во-первых, чтобы переключить передачу не обязательно крутить педали, во-вторых малая передняя звезда позволяет установить задний суппорт с короткой лапкой. Известно, что такие суппорта более стойкие к ударам и износам. В третьих, такое явление, как перекос цепи, практически исчезает а значит увеличивается срок службы самой цепи.

Все-таки планетарная каретка – это интересная разработка, но больший успех получила именно планетарная втулка, о чем мы и опишем ниже.

Планетарные втулки.

История гласит, что первая планетарная втулка современного типа появилась на свет еще в 1898 году, представляете? Лично нам трудно это представить 🙂 Втулка имела встроенный тормозной механизм и несколько передач. Далее пошли разработки вверх и появлялись втулки уже с 3-мя передачами. Более скоростные и успешные втулки начали появляться уже ближе к началу 20-ого века. Один из самых известных производителей – Sachs Bicycle Component, сейчас эта фирма входит в состав корпорации SRAM. Именно производство планетарных втулок перевернуло немного веломир и исключило производство и разработку иных типов внутреннего переключение передач.

Сейчас существуют планетарные втулки в 3, 5 и 7 передач. Если лет 5 назад были только обычные втулки, так последнее время уже широко обустроились на рынке планетарные втулки с дисковым тормозом и со встроенным тормозом. И еще одно отличие старых втулок от новых – совместимость с передним переключателем передач. А в последнее время – и с установкой кассеты на заднее колесо. То есть, у Вас как бы обычные передачи 3х8 и еще и планетарка в 3 скорости. И еще, для сравнения. Диапазон передаточных числе стандартной системы переключения 3х7 около 500%, а некоторые втулки на 14 передач фирмы Rohloff имеют целых 600%. Круто, не правда ли? 🙂

Краткие преимущества планетарных втулок:

• Большой диапазон передаточных чисел, о чем мы писали выше.

• Легкость и плавность в переключении передач.

• Высокая скорость переключении.

• Простота в обслуживании и исключении потребности в постоянном ТО.

А также несколько минусов:

• Ремонт редкий, но меткий.

Свое предназначение планетарные втулки нашли в основном в городских велосипедах. Это удобно и просто.
Карданный привод передачи крутящего момента.

Преимущества карданного вала перед цепью огромные, и очень странно, что сейчас такой тип не используется. Основные преимущества:

• Защита от внешних воздействий.

• Не пачкает одежду и не цепляет штанину.

• КПД показатель не выше, но независим от количества грязи и болота на кардане.

А минусы вот:

• Стоимость на порядок выше.

• Ломался кардан мало, но, так же как и планетарки, требовал отдельных знаний в починке.

• Невозможность установки переключения передач.

• Сложность снятия заднего колеса.

Современные разработки смогли устранить ряд вышеописанных минусов, особенно проблема с переключением передач – установка планетарной втулки давала возможность все-таки переключать передачи.

Ременной привод.

Ременной привод применяли очень давно и со временем перестали, потому что самый главный минус — недостаточная прочность и проскальзывание. Но опять таки, наука и инженерия не стоит на месте и на сегодняшний день появляется явная конкуренция между ременным и цепным приводом. Главным недостатком ремня есть цельность, невозможность установки переключателей передач и сложность в ремонте и замене комплектующих.

Вариаторы.

Преимущество вариатора – это бесступенчатое переключение передач и возможность большого диапазона передач. Но минусы, к сожалению, значительные. Самое главное – это малая эффективность, из-за проскальзывания в самом вариаторе. К минусам также отнесем и потерю мощности, стоимость.

Сейчас вариаторы начинают возвращать популярность из-за развития технологий и благодаря бессонным ночам инженеров. Вес втулок раньше составлял около 5-ти килограмм, а сейчас стремительность опускается к 3. Посмотрим, что из этого получится через несколько лет, пока что ясно только одно – будущее у вариаторов будет.

И так, а сейчас попытаемся понять, почему все эти разработки не прижились? Столько нового, столько интересного, но все остается: цепь и передачи. А знаете почему? А потому что все гениальное просто. Велосипед любят все за его простоту. И не нужно ничего усложнять. Два колеса, рама, тормоза и руль, что еще надо? Именно поэтому перед тем как модернизировать свой велосипед, подумайте хорошо, нужно ли Вам это, и принесет ли это пользу в велопоходе.