Войти

Войти

Технологии велосипеда: переключаем скорости

Новые велосипеды обычно выпускаются с несколькими "скоростями" - передаточными соотношениями. Обычно "скорости" реализуются набором звезд, гибкой цепью и суппортом, позволяющим выбрать желаемую комбинацию звезд. Такая система была изобретена фирмой Кампаньоло (Campagnolo) в сороковых годах прошлого столетия. С тех пор классическая система передач прошла эволюцию.

Однако были и революции.

В этой статье описаны альтернативные подходы к реализации нескольких передаточных соотношений на велосипеде. 

Первым изменением, произошедшим почти одновременно с переключеним Adler 3 - первый велосипед с планетарной втулкой"скоростей" с помощью суппорта, были планетарные втулки.

Они появились на  велосипедах Adler в 1934 году. Война помешала произвдству, но велосипеды Adler выпускались до 1950 года включительно, а некоторые экземпляры "бегают" до сих пор.

Такие втулки позволяют обьединить удобство велосипедов с несколькими передаточными числами с грязеустойчивостью односкоростных велосипедов.

втулка Роллхофа

 Планетарная втулка работает по принципу работы автомобильной коробки передач.

Усилие, передаваемое цепью на вал втулки вращает несколько шестеренок разного диаметра. В более простых, трех-скоростных планетарных втулках селектор (металлическая рамка, управляемая ездоком с помощью манетки) соединяет одну из шестеренок с зубчатой муфтой, которая, в свою очередь, передает услиие на колесо. 

В более сложных планетарных втулках (имеющих до 9 передаточных соотношений) используются два селектора: зубчатая муфта вращает дополнительный вал с шестеренками разного диаметра, которые, в свою очередь вращают следующую муфту.   

Ввиду неприхотливости, планетарные втулки заняли уверенные позиции на рынке городских велосипедов. Однако высокий вес не позволил планетарным втулкам проникнуть на рынок оборудования для гонок по пересеченной местности ("кросс-кантри"

Может показаться странным что планетарные втулки не проникли на рынок велосипедов для соревнований по скоростному спуску ("downhill"). Казалось бы, вот она, чаша Грааля: постоянное натяжение цепи сводит на нет колебания подвески вызванные педалированием ("боббинг"), нет оттдачи на педали при резком срабатывании заднего амортизатора.  В чем же причина отсутствия планетарных втулок на велосипедах для "даунхилла"? 

Оказывается, причина опять же в весе.

Амортизация заднего колеса весьма чувствительна к соотношению неподрессорреной массы (колеса). Чем выше масса, тем больше инерция амортизатора, и как следствие, тем менее чувствительна подвеска. Для прохождения трассы на максимальной скорости чувствительная подвеска весьма важна, что и служит причиной отказа от планетарных втулок на велосипедах для скоростного спуска. 

Тем не менее, вышеупомянутые достоинства планетарной втулки заставили инженеров задуматься о создании совмещенной системы, обладающей преимуществами планетарки над суппортом, но без дополнительной массы на заднем колесе.

Решение было простым: передвинуть планетарку на каретку. 

Так и родилась коробка передач Nexus, изначально разработанная фирмой GT: 

GT Nexus

 В данной коробке, планетарная втулка находится в центре велосипеда. Таким образом, неподресоренная масса колеса стремится к минимуму, в то время как центр тяжести велосипеда приближается к геометрическому центру. Длинна цепи не растет при работе подвески, что обеспечивает оптимальное поведение амортизатора. GT Nexus Urban, 2004

 

К сожалению, фирма GT не смогла продолжить развитие линии Nexus - первый серийный велосипед на данной коробке был создан не раньше чем в 2004 году: 

 

integrated gearboxФирма NICOLAI стала производить велосипеды с коробкой передач, интегрированой в раму.  

Такое решение позволило точно совместить ось вращения маятника подвески с центром вращения цепи.  

Сегодня компания NICOLAI является лидером в стандарте G-BOXX, определяющем форматы крепления, передаточных соотоношений и допустимые пределы прочности рам и коробок передач. В будущем NICOLAI надеется начать массовое производство коробок передач - и лицензирование патентов другим производителям. 

Не все производители, однако, стремятся использовать немецкие технологии. Например, фирма Honda отказалась от концепции втулки Rolhoff. Взамен в коробку передач были установленны серийные компоненты из линейки XTR. Оказалось, что в чистых  и герметичных условиях коробки, топовый дерейлер работает не хуже патентованой втулки, при меньших стоимости и  весе!

Honda RN01 gearbox

По материалам Birota, g-boxx.org 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить