Устройство велосипеда. Ликбез

russos — 15.07.2011 В прошлый раз я совместно с магазином mtbshop.ru подготовил пост о том, как провести простое обслуживание велосипеда перед сезоном. Теперь же мы с ними расскажем вам об устройстве велосипеда и какие есть тонкости в различном железе.

Два века прошло с тех пор, как первые велосипеды стали ездить по улицам городов и проселочным дорогам. И за эти столетия они эволюционировали. Колеса и педали никуда не делись, седло тоже осталось на месте. Но никак не скажешь, что за это время не произошло никаких серьезных изменений. Особенно за последние 20 лет. Появлялись новые технологии, новые материалы, все большие средства вкладывались в разработку велосипедов.

Итак, к чему же стремились и стремятся велопроизводители сейчас? Лидеры на рынке велоиндустрии стремятся сделать свои велосипеды легче, при сохранении прежней прочности, надежнее и удобнее. Но, также следует помнить и о том, что в разных спортивных дисциплинах к велосипеду предъявляются разные требования.



21 фотография и много букв, общий вес 3,7 мегабайт

Рама является основной несущей конструкцией в велосипеде. Есть несколько ключевых критериев, по которым классифицируются рамы: материал, тип подвески и предназначение. Большинство современных велосипедных рам изготавливается из алюминия, остальные производятся из хромомолибденовой стали и карбона.

Благодаря использованию алюминия, конструкция получается прочной и достаточно легкой. Рамы из хромомолибденовой стали несколько прочнее аналогов из алюминия, но значительно проигрывают им в весе. Производство стальных рам дешевле и менее трудоемко по сравнению с изготовлением рам из алюминия. Именно это и является основным аргументом, для большинства мелких производителей, изготавливающих небольшие партии кастомных рам из стали.

В последнее время большую популярность получили рамы, изготовленные из карбонового волокна. Производство карбоновых рам высокотехнологично и дорого, поэтому на рынке не так много производителей, предлагающих их в своих коллекциях. Основным преимуществом карбона является низкий вес при той же прочности, а основной недостаток — его дороговизна.

Велосипедные рамы следует поделить на две большие категории: с активной и с пассивной амортизацией заднего колеса. Под пассивной амортизацией подразумевается полное отсутствие отдельных узлов или шарниров, рассчитанных на срабатывание под нагрузкой. Таким образом, пассивная амортизация происходит исключительно за счет естественной гибкости материала, из которого изготовлена рама. Рамы с пассивной амортизацией называют хардтэйлами (от англ. «жесткий хвост»).

Рамы с активной амортизацией, т. е. имеющие какие-либо подвижные элементы, шарниры или системы шарниров в своей конструкции, принято называть «подвесами». Велосипеды этой категории можно разделить на две большие группы по их конструкции: однорычажные и многорычажные. Характерной особенностью однорычажной подвески является то, что движение колеса происходит вокруг одной, не изменяющейся в зависимости от хода подвески, точки. В многорычажной подвеске, наоборот, вращение колеса происходит вокруг «виртуальной», меняющейся в зависимости отхода подвески, точки.

Внутри каждой группы есть деление на подгруппы в зависимости от способа привода амортизатора и принципа реализации схемы многорычажности, но это уже материал для отдельной статьи. У каждой из схем есть свои преимущества и недостатки и использование той или иной схемы зависит в основном от предполагаемого стиля катания и опыта фирмы-производителя в области одно- или много-рычажных подвесок.

Каждая рама в линейке бренда создается для определенного стиля катания. И не стоит относиться к этому как к очередному капризу маркетологов. Стили катания ранжируются от менее агрессивного и опасного кросс-кантри вплоть до таких гравити-дисциплин, как даунхил, фрирайд и дёрт джампинг.

Каким образом можно сделать раму, отвечающую требованиям конкретной дисциплины? Например, при создании рамы для Кросс-Кантри, ее стремятся сделать максимально легкой и эргономичной. Таким образом, гонщик будет занимать оптимальное для педалирования положение и ему не придется тратить энергию на перемещение «лишних» граммов. Поэтому рамы для КК чаще всего делают хардтэйлами, чтобы сэкономить на весе амортизатора и необходимых усилений рамы, для его установки.

1. Из чего же состоит велосипед? Давайте пройдемся по ключевым узлам.


2. Вилка — это элемент, соединяющий раму с передним колесом, также иногда несущий амортизационную функцию. Бывают вилки «жесткие», т.е. не имеющие каких либо подвижных элементов и поглощающие энергию от ударов за счет их собственной гибкости, а в силу того, что сталь, из которой изготавливаются подобные вилки, материал достаточно жесткий, то и вилки по ощущениям далеко не самые мягкие и приятные. Этот тип вилок больше походит для катания по ровной местности с минимальным количеством препятствий, например, для езды по городу или шоссе. Антипод «жестких» вилок — амортизационные вилки. В них есть активная система поглощения энергии от ударов. Есть несколько принципов реализации подобных систем. Самый распространенный — телескопический. Принцип таков, что две части вилки (подрессоренная и неподрессоренная) входят одна в другую наподобие телескопа. Амортизационные вилки делятся по типу использующейся в них пружины (эластомер, пружина, воздух) и по наличию и характеристикам гидравлического демпфера. В числе его регулировок могут быть: регулировка отскока, регулировка низко- и высоко-скоростного сжатия, а также блокировка. Типичная вилка устроена таким образом, что в одной из «ног» вилки находится пружина, а в другой — демпфер.


3. Рулевая колонка — это элемент, соединяющий раму велосипеда с вилкой и позволяющий вилке свободно вращаться.Рулевая колонка состоит из 2 чашек, устанавливающихся непосредственно в раму, подшипников и фиксирующих колец, устанавливаемых на шток вилки. В МТВ применяются рулевые с запрессовываемыми чашками, т.е. безрезьбовые. В более дорогих моделях рулевых используются промышленные подшипники, а в моделях начального и среднего уровней обычно применяются чуть более дешевые насыпные подшипники. Применение промышленных подшипников позволяет добиться мягкого хода и увеличить межсервисные интервалы. Но следует помнить, что при правильной установке и регулярном обслуживании рулевые на насыпных подшипниках способны работать так же хорошо, как и более дорогие аналоги на промышленных подшипниках. На данный момент существует несколько стандартов рулевых колонок различающихся диаметром посадочных отверстий под шток вилки, на которые они рассчитаны. Типичные стандарты: 1-1/8, 1-1/2 и Tapered. Подробнее об этих стандартах сказано чуть ниже.


Внутрь рамы вилка вставляется частью, называемой штоком. Есть несколько общепринятых стандартов штоков: 1-1/8, 1-1/2 и Tapered. Долгое время 1-1/8 являлся основным стандартом велоиндустрии, он по-прежнему остается самым распространенным. Преимуществом является доступность запчастей.

Стандарт 1-1/2 был внедрен компанией-производителем амортизаторов Manitou для использования в экстремальных дисциплинах. Этот стандарт позволяет серьезно сэкономить в весе рамы и штока вилки за счет уменьшения толщины их стенок благодаря более равномерному распределению нагрузок. Стандарт Tapered ,также известен как Е2 или конический, является самым молодым из всех существующих и представляет собой смесь стандартов 1-1/8 и 1-1/2, т.е. используется нижняя чашка стандарта 1-1/2, что позволяет добиться необходимой прочности, и верхняя чашка стандарта 1-1/8, благодаря которой можно сэкономить несколько граммов. Этот стандарт с каждым годом становится все более популярным, и уже очень большая часть велосипедов выпускается адаптированными под этот стандарт. На велосипеды с рулевым стаканом стандарта 1-1/2 можно установить вилку со штоком ЛЮБОГО стандарта. Для этого используются специальные адаптеры или рулевые колонки-«переходники». На рамы с рулевой стандарта Tapered возможна установка вилок со штоками стандартов 1-1/8 и Tapered, соответственно. Стоит учесть, что на рамы с рулевым стаканом 1-1/8 можно поставить только вилки со штоками соответствующего стандарта.

Вынос служит соединяющим элементом между вилкой и рулем. Основными характеристиками выноса являются: длина выноса и его подъем. Изменение этих параметров может очень сильно повлиять на положение райдера, а это, в свою очередь, серьезно отразится на управлении велосипедом.

4. Руль — это руль, надеюсь, нет необходимости, объяснять какую функцию он выполняет. Но следует обратить особое внимание на его характеристики, а именно: ширину, подъем, апсвип и бэксвип. Последние два отвечают за изгиб руля вверх и назад, соответственно. Более широкие рули дают чуть больше контроля над велосипедом и повышают точность управления, но, при этом, они несколько «замедляют» управление. Подъем отвечает за положение велосипедиста. Чем меньше подъем, тем более «агрессивную» позицию принимает райдер. Параметры бэксвипа и апсвипа очень индивидуальны и помогают простой «палке» превратится в анатомически удобный элемент в конструкции велосипеда. При выборе руля хорошей идеей является прийти в магазин и подержать несколько моделей в руках. Это даст представление о том, какие параметры подходят вам больше.


Барэнды — заглушки, вставляемые по краям руля, для предотвращения травм. Не следует недооценивать опасность, которую представляют собой торцы руля. Случаи, когда ими повреждали ноги и живот — не редкость.

5. Грипсы — прорезиненные ручки на руле, которые не дают рукам соскальзывать и несколько смягчают удары от неровностей. Ключевым различием между всеми грипсами, помимо толщины и компаунда, которые определяются индивидуальными предпочтениями, является тип крепления грипс к рулю. «Лок-он» — грипсы с фиксирующими кольцами на торцах, которые не позволяют грипсе проскальзывать и облегчают установку. А простые, не «лок-он», грипсы держаться только за счет силы трения.


6. Комбинация подседельного штыря и сиденья определяет высоту посадки велосипедиста и это серьезно сказывается на управлении. В дисциплинах, где требуется усиленное педалирование, например Кросс Кантри, штыри делаются достаточно длинными, увеличивая высоту посадки. Это позволяет велосипедисту с бОльшим усилием крутить педали. Но высокое седло — это не всегда преимущество, например в Гравити дисциплинах (Скоростной спуск, фрирайд) используются более короткие подседельные штыри, потому что гонщик бОльшую часть трассы проводит не в седле и длинный подседельный штырь только мешал бы ему. При выборе подседельного штыря и седла стоит помнить о двух вещах: о диаметре посадочного отверстия для подседельного штыре в раме и о совместимости стандартов подседельного штыря и самого седла. Двумя самыми популярными стандартами являются «рэйл» и «пивотал». «Рэйл» подразумевает крепление подседельного штыря к рельсам на седле, а «пивотал» — две поверхности с резьбой, стягиваемые одним болтом, проходящим сквозь седло.


7. Системой называется узел, состоящей из каретки и шатунов. Шатуны — это две «палки», к которым крепятся педали. При выборе шатунов стоит помнить о том, что у них бывают разные стандарты крепления. Самые распространенные из них: со шлицевым соединением, квадратным соединением или двусоставные. Особенностью двусоставных шатунов является то, что ведущая звезда и ось закреплены и не снимаются с правого шатуна.


8. Кареткой принято обозначать узел, соединяющий шатуны с рамой. Можно поделить каретки на две большие категории: с внутренними и внешними подшипниками. К последним относятся каретки стандартов ISIS, Hollowtech II, MegaEXO.


9. Также крайне важным является место непосредственного контакта райдера с велосипедом — педали. Есть два основных типа педалей: «платформы» — педали, на которых нога райдера удерживается за счет зацепления за шипы, т.е. за счет силы трения (платформы иногда так же делают из специального пластика для экономии веса) и «контакты» — педали с фиксирующим механизмом, для использования которого необходимы специальные велотуфли.


10. Переключатель позволяет поддерживать комфортный темп педалирования вне зависимости от скорости. Переключатель, как таковой, это устройство, расположенное непосредственно у звезд и осуществляющее перемещение цепи с одной звезды на другую. Более дорогие модели переключателей превосходят бюджетные аналоги благодаря высокой скорости переключения и, довольно часто, компактному дизайну и весу.


11. Устройство, расположенное на руле, называется манеткой. Они бывают двух видов: триггерные и грипшифты. В грипшифте переключение осуществляется за счет поворота барабана переключателя вдоль оси руля. В триггерной манетке переключение осуществляется путем нажатия на соответствующий курок.


12. Очень важным элементом в конструкции велосипеда являются тормоза. Существует два вида тормозов — ободные и дисковые. Для привода тормозного механизма у обоих видов может быть использована как механическая, так и гидравлическая система. На фотографии представлены традиционные ободные тормоза V-Brake с механическим приводом.


13. Преимущество гидравлических систем в том, что они дают больше контроля над тормозами по сравнению с механическими системами, которые чаще всего вообще работают по принципу «тормозит — не тормозит». Главным недостатком гидравлики является более высокая цена комплекта. В современных гидравлических системах разные производители используют разные тормозные жидкости. Одни применяют минеральное масло, другие — тормозные жидкости класса ДОТ.


14. Качество торможения очень сильно зависит от материала, из которого изготовлены колодки. Например, фирма Brake Authority выпускает несколько линеек колодок с разными составами тормозного покрытия для разных велодисциплин.


15. Та часть велосипеда, которая позволяет колесу крутиться независимо от рамы и вилки, называется втулкой. Втулки бывают передними и задними. Все они либо не имеют крепления под дисковый тормоз как класс, либо адаптированы под один из двух стандартов — CenterLock и более распространенный 6-ти болтовой стандарт крепления. Втулки рассчитаны на разные по диаметру оси. У передних втулок есть три стандарта: сквозные 20мм и 15мм для агрессивного катания, 9мм и QR (Quick Release — быстросъемные) для дисциплин с меньшими нагрузками. Задние втулки различаются не только по диаметру оси, но и по ее длине.


16. Итак, стандартами задних втулок являются: 150 мм x 12 мм — втулки для самых экстремальных условий (даунхил, фрирайд), 135 мм x 12 мм — для всего от фрирайда и заканчивая олл-маунтин, 135 мм x 9 мм (QR в том числе) — втулки для не агрессивного катания, но не стоит полагать, что они совсем не смогут выдержать нагрузок. Для большинства втулок 135 мм x 12 мм существуют переходники на QR ось. Отдельно следует упомянуть втулки Chris King (на фото в центре). CK — это самые качественные и технологически продвинутые втулки на рынке. Основным их преимуществом является невероятно маленький по сравнению с остальными втулками свободный ход. Свободный ход измеряется в градусах и является минимальным углом между двумя позициями, в которых втулка может передавать крутящий момент от цепи к колесу. В среднем у конкурентов показатель свободного хода в 3 раза больше. Это дает большое преимущество, если есть необходимость очень быстро начать ускорение, например, при подъеме в гору.


17. Велосипедные цепи могут различаться по предназначению: от тяжелых сверхпрочных ВМХ цепей, до облегченных версий, созданных для менее агрессивных дисциплин. Следует также пояснить, что каждая цепь рассчитана под определенное количество передач (скоростей). Количество скоростей определяется количеством звездочек в кассете. Кассета — это несколько звездочек, спроектированных для совместного использования. Кассета устанавливается непосредственно на барабан задней втулки.


18. На этом фото наглядно показана разница между ВМХ цепью (слева) и облегченной топовой МТВ цепью (справа) с полыми линками и пинами. В центре снимка расположена 10-ти скоростная кассета. Особо внимательным гражданам не следует удивляться и негодовать, здесь нет никакого надувательства, кассета действительно 10-ти скоростная, хотя на фото видно всего 9 звезд. Это одна из особенностей упаковки, самая маленькая звезда прикреплена с тыльной стороны и не видна на фото. На фото хорошо заметна некоторая асимметрия в строении кассеты и местами отсутствующие «зубы». Это сделано для увеличения скорости и четкости переключения.


19. От выбора правильных покрышек зависит очень и очень многое. Можно иметь отличный велосипед и полностью испортить впечатление от катания неудачным и неподходящим комплектом резины. Во-первых, стоит отметить специфику ее размера. Первая пара цифр в индексе резины — это диаметр колеса, на которое она рассчитана, вторая пара — ширина покрышки. Например, 26×2.1 — покрышка на типичное 26-ти дюймовое колесо шириной 2.1 дюйма. Чем покрышка шире, тем увереннее она будет держать велосипед в поворотах, но при этом, скорее всего, серьезно потеряет в накате. Опять-таки, чем более агрессивный рисунок у протектора, тем на более мягкую поверхность он рассчитан. Например, самые «зубастые» шины предназначены именно для дождевых гонок, т.е. гонок по грязи и глине. А для более твердых поверхностей следует выбирать резину с менее агрессивным рисунком протектора и более мягким компаундом. Компаунд — это определенная химическая смесь сортов резины, определяющая жесткость, износостойкость и сцепные свойства покрышки.


20. Многие сильно недооценивают роль велосипедных спиц в воздействии на поведение велосипеда. Сборку колеса лучше доверить профессионалам, обладающим необходимым оборудованием и навыками, иначе все может закончиться испорченным вилсэтом или, что хуже, травмой. В мастерской только останется выбрать тип спиц, на которых хотелось собрать колесо. Самые дорогие и легкие спицы — с баттингом. У них переменная толщина сечения, что позволяет, как ни странно, равномернее распределять нагрузки и экономить вес. Когда вы собираете колесо на заказ, то можно заказать сборку на
цветных ниппелях. Выглядит очень эффектно.


21. А ещё бывает женская и мужская рама. Ну и полет фантазии в оформлении никто не ограничивает.


Велосипеды, компоненты и техническая информация предоставлены магазином Mtbshop.ru / Игорь Волдинер




© Russos, 2011

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив