Планетарная коробка передач для велосипеда

Автор  Четверг, 15 ноября 2012
Оцените материал
(1 Голосовать)

Передний переключатель, задний переключатель, "петух", кассета... Человека, решившего купить себе велосипед, обилие новых терминов, порой, вгоняет в ступор. А уж если "продвинутый" продавец в веломагазине раскроет перед обалдевшим покупателем страшную тайну постоянного обслуживания многоскоростного велосипеда – настроек переключателей, мойки и смазки цепи, замены изношенных деталей привода – то бедолага, поразмыслив, может вообще отказаться от покупки столь сложного агрегата, либо предпочесть ему старый добрый дорожный лисапед с одной-единственной передачей…

Между тем, есть решение, сочетающее в себе удобство многоскоростного велосипеда с простотой обслуживания односкоростного. Это – планетарная втулка. Суть ее в том, что в самом корпусе втулки заднего велосипедного колеса помещается планетарный шестеренный механизм переключения передач.


Планетарная система переключения передачПланетарная втулка (internal hub) - это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании. Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7-и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3-х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Патент на планетарную втулку датируется 1880-м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895-м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке. Уже в начале 20-го века количество скоростей увеличилось до 3 (автор - компания Sturmey-Archer). В 1930-е годы рынок был полон планетарками, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Позже появились переключатели скоростей и кассеты, устанавливаемые на втулки. Благодаря свое дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

Компания Sturmey-Archer (одни из основных производителей планетарок, разработала 3- и 5- скоростные системы ещё в 1987, в то время как Shimano только закончили работу над 3-х скоростными втулками. В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являются Sturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг). а также NuVinci с их уникальной системой "CVP".

На данный момент в этой сфере лидирует компания Rohloff, про которую подробно можно прочитать здесь.


 Основные элементы:

  • Принцип работы планетарного механизмаСолнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) - это и есть ось колеса.

  • Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие).

  • Кольцевая шестерня (эпицикл): внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) - приводится в действие цепью.

Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая), в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.


Преимущества планетарных втулок:

  • Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.

  • Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.

  • Используются цепи и звездочки обычной ширины (для односкоростных велосипедов). Цепь постоянно идет прямо. Используются звездочки с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса цепей и звездочек.

  • Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что упрощает эксплуатацию велосипеда.

  • Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне.

Недостатки:

  • Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.

  • Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.

  • Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.


Комбинированные втулки:

Комбинированная втулка от Sram

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы. Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач. Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним.

 Комбинированная втулка от Shimano

В 2006 году подобная система появилась и у Shimano – Nexave Intego. 


Главный вопрос, который волнует потенциальных покупателей планетарных втулок – о количестве передач: "А почему это их так мало? Вот у "обычных" велосипедов – 21, 24, 27. Тут же – 7, 8… да и 14 маловато…"

Постараюсь объяснить: У велосипеда с "обычными" параллелограммными переключателями (передним и задним) общее количество передач – это количество звезд "системы" (передних), умноженное на количество звезд кассеты (задних). Например: 3 передних Х 9 задних = 27. На деле же используются далеко не все эти комбинации. Чтобы избежать перекосов цепи, обычно пользуются только следующими: 1х1,2,3, 2х2,3,4,5,6,7,8, 3х7,8,9, итого – 13 передач. Если же учесть, что некоторые передачи имеют очень близкие друг к другу передаточные отношение (практически дублируют друг друга, т. н. "двойные" передачи), то эффективное количество передач получается и того меньше. В планетарном же механизме все заявленные передачи – эффективные, т. е. реально работающие.

В России велосипедов с планетарными втулками гораздо меньше, чем в Европе. На мой взгляд, причина тут, скорее, историческая – в СССР планетарные втулки не выпускались никогда. И вот почему:
– «планетарки» очень сложны как в изготовлении, так и в ремонте. Вряд ли Госплан дал бы какому-либо заводу добро на строительство дорогущего цеха по выпуску планетарных механизмов для нужд любителей покататься с комфортом. Да и при том, мягко выражаясь, посредственном качестве производства велосипедов, которое сполна ощутили владельцы "Туристов" и "Спутников", хозяева велосипедов с планетарными втулками просто замучились бы с их ремонтом…
– в СССР во главу угла всегда ставился большой спорт, и велосипедизм тут – не исключение. А в велоспорте планетарные втулки не прижились в силу их большой массы…


Соотношение передач на примере втулки Shimano Alfine:

8

1.615:1 

7

1.419:1 

6

1.223:1 

0.851:1 

0.748:1 

0.644:1 

0.527:1 


Планетарная втулка

Планетарная втулка


Прочитано 24208 раз

Добавить комментарий

Использовать прямые ссылки в комментариях запрещено. Если хотите поделиться полезной ссылкой, вводите адрес без http или https.

Это интересно

  • Переделка Windows XP Home на Professional
    Переделка Windows XP Home на Professional Такой способ поможет лишь обмануть программы, которые при установки ведут проверку ОС. Для доступности полноценного функционала версии Professional придёться переустанавливать…
  • Fallout Shelter - S.P.E.C.I.A.L
    Fallout Shelter - S.P.E.C.I.A.L Strength (Сила) Убежище: Уменьшает время получения энергии (для комнат «Power ganerator» и «Nuclear Reactor») Пустошь: Нужна для открытия закрытых контейнеров,…
  • Бани бочки
    Бани бочки Иметь загородный дом или дачу, и не иметь на участке баню – большое упущение. К счастью, сегодня вновь возвращается мода…
  • Как сделать самодельный электровелосипед своими руками
    Как сделать самодельный электровелосипед своими руками Как сделать электровелосипед своими руками. Тема электротранспорта меня интересовала всегда. И вот наступил долгожданный момент, когда я от теории, наконец,…
  • Играть в казино стало проще и доступней
    Играть в казино стало проще и доступней Играть в казино стало проще и доступней. Теперь не нужно даже выходить из дома и куда-нибудь ехать. Чтобы играть, даже…

Последние комментарии