Переключение передач на велосипеде. Что нужно знать?

Незнание количества передач на своём велосипеде не делает тебя пешеходом.

В дни всё большего проникновения велосипедов в жизнь современного города, техническая грамотность не повышается. Наверное, некоторые боятся задавать вопросы из-за страха быть высмеянными “старшими товарищами”. Возможно, есть и другие объяснения отсутствию осведомленности в трансмиссии велосипеда.
В любом случае, если вы нашли эту статью, то вам интересно получить исчерпывающую информацию. Ну, а мы постараемся максимально доступно внести ясность в этот вопрос. 

Прежде, чем перейдем к обсуждению предмета разговора, напомним, что у нас есть серия статей, посвященных устройству велосипеда: всё о цепях, история Campagnolo (раскрываем тему изобретения переключателей), как выбрать шлем, важность наличия велосипедного света, всё о МТБ трансмиссии, как уберечь ноги… и много всего другого. Заходите, читайте, просвещайтесь)

Как определить количество велосипедных передач?

Количество передач на велосипеде определяется по количеству звезд спереди и сзади. Спереди может быть одна, две или три звезды. Сзади количество звезд на кассете может варьироваться от 7 до 13. Чтобы понять количество передач на своем велосипеде, достаточно перемножить передние и задние звезды, например 1х11, 2х11, 3х9 и так далее. Но не стоит спешить с выводами. В некоторых случаях трансмиссии 1х13 обеспечивают больший или такой же диапазон, что и 2х10 системы. Зависит это от количества зубов на передних и задних звездах.

Зачем так много звезд?

С помощью звезд мышечная энергия трансформируется в механическую. Однако, существуют разные условия движения, где передачи себя и проявляют. Представим себе, что вы крутите педали с каденсом (частота вращения педалей) 90 об/мин двигаясь по ровной дороге. При заезде на затяжной подъем без переключений, крутить педали станет сложнее, а по мере увеличения угла наклона дороги педали и вовсе станет не провернуть. Знакомо?
Чтобы избежать это негативное явление передачи и придуманы. Вам достаточно переключить звезду спереди на меньшую или сзади на большую и педали станет вращать намного легче. Так сохраняется удобный каденс, ноги разгружаются и дольше проедут, а скорость велосипеда при этом снизится. Это называется — понижение передачи. Если подъем сменился спуском, на котором хочется подразогнаться, то вы не будете успевать проворачивать педали. То есть, каденс останется на уровне 90 об/мин, но на ускорение это влияния не окажет, вы начинаете подскакивать на седле и всё такое. В этом случае можно перейти на большую звезду спереди или меньшую сзади. Таким образом происходит повышение передачи, появляется усилие на педалях, происходит разгон.

Объяснить суть трансмиссии можно еще и так. Если включить маленькую спереди и большую звезду сзади, то при проворачивании шатунов (а к ним педали и крепятся) на 3 оборота, колесо совершит 1 оборот. Значения приведены примерные для ясности картины, в реальности соотношения отличаются. Если же спереди включить большую звезду, а сзади маленькую, то при одном обороте шатуна колесо совершит 3 оборота. Попробуйте это проделать на своем велосипеде, и вам сразу станет понятно, что на повышенной передаче педали вращаются с большим усилием, но колесо при этом крутится намного быстрее.  

Передачи присущи не только велосипедам, широкое применение они находят и в автомобилях. Принцип там точно такой же. Меньше передача - медленнее едешь - легко заезжаешь в горку.

Кстати, существуют еще планетарные механизмы переключения передач и велосипеды “фикс” или “fix”. Последние содержат всего одну передачу, а значит, там по одной звезде спереди и сзади. Название у них такое благодаря тому, что в большинстве случаев задняя звезда напрямую соединена со втулкой без механизма храпового зацепления (на многоскоростном велосипеде он трещит, когда колесо крутится). Подробнее о них поговорим ниже.

Планетарные трансмиссии также содержат всего две звезды, но могут включать в себя от 2 до 14 передач. Механизм переключения полностью спрятан в задней втулке и не виден снаружи. Принцип работы отличается, но суть от этого не меняется.

Если подвести итог, то получается, что передачи нужны для того, чтобы сделать поездку удобнее и эффективнее, а реализуются они с помощью большого количества звезд.

Зачем велосипед с одной скоростью?

На этот вопрос нет однозначного ответа. В некоторых случаях это необходимо для спорта. В некоторых случаях важна доступность, а кто-то считает это истинным проявлением философии велосипеда во всей его красе без лишних нагромождений.
Да, мы вернулись к фиксам, они же являются повторением трековых велосипедов, а вмести они являются разновидностью шоссейников. В зависимости от назначения велосипеда подбираются соответствующие размеры звезд спереди и сзади. Кстати, не думайте, что они медленные. Да, горки на них преодолевать непросто, но на прямой они очень шустры. В условиях трека нередки скорости около 70 км/ч.
Еще раз!
Скорость 70 км/ч без спусков, просто по прямой!
Результат достигается из-за легкости всего велосипеда, из-за отсутствия перекосов цепи, так как передача всего одна, и, конечно, тонкие колеса в паре с аэродинамикой тоже вносят свою Лепту.

Впрочем, не только для гоночных нужд такие велосипеды существуют. Встречаются городские модели, где упора на скорость нет, зато есть упор на комфорт и размеренное движение. Преимущество одной звезды — больший срок службы трансмиссии из-за отсутствия перекосов, меньше сил затрачивается на прокручивание всей системы из-за отсутствия всё тех же перекосов. Минус — тяжело осилить горки.

Что такое перекос цепи?

Он возникает на трансмиссиях, где передач больше одной. Разумеется, чем перекос меньше, тем выше эффективность и тем меньше износ системы.
Производители не рекомендуют использовать крайние звезды кассеты, если звезда спереди при этом остается неизменной. Цепь должна оставаться всегда максимально “прямой”.

То есть, если спереди включена самая маленькая из трех звезд, то сзади целесообразно пользоваться тремя или четырьмя самыми большими звездами.
Если спереди включена самая большая звезда, то сзади задействуются только три-четыре меньших звезды.
Переживать не стоит, большие перекосы — это законно и к разрушению вселенной не приведет, как в случае с делением на ноль.Трансмиссия останется рабочей и всё переварит, но ресурс ее будет расходоваться намного быстрее. Тем не менее, если трансмиссия в себе содержит 30 передач (3х10), то доступными являются далеко не все 30, а лишь их небольшая часть, которая вписывается в рамки разумного перекоса.
Ситуация с системами 1х10, 1х11 и т.д., совсем иная. В этих решениях большие перекосы неизбежны, однако передняя звезда выставляется таким образом, чтобы находиться напротив наиболее частоупотребляемых звезд на кассете с учетом приемлемого перекоса.

Манетки, шифтеры, ручки, дуалы... что это?

Управление передним и задним переключателями осуществляется с помощью индексных рулевых манеток. К деньгам это слово отношения не имеет. Или имеет. Сложно найти достоверную информацию по этимологии этого слова, однако пишется оно через букву А. 

На горных велосипедах они выглядят как “коробочки” с двумя рычагами, обычно располагаются близко к тормозной ручке. Впрочем, бывают моноблоки, где тормоз и манетка расположены в одном корпусе. Один рычаг повышает передачи, второй понижает, чему соответствуют щелчки и перемещение индикаторной стрелки. С каждым перемещением рычага изменяется положение заднего или переднего переключателя относительно звезд, он тянет за собой цепь, перенося ее на другую звезду. Стоит ли говорить, что раз переключателей два, то и манеток должно быть две.

Встречаются решения, где тормоз и рычаг переключения передач реализованы в виде отклоняющейся по двум осям ручки. В МТБ такая система не прижилась. Еще бывает реализация манеток в виде грипсы руля. У такой конструкции тоже есть свои поклонники. Однако наибольшая популярность осталась за отдельно стоящими манетками.

На шоссейных велосипедах комбинация тормоза и переключателя в одном устройстве, напротив, очень прижилась и остается популярной с момента ее изобретения. В тормозные ручки интегрировали манетки, таким образом появилось новое название “дуалы“ или “дуалконтролы” (от англ. Двойной контроль).

Суть их работы точно такая же, а вот реализация несколько иная и может изменяться в зависимости от производителя. В народе шоссейные дуалы порой называют пистолетами, а МТБ манетки — шифтерами. Академических терминов приводить здесь не станем, если вы их кому-то озвучите, вас не поймут) Ну, а правильные народные названия, с которыми вас поймут везде, были употреблены в этой статье)

Как переключаться правильно? 

Этот вопрос не всех волнует, хотя и он тоже важен. Возьмите себе за правило — при переключениях не давите на педали сильно. Если сохранять привычное давление на педали, то трансмиссия в некоторых ситуациях может не осуществить переключение в нужный момент, но осуществит его в ненужный. Сделает велосипед это с грохотом и провалом педалей. В худшем случае цепь может погнуться или порваться. Поэтому при необходимости переключиться перестаем давить на педали, но продолжаем их вращать, после чего и меняем передачу. Если вы двигаетесь в горку, то перед переключением немного ускорьтесь, чтобы иметь запас времени на переключение.

Собственно, вот и всё, что необходимо знать о трансмиссии велосипеда. Мы пробежались по верхам, по самой базовой информации и некоторые моменты умышленно опустили, чтобы лишний раз никого не запутать и не нагружать скучными и нудными техническими подробностями.