Переключение скоростей на велосипеде — когда необходимо?
Давайте разберемся, как правильно и когда необходимо выполнять переключение скоростей на велосипеде, т.е. выясним принцип переключения скоростей.
У большинства велосипедов в своей конструкции есть две-три ведущие звезды, которые находятся спереди, и семь-десять ведомых звезд, которые находятся сзади.
Нумерация передних звезд идет от маленькой к большой, а нумерация задних — от большой к маленькой. Рассмотрим, как происходит переключение скоростей на велосипеде, три звезды спереди и восемь звезд сзади:
Большая передняя звезда используется в том случае, если вы едете по ровной хорошей дороге, и вам на встречу не дует сильный ветер. Эта звезда предполагает использование ведомых звезд под номерами 4-8.
Средняя ведущая звезда предназначена для езды по грунтовой дороге, песку и неровному асфальту. Ведомые звезды, которые с ней используются, это номера 2-6. Эта звезда позволит вам кататься, если встречный ветер достаточно силен.
Маленькая передняя звезда предназначена для подъема на горку, а также, если вы едете по грязи, либо песку, болотистой почве, густой траве. Номера задних звезд, которые используются вместе с ней — это 1-5.
Неправильная эксплуатация этих механизмов, сокращает их срок службы. К примеру, если вы допускаете сильный перекос цепи.
При выборе передач, следует помнить про понятие «каденс». Это слово обозначает — с какой частотой вращаются ваши педали велосипеда. Каденс зависит от количества оборотов в минуту. Для комфортного передвижения, он должен быть равен где-то 80-110 оборотов в минуту.
Следовательно, выбирать передачи стоит так, чтобы каденс держался около 80-110 оборотов. При старте не следует сразу брать высокие передачи.
Лучше разогреть мышцы на легких скоростях и дойти до комфортного каденса, а потом можно и переключать передачи выше. С повышением опыта езды, вы научитесь интуитивно чувствовать, какую передачу и когда необходимо переключать.
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).
Важно научиться правильно переключать скорости
Если использовать для передвижения велосипед с одной передачей, то сразу будет заметна прилагаемая дополнительная нагрузка при езде по бездорожью, в отличии от гонки по шоссе. Ну а если впереди необходимо преодоление возвышенностей и горок, то нагрузки возрастают многократно.
Именно для того чтобы снизить эти нагрузки до минимума, а так же регулировать их, и созданы современные переключения передач. Обязательно надо научиться правильно ими пользоваться, чтобы передвижение на велосипеде было по максимуму эффективно и комфортно на любых трассах, особенно при подъеме в гору.
Переключение механизмов должно быть четко согласованным между собой, чтобы не допустить преждевременную поломку цепи и выхода из строя всей трансмиссии. Научившись совершать грамотное переключение скоростей, велосипедист будет подбирать самый оптимальный темп в езде и затрачивать минимальное количество сил.
Жить на полной скорости
Сколько бы скоростей вы ни выбрали, каждой звёздочке отмерен свой срок службы. Продлить жизнь системе переключения скоростей, в которую входят цепь, кассета, шестерёнки и педали, может каждый велолюбитель. Достаточно запомнить несколько правил.
- Старайтесь не переключать передачи на подъёмах. Выберите первую скорость для обеих звёзд и держите её до конца подъёма.
- После подъёма или спуска при выезде на гладкую поверхность трассы не забывайте вернуть переключатель на среднюю скорость.
- Скорость можно менять, только когда педали крутятся, то есть когда велосипед на ходу. Иначе цепь быстро износится.
- Разница между шестерёнками цепи не должна быть выше 4. Если ставить максимальную скорость на одну звезду и максимальную – на другую, цепь сильно растянется и сломается вся система.
- Не забывайте своевременно ухаживать за цепью. Если велосипед используется в относительно комфортных условиях, цепь достаточно просто протирать сухой тряпкой и покрывать смазкой для велоцепей. Если практикуется езда по бездорожью, перед тем, как смазать цепь, её нужно будет промыть специальной смесью или обычным керосином.
Завершая разговор о количестве скоростей, хочется отметить, что комфорт езды – вещь очень и очень индивидуальная. Кому-то недостаточно и 28 скоростей, а кому-то приятно кататься по дорожкам парка, не утруждая себя мыслями о передачах. Прогулки, велопоходы, езда на работу или профессиональный велоспорт – всё зависит от ваших целей.
Для чего нужны
Переключая скорости на велосипеде, мы перебрасываем цепь со звёздочки на звёздочку и меняем каденс, то есть частоту вращения педалей с учётом силы, необходимой для их нажатия. Варьируя передаточное число между педалями и колесом, мы и можем изменять давление на педали. Для того чтобы энергия в процессе вращения распределялась равномерно, мы и включаем разные передачи.
Во время езды по сельской местности, на крутых подъёмах или спусках велосипедист вынужден крутить педали на большой скорости. Один, два, три раза это можно проделать без риска для здоровья, но постоянные эксперименты над организмом могут привести к серьёзным проблемам с сосудами. Что можно сделать? Включить максимально низкую скорость. Велосипед поедет медленнее, зато нагрузка на мышцы и сосуды уменьшится за счёт скорости вращения педалей.
При спуске скорость, наоборот, нужно будет увеличить. Вам придётся приложить чуть больше усилий, но велосипед ускорится и пойдёт ровнее. Для езды по ровным поверхностям в городе обычно выбирают средние скорости, при этом цепь натягивается равномерно, а нагрузка распределяется между группами мышц.
Получается, что многоскоростная система с достоинством проходит следующие испытания:
- подъём на крутые холмы;
- резкий спуск с возвышенностей;
- преодоление высоких барьеров;
- езда по песку, грязи, бездорожью.
Обобщая сказанное, можно подытожить: передачи необходимы для экономии мышечной энергии на различных участках пути. Именно поэтому вопрос о количестве скоростей напрямую зависит от того, на каком велосипеде и по каким дорогам вы собираетесь ездить.
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.
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.
Сколько скоростей на моем велосипеде?
Начнем изучение велосипедной трансмиссии с самых ее азов, а именно? С количества скоростей. Как определить или подсчитать, сколько скоростей на велосипеде? Эта задачка для первого класса школы велосипедистов. Количество скоростей на байке подсчитать очень легко, для этого достаточно просто умножить количество звездочек сзади, на их количество спереди. Таким образом, если у вас спереди стоит три звезды (некоторые велосипедисты называют этот элемент «чейнринг», суть от этого не меняется), а сзади установлена кассета на 10 звезд, то ваш велосипед обладает 30-ти скоростной трансмиссией. Другими словами мы скажем, что при движении можно использовать каждую из этих десяти задних звездочек в сочетании с каждой из трех передних звезд.
Данный простейший алгоритм подходит для подсчета любых многоскоростных велосипедных передач, например,- спереди 2 звезды, сзади 11, это значит, что у велосипеда 22 скорости, и так далее и т.п..
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:
- 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.
Особенности езды на односкоростном велосипеде
Парадокс заключается в том, что Синглспид, в определенном смысле более эффективен многоскоростного велосипеда! Конечно, одно соотношение передач не будет оптимальным для всех условий езды, но в конкретном случае с именно этим одним соотношением эффективность будет намного выше, чем в случае выбора подходящего соотношения в многоскоростной трансмиссии.
Причины эффективности синглспида
— на синглспиде более короткая цепь;
— цепь на велосипеде с одной передачей представляет собой совершенно прямую линию от передней звезды к задней (линия Chainline), на многоскоростном велосипеде цепь всегда имеет перекос, а это снижает эффективность педалирования, не говоря уже об износе компонентов;
— отсутствие прохождения цепи через ролики заднего переключателя также увеличивают эффективность педалирования, даже велосипедист с небольшим опытом сразу может это прочувствовать;
В совокупности, вышеперечисленные причины влияют на эффективность педалирования. При том же соотношении звезд, как и на многоскоростном велосипеде, на синглспиде намного проще и быстрей крутить педали. К тому же, велосипед снглспид более простой, а значит более надежный.
Шелдон Браун
Еще почитать на эту тему:
Три жизни велосипеда с фиксированной передачей. Те, кто имеет такие машины говорят, что испытывают чувство полного контроля над велосипедом, несмотря на минимальное количество органов управления. Езду на “фиксе” сравнивают с танцем, где опытные партнёры чувствуют каждое малейшее движение друг друга…
Преимущества велосипеда с одной передачей. Велосипеды с одной передачей (фиксед-гир и сингл-спид) имеют свои преимущества перед многоскоростными велосипедами. Вот некоторые из них…
Выбор передачи на велосипеде. Например, в городе рекомендуется выбирать соотношение 1,6. Откуда берется это число? Исходными данными для его вычисления являются две величины – количество зубьев на передней и задней звездах велосипеда. Основной параметр звезды велосипеда – это количество зубьев на ней…
ChainLine – линия цепи. Линия цепи определяет, какое расстояние должно быть от центра рамы до звёзд системы, чтобы передний переключатель работал правильно и передачи включались чётко. Когда длина вала каретки и система звёзд не обеспечивают необходимую величину линии цепи…
Переключение передач на велосипеде. В зависимости от условий езды – подъём на гору или спуск, разгон или поддержание необходимой скорости, качества дорожного полотна велосипедист вынужден выбирать оптимальное соотношение передач. Правильный выбор передачи позволяет сэкономить силы в поездке…
Словарь велосипедных терминов
«Чейнринг» (передняя звезда): зубчатое кольцо спереди цепного привода, прикрепленное бонками (заклепками) или болтами к шатуну привода.
Кассета: группа звезд на задней части трансмиссии. Может содержать разное количество звездочек, в основном от 7 до 11, различных размеров (отличаются по диаметру и количеству зубьев). Надеваются на барабан задней втулки.
Блок звезд с трещоткой: еще один термин для блока задних звездочек. Он, на самом деле, относится к более старой технологии, в которой барабан с трещоткой стоят в кассете и, который, в свою очередь, накручивается на ось втулки.
Переключатели: передние и задние переключатели выполняют всю тяжелую работу по перемещению цепи от одной звездочки к другой.
Звездочка: относится к отдельной передаче в кассете/трещотке.
Коэффициент: описывает отношение между звездочками задней кассеты и передними звездами. Например, “53×12”, или звездами на кассете (11-25).
t»: сокращение от слова «teeth» – зубы (находятся на звездочке). Используется для обозначения количества зубов на звезде, например – ‘ 23t’.
Эффективное использование велосипедных передач поможет вам легко и безопасно подниматься в гору
Трансмиссия: термин, группирующий в единую систему все движущиеся части, объединяющие шатуны с задним колесом, а, следовательно, приводящаю в движение весь велосипед посредством передних звезд, цепи, кассеты и переключателя.
Каденс (педаляж): скорость вращения педалей за единицу времени, измеряемая количеством оборотов шатунов в минуту.
STI lever: сокращение от «Shimano Total Integration» — это термин, обозначающий дизайн Шимано, совмещающий тормоза и рычаги переключения для шоссейных велосипедов. Иногда термин применяют к переключателям /тормозным рычагам независимо от марки.
Ergo lever: Фирменное название компании Campagnolo, специализирующейся на производстве навесного оборудования для шоссейных велосипедов. Брендовая версия интегрированного переключения передач и тормозных рычагов.
Приводы Shimano и SRAM
В мире переключателей есть два де-факто монополиста. Как минимум, в области стандартов. Бывают, конечно, уникальные вещи от Specialized и других VIP-марок, но большинство байков оснащается аксессуарами по стандартам этих двух производителей.
Shimano продвигает свои типы креплений. В первую очередь, это практически признанный за всеобщий стандарт E-Type с креплением на кареточный узел. SRAM, в свою очередь, предлагает несколько видов креплений на раму.
Основное же отличие и главная причина несовместимости при замене устройств от Shimano и SRAM – это «передаточное число» тросика от манетки, установленной на руле. В случае SRAM сдвиг на одну позицию означает движение тросика на 2.5 мм, а в моделях от Shimano этот сдвиг составляет 5 мм движения троса. Таким образом, эти виды устройств не могут быть взаимозаменяемыми.
К слову, до сих пор нет единого мнения о том, какой стандарт эффективнее. Одни отмечают, что ход Shimano более чёткий, а другие – что SRAM надёжнее и легче в эксплуатации. Какие мнения более «правдивы», решает только практика.
Переключение передач на велосипеде
Любой велосипедист должен знать как правильно переключать скорости на велосипеде. Когда детям покупают велосипед, то они всегда интересуются, а сколько же у него скоростей. И чем больше число скоростей, тем лучше.
Но опытные велосипедисты знают, что скорость-то у велосипеда зависит от седока, вернее, от работы его мышц.
А исскуство грамотно переключать передачи — это качество хитрых профессионалов, которое позволяет выжать из машины в условиях пересеченной местности максимально возможные ресурсы.
Раньше было просто: у дорожного велосипеда была одна скорость.
Если же подъем затяжной, то велосипедист едет в гору до того момента, пока может вращать педали. Затем слезает с велосипеда и гордо идет рядом до вершины, чтобы снова продолжить путешествие вниз.
У современных велосипедов существует два блока шестеренок — передний (ведущие звезды) и задний (ведомые звезды)
Крайне важно научиться в зависимости от характера езды выбирать верную передачу. Для начала следует усвоить несколько простых правил переключения передач:
- Не нужно переключать передачи на неподвижном велосипеде. Это может привести к поломке переключателей.
- Переключать передачи следует ещё до того, как у вас упала скорость перед труднопроходимым участком (например, песком или рыхлым снегом) или на подъёме.
- Переключая передачи, не нужно сильно педалировать. Переключаться наиболее просто, если на цепь не поступает нагрузка и имеется запас по скорости.
- При переключении нужно следить не образовался ли сильный перекос цепи. То есть, не следует использовать большую переднюю звездочку и большую заднюю. Реально следует использовать передачи: с маленькой звездой спереди до 4-5 звезды сзади, со второй передней — с 3-ей (2-ой) по 6-ую (7-ую), и с большой спереди — с 5-ую по последнюю 8- (9)-ую.
Теперь поговорим о выборе звезд. Нельзя зараннее точно сопоставить ту или иную передачу конкретным дорожным условиям. Конечно существует много формул, графиков и таблиц, но большая часть из них подсчитана для шоссейных велосипедов, хорошей погоды и гладкого асфальта. Стоит условиям измениться, и все расчеты насмарку.
Выбор передач зависит от дороги или ее отсутствия, уклона трассы, температуры, состояния грунта, давления в шинах, ветра, от физического состояния велосипедиста, уровня адреналина и сахара в крови. Имеются и другие критерии, на которые могут ориентироваться велосипедисты. Один из них — частота педалирования.
Известно, что оптимальная частота педалирования при движении по горизонтальной поверхности — например, у шоссейников — составляет в среднем 95 — 115 об/мин, а у кросс-кантрийщиков эта величина уже будет 70 — 90 об/мин. Но для любителей и велотуристов это всего лишь ориентир, а не правило.
Медленный темп езды при больших передачах весьма вредно сказывается на состоянии коленных суставов. Если крутить педали очень часто, то снизится эффективность езды и быстрее наступит усталость. В тяжелых дорожных условиях (езда по грязи, песку, траве или снегу) передачи понижены из-за того, что требуется запас крутящего момента.
Технические возможности переключателей не всегда позволяют резко перебрасывать цепь с малых звезд на большие. Для горных походов с рюкзаками обычно достаточно набора передних звезд, например, в 48, 38 и 28 зубов.
При езде протви ветра или в гору нужно переключаться на «пониженные передачи» близкие к 1:1). При этом наборе передач увеличивается частота педалирования, но падает скорость. При езде по равнине для поддержания скорости соотношение передач может быть 4:1.
Даже спортсмены не используют передачи более 5:1, а предпочитают наращивать частоту педалирования.
В 1985 году в США Джоном Говардом был установил рекорд скорости 245,077 км/час. Он же впервые на велосипеде преодолел за один час 241 километр. Уже через десять лет его мировой рекорд скорости на велосипеде побил Ромпельберг Фред из Нидерландов, показав результат 269 км/час.
Многие начинающие велосипедисты избегают часто переключать скорости и даже при езде против ветра оставляют цепь на большой ведущей и маленькой ведомой шестернях. Их езда больше напоминает маневры парусника против ветра.
На малых передачах необходимо педалировать с частотой 80-90 об./мин.
Таким образом, можно дать некоторые рекомендации:
- В начале сезона рекомендуется проехать не менее 200-300 км на пониженных передачах и с высокой частотой педалирования.
- Утреннее «вкатывание» лучше начинать с пониженных передач в течение 15-20 минут.
- Длительной езде на велосипеде способствует равномерная частота вращения педалей в удобном для велосипедиста темпе. Грамотно подбирая передачи, этого можно достичь даже на холмистой трассе.
Какие бывают типы передач?
В наши дни существует куча (много) вариантов вело трансмиссий, поэтому подобрать нужную для ваших вело-занятий не составит ни какого труда. Давайте пробежимся по основным типам трансмиссий.
Стандартная двойная
Две звезды спереди сопряжены с 11-ю звездочками сзади. Стандартная двойная схема обычно является предпочтительным выбором для велогонок, предполагая (предлагая) наибольшие звезды спереди, для поддержания высокой скорости движения.
Тройная схема
Получив три ведущие звезды, вы получаете возможность переключаться на малую переднюю звезду. При перекидывании цепи на большую заднюю звездочку вы тем самым получаете – велосипед-вездеход, который способен забираться на очень крутые подъемы.
Компактный
Компактный вариант трансмиссии первого типа. Здесь обе передние звезды уменьшены в размерах. Обычно внутренняя представлена 34-мя – 36-ю зубьями, соответственно внешняя – 48-ю – 50-ю зубцами. Очень популярная сегодня схема в основном для спортсменов-любителей, которая позволяет не снижать каденс даже на крутых подъемах.
Планетарная втулка
Сложный в техническом плане, тяжелый и непростой в обслуживании (впрочем, частой обслуги и не просит) недешевый элемент трансмиссии, больше всего похожий на вариаторную коробку на автомобилях. Переключение происходит без внешних «переклюков» и каких-то других вспомогательных механизмов. На данный момент на рынке существуют, – двух, четырех, семи, восьми, девяти и двенадцати-скоростные планетарные втулки от компаний, SRAM, Shimano и Sturmey-Archer. Есть даже 14-ти ступенчатые «планетарки» от компании Rohloff. Стоимость одной такой втулочки вас неприятно удивит – порядка 90 тыс. рублей.
Подходят скорее для прогулочных велосипедов, чем для велогонок.
Для чего нужны передачи
Чем больше звездочка сзади, тем ниже будет скорость велосипеда, но тем меньше усилий понадобится для кручения. Низкая передача идеально подходит для подъема в гору, езды по песку, неровному грунту или снегу. Колесо перемещается медленно, но с огромной силой. Соответственно, если застрять в грязи – это идеальное соотношение.
Высокая передача обеспечивает быстрый набор скорости, но в то же время требует от велосипедиста больших физических усилий. Она хороша для скоростного перемещения по дорогам с ровным покрытием, а также для движения по спуску.
Как правило, в каждой ситуации со временем подбирается наиболее удобное соотношение передач. Велосипедисты со стажем даже не задумываются над этим, переключая скорости автоматически. Новичку нужно устанавливать все опытным путем, ведь скорость велосипеда будет зависеть не только от передач, но и от физического состояния наездника. Как мы уже говорили ранее – ездить на одной передаче, имея скоростной велосипед очень плохо. Как минимум, быстрее стирается кассета да и велосипед со скоростями тогда не нужен. Но в первую очередь это демонстрирует неумение использовать технику.
