Планетарна втулка, варіатор, коробка передач і ще ....

Наши партнеры ArtmMisto

Всім привіт! З Вами команда velo-travel і сьогодні ми поговоримо про передачах на велосипеді. Але розмовляти про Манетки і касетах ми не будемо. Сьогоднішня тема розмови - коробки передач та варіатори на велосипеді. Трохи з Вами розберемо, що, навіщо, куди і найголовніше, спробуємо зрозуміти, чому зараз все використовують просту систему перемикання передач, а не коробки перемикання передач.

Як то в своїх групах, в соціальних мережах, ми виклали пост з фото, на якому було зображено передача крутного моменту від педалей до заднього колеса за допомогою карданного валу. Пост був досить обговорюємо, і чимось, новим.

Ідея встановити коробку передач на велосипед з'явилася ще в далекому 19-му столітті. Але ця ідея проіснувала на кресленнях і в думках аж до 1915 року. Тоді продавали тільки планетарні втулки для велосипеда вартістю в 3 англійських фунта стерлінгів. На наші гроші це більш ніж достатньо, щоб офигеть 🙂 Вага такої втулки становив понад 3-х кілограмів. У період з 19 століття аж до часів Другої світової війни, перемикали передачі за допомогою малоефективних повідкових і рамкових систем.

Саме це і послужило мотивацією створити компактну коробку передач на велосипед. Перше питання, яке виникло перед інженерами - де помістити її? Вирішено було однозначно - близько каретки.

У 1935 році ряд німецьких виробників почали виробництво коробки передач для велосипеда з 3-ма швидкостями, яка розміщувалася в кареточного вузлі. Важіль КПП знаходився в тому місці, де, коли то на радянських шосейних велосипедах встановлювалися перемикачі передач - у верхній частині нижньої труби рами. Парочка фірм випускала коробки передач тільки з двома передачами. Можливо, ці розробки дійшли б до логічного завершення і масового переходу велосипедів на коробки передач, але почалася війна, яка зламала багато планів і багато життів ....

Які переваги були у коробок передач того часу?

• Великий термін служби.

• Захист від бруду і води завдяки вдалому розміщенню.

• Простота в обслуговуванні і настройці.

• Вдале розподіл ваги, знову-таки, завдяки розміщенню над кареточним вузлом.

Мінусів було всього кілька - відчутна втрата потужності, саме тому такі коробки не встановлювалися на шосейні велосипеди, ну і вартість виготовлення КПП бажала бути нижче.

І ось пройшла війна, минуло багато часу, а до вдосконалення КПП на велосипеді ніхто не повертався. Тільки на початку 90-х років саме розвиток дисципліни ДХ послужило до модернізації коробок передач. Як відомо, при швидкому спуску з гори задній супорт постійно б'ється об раму і погано перемикає передачі. Саме тоді почали вигадувати такий механізм перемикання передач, який не буде знаходитися ззаду і буде відмінно виконувати свої функції.

З книжки «Сучасний велосипед» ми черпати наступну інформацію.

Було три основних розробки - німецька компанія Nicolai, і японці Хода і СР Сантур. Німці встановили КПП відкритого типу на основі планетарної втулки. У приводу було два ланцюги, внутрішня ланцюг передає зусилля від шатунів до планетарка, а зовнішня - від планетаркі до задньої зірочці. Honda взяла за основу компоненти Shimano і створила велосипед 18 кг вагою і з 7 передачами. Зовнішня ланцюг розкручує заднє колесо, а короткий ланцюг переміщує модернізований задній супорт по касеті. Сантур взагалі вирішив не розмінюватися на дрібниці і створив 9-ти ступінчасту коробку передач вагою в 4,5 кілограма, яка нагадувала КПП автомобіля в мініатюрі.

Суть в тому, що розробки цікаві, але дорогі і виготовлялися в невеликій кількості. У книзі написано: «Але якщо справа піде ...» і це був приблизно 2000 перший рік. Зараз ми можемо сміливо написати в 2015 році - справа не пішла.

І так, поки що коробки передач припинили свій розвиток. А що ж тоді прийшло їм на зміну?

Планетарна каретка.

Це щось схоже на планетарну втулку, тільки знаходиться в каретці 🙂

Є багато докладної інформації про розвиток планетарних кареток з точними датами і числами. Вантажить себе і Вас цією інформацією ми не бажаємо, тому розповімо найцікавіше.

Головною метою планетарної каретки були компактність і підвищувальний коефіцієнт. Вага розробок коливався від 1200 грам до 2000 грам разом з шатунами. Були розробки фірми Микола, в яких був магнітний привід перемикання передач.

Основним мінусом всіх розробок була несумісність розмірів планетарних кареток зі стандартними розмірами кареток. Але і плюси також видно на обличчя. По-перше, щоб переключити передачу не обов'язково крутити педалі, по-друге мала передня зірка дозволяє встановити задній супорт з короткою лапкою. Відомо, що такі супорта більш стійкі до ударів і износам. По-третє, таке явище, як перекіс ланцюга, практично зникає а значить збільшується термін служби самої ланцюга.

Все-таки планетарна каретка - це цікава розробка, але більший успіх отримала саме планетарна втулка, про що ми і опишемо нижче.

Планетарні втулки.

Історія свідчить, що перша планетарна втулка сучасного типу з'явилася на світ ще в 1898 році, уявляєте? Особисто нам важко це уявити 🙂 Втулка мала вбудований гальмівний механізм і кілька передач. Далі пішли розробки вгору і з'являлися втулки вже з 3-ма передачами. Більш швидкісні і успішні втулки почали з'являтися вже ближче до початку 20-го століття. Один з найвідоміших виробників - Sachs Bicycle Component, зараз ця фірма входить до складу корпорації SRAM. Саме виробництво планетарних втулок перевернуло трохи Веломир і виключило виробництво і розробку інших типів внутрішнього перемикання передач.

Зараз існують планетарні втулки в 3, 5 і 7 передач. Якщо років 5 назад були тільки звичайні втулки, так останнім часом вже широко облаштувалися на ринку планетарні втулки з дисковим гальмом і з вбудованим гальмом. І ще одна відмінність старих втулок від нових - сумісність з переднім перемикачем передач. А останнім часом - і з установкою касети на заднє колесо. Тобто, у Вас як би звичайні передачі 3х8 і ще й планетарка в 3 швидкості. І ще, для порівняння. Діапазон передавальних числі стандартної системи перемикання 3х7 близько 500%, а деякі втулки на 14 передач фірми Rohloff мають цілих 600%. Круто, чи не так? 🙂

Короткі переваги планетарних втулок:

• Великий діапазон передавальних чисел, про що ми писали вище.

• Легкість і плавність в перемиканні передач.

• Висока швидкість перемиканні.

• Простота в обслуговуванні і виключення потреби в постійному ТО.

А також кілька мінусів:

• Вага.

• Котіться.

• Ремонт рідкісний, але влучний.

Своє призначення планетарні втулки знайшли в основному в міських велосипедах. Це зручно і просто.
Карданний привід передачі крутного моменту.

Переваги карданного валу перед ланцюгом величезні, і дуже дивно, що зараз такий тип не використовується. Основні переваги:

• Захист від зовнішніх впливів.

• Велика надійність.

• Чи не забруднює одяг і не чіпляє штанину.

• ККД показник не вище, але незалежний від кількості бруду і болота на кардані.

А мінуси ось:

• Вартість на порядок вище.

• Вага також вище.

• Ламався кардан мало, але, так само як і планетаркі, вимагав окремих знань в ремонті.

• Неможливість установки перемикання передач.

• Складність зняття заднього колеса.

Сучасні розробки змогли усунути ряд вищеописаних мінусів, особливо проблема з перемиканням передач - установка планетарної втулки давала можливість все-таки перемикати передачі.

Ремінний привід.

Ремінний привід застосовували дуже давно і з часом перестали, тому що найголовніший мінус - недостатня міцність і прослизання. Але знову таки, наука та інженерія не стоїть на місці і на сьогоднішній день з'являється явна конкуренція між ремінним і ланцюговим приводом. Головним недоліком ременя є цілісність, неможливість установки перемикачів передач і складність в ремонті і заміні комплектуючих.

Варіатори.

Перевага варіатора - це бесступенчатое перемикання передач і можливість великого діапазону передач. Але мінуси, на жаль, значні. Найголовніше - це мала ефективність, через прослизання в самому вариаторе. До мінусів також віднесемо і втрату потужності, вартість.

Зараз варіатори починають повертати популярність через розвиток технологій і завдяки безсонних ночей інженерів. Вага втулок раніше становив близько 5-ти кілограм, а зараз стрімкість опускається до 3. Подивимося, що з цього вийде через кілька років, поки що ясно тільки одне - майбутнє у воротарів буде.

І так, а зараз спробуємо зрозуміти, чому всі ці розробки не прижилися? Стільки нового, стільки цікавого, але все залишається: ланцюг і передачі. А знаєте чому? А тому що все геніальне просто. Велосипед люблять все за його простоту. І не потрібно нічого ускладнювати. Два колеса, рама, гальма і кермо, що ще треба? Саме тому перед тим як модернізувати свій велосипед, подумайте добре, чи потрібно Вам це, і чи принесе це користь в велопоходе.

До нової зустрічі!

Ще статті по темі: