Шатунный вал

Шатунная установка (в США) или цепная установка (в Великобритании), является компонентом велосипедной трансмиссии, которая преобразует возвратно-поступательное движение ног водителя во вращательное движение, используемое для привода цепи или ремня, которые, в свою очередь, приводят в движение заднее колесо. Она состоит из одной или нескольких звездочек, также называемых цепными кольцами или цепных колес, прикрепленных к кривошипам, рычагам, или шатунам, к которым крепятся педали. Соединяется с велосипедистом с помощью педалей, с рамой велосипеда с помощью нижнего кронштейна и с задней звездочкой, кассетой или механизмом свободного хода с помощью цепи.

Коленчатый вал Shimano 105 с двумя кольцами цепи на дорожном велосипеде

Детали

Кривошипы

Два шатуна, по одному с каждой стороны и обычно установленные на расстоянии 180 ° друг от друга, соединяют ось нижнего кронштейна с педалями.

Длины

Велосипедные рукоятки могут различаться по длине, чтобы приспособиться к гонщикам разного роста и разным типам езды на велосипеде. Длина рукоятки измеряется от центра шпинделя педали до центра шпинделя или оси нижнего кронштейна. Производители крупных велосипедных компонентов обычно предлагают рукоятки для взрослых велосипедистов длиной от 165 до 180 мм (6,5-7,1 дюйма) с шагом 2,5 мм (0,098 дюйма), при этом наиболее распространенным размером рукоятки являются 170 мм (6,7 дюйма). Несколько небольших специализированных производителей производят велосипедные шатуны различных размеров размером менее 165 мм (6,5 дюйма) и длиной более 180 мм (7,1 дюйма). Некоторые производители также изготавливают велосипедные шатуны, которые можно регулировать на различную длину.[требуется цитирование] Хотя логика подсказывает, что при прочих равных условиях гонщикам с более короткими ногами следует использовать пропорционально более короткие рукоятки, а гонщикам с более длинными ногами - пропорционально более длинные рукоятки, это не является общепринятым. Однако, очень немногие научные исследования окончательно изучили влияние длины коленчатого вала на устойчивые характеристики при езде на велосипеде, и результаты исследований были неоднозначными. Длину велосипедной рукоятки нелегко изучить с научной точки зрения по ряду причин, главной из которых является то, что велосипедисты способны физиологически адаптироваться к различной длине рукоятки. Велосипедисты, как правило, более эффективно крутят педали на рукоятках, к которым у них прошел период адаптации. Существует несколько различных формул для расчета подходящей длины рукоятки для разных гонщиков. В дополнение к размеру гонщика, другим фактором, влияющим на выбор длины шатуна, является велосипедная специальность гонщика и тип велосипедного соревнования. Исторически сложилось так, что велосипедисты обычно выбирали пропорционально более короткие рукоятки для езды на велосипеде с более высокой частотой вращения, такие как критериум и трековые гонки, в то время как гонщики выбирали пропорционально более длинные рукоятки для езды на велосипеде с более низкой частотой вращения, такие как гонки на время испытаний и катание на горных велосипедах. Однако эволюция очень низкого положения туловища гонщика для уменьшения аэродинамического сопротивления в гонках на время и триатлоне на велосипеде также может повлиять на выбор шатунов для таких соревнований. Некоторые предполагают, что пропорционально более короткие шатуны могут иметь небольшое преимущество для гонщика с очень низким положением туловища и острым углом наклона бедер, особенно когда гонщик крутит педали вблизи верхней мертвой точки хода педали. Шатуны можно укоротить по медицинским показаниям, используя укорочители, такие как Ortho Pedal.

Рукоятки одноколесного велосипеда различаются по длине в зависимости от размера колес одноколесного велосипеда и различных дисциплин катания на одноколесном велосипеде. Поскольку почти все одноколесные велосипеды не оснащены приводом, длина шатуна является основным фактором, определяющим, какое усилие передается на колесо. Колеса большего диаметра, например, от 660 до 910 мм (26-36 дюймов), требуют более длинных шатунов, как и такие дисциплины, как горный одноколесный велосипед, триалы, улица и равнинная местность. На этих одноколесных велосипедах и дисциплинах обычно используются шатуны длиной более 125 мм (4,9 дюйма). Для занятий одноколесным велосипедом в помещении, таких как фристайл или хоккей, более короткие шатуны обеспечивают более плавное вращение педалей и позволяют выполнять более крутые повороты без соприкосновения педали с полом. Обычно используются шатуны длиной 100 мм (3,9 дюйма), хотя некоторые гонщики используют шатуны длиной до 79 мм (3,1 дюйма).

Поскольку на одноколесном велосипеде нет звездочки, правый и левый кривошипы идентичны, за исключением резьбы крепления педали на левом кривошипе, которая имеет обратную резьбу.

Материалы

Шатуны изготавливаются либо из алюминиевого сплава, титана, углеродного волокна, хромированной стали, либо из какой-либо менее дорогой стали. Трубчатые стальные шатуны (такие как револьвер Tioga) могут быть легкими и очень прочными, обычно используются на велосипедах BMX и постепенно находят применение на горных велосипедах (для прыжков по грунту и городских штурмов). Алюминиевые шатуны могут быть литыми, горячей ковки или холодной ковки ("холодная" в данном контексте означает, что заготовка, из которой должен быть изготовлен шатун, нагревается до заданной температуры, значительно ниже точки плавления, а не комнатной температуры). Холодная ковка придает металлу дополнительную прочность, и поэтому шатуны можно сделать легче без увеличения риска поломки. Алюминиевые шатуны Shimano "Hollowtech" изготавливаются ковкой основных рычагов вокруг вставки из твердой стали, которая затем извлекается, оставляя внутреннюю пустоту для экономии веса.[оспариваемый – обсудить][требуется цитирование] Затем они свариваются перед окончательной обработкой.[оспариваемый – обсудить]

Навесное оборудование

К нижнему кронштейну

Существует множество методов, используемых для крепления шатунов к шпинделю (или оси) нижнего кронштейна.

Старые шатуны используют клиновидный штифт, называемый шплинтом, для крепления к шпинделю нижнего кронштейна. Новые шатуны скользят по квадратный конический шпиндель. Конусность составляет 2 градуса по отношению к центральной линии.[6] Существует по крайней мере два невзаимозаменяемых размера (например, Shimano и Campagnolo используют конкурирующие стандарты квадратной конусности, а именно. JIS и ISO соответственно, где шпиндель ISO длиннее, а его конический конец немного меньше. Большинство деталей, производимых европейскими производителями, соответствуют стандарту ISO, а большинство азиатских производителей используют стандарт JIS (Shimano)) и имеют две ориентации: ромб и горизонтальный квадрат. Отверстие в кривошипе, в которое вкручивается съемник кривошипа, почти всегда имеет диаметр 22 мм (0,87 дюйма), хотя для некоторых старых французских кривошипов (Stonglight и T.A.) требуется другой съемник.[7] шестигранный конический шпиндель (примером могут служить кривошипы Tune components) шпиндель нижнего кронштейна с шлицами, имеющий две характерные характеристики и множество необычных. Шлиц ISIS, возможно, является наиболее распространенным стандартом для шлицевания, поскольку он был выбран и поддерживается несколькими компаниями. Octalink от Shimano - это распространенный фирменный стандарт, который выпускается в двух вариантах: первая версия для XTR, 105, Ultegra и Dura Ace; и вторая версия для всех остальных групповых наборов, таких как XT, LX и Deore. Truvativ и DMR также имеют свои собственные стандарты интерфейса spline. Шпиндель с 48 шлицами, например, от Profile Racing, Demolition и Eighth Inch, в основном используется для BMX, одноколесных велосипедов и фристайла с фиксированной передачей.

Шатуны запрессованы на место и предотвращены от выкручивания из-за фреттинга с помощью болта или гайки, установленных в шпиндель нижнего кронштейна или на нем.[8] Головка болта или гайки находится внутри зенкера, который также имеет резьбу для установки инструмента для снятия кривошипов. Зенковка часто закрыта пылезащитным чехлом.

Одним из решений проблемы фреттинга является использование противоизносной смазки на металлической основе между сопрягаемыми деталями. Состоящая из различных смесей порошков алюминия, меди, графита и никеля на консистентной основе, такая смазка позволяет многократно производить сборку и разборку без износа и устраняет фреттинговую коррозию во время эксплуатации.

Даже более новые конструкции имеют шпиндель нижнего кронштейна, обычно полый и большего диаметра, чем это возможно для нижних кронштейнов с подшипниками, размещенными внутри корпуса нижнего кронштейна велосипедной рамы, для снижения веса и повышения жесткости, постоянно прикрепленный к правой рукоятке (Shimano и другие) или к левой рукоятке (Race Face). Левый шатун скользит по шлицу и затягивается одним или несколькими прижимными болтами (Shimano) или прижимается к шлицу болтом на шпинделе нижнего кронштейна (с торцевой стороны).

Последняя модель от Campagnolo, называемая Ultra-Torque, имеет каждый шатун, постоянно прикрепленный к одной половине шпинделя (так называемые полуоси), которые затем соединяются в середине нижнего кронштейна с помощью шарнира Хирта и болта.

Некоторые компании, такие как Cannondale (открытый стандарт BB30, представленный в 2000 году), разработали свои собственные уникальные стандарты нижнего кронштейна, требующие изменений в корпусе нижнего кронштейна велосипедной рамы, чтобы приспособить конструкцию нижнего кронштейна / кривошипа. Открытый стандарт BB30 набирает популярность у производителей велосипедов высокого класса и комплектующих (Zipp, Specialized, FSA).

• Наконец, многие детские велосипеды и старые или менее дорогие велосипеды имеют цельные рукоятки ("аштабула"), в которых две рукоятки и шпиндель нижнего кронштейна откованы как единое целое из стали (см. Фотографию выше).

Смотрите статью о нижнем кронштейне для получения более подробной информации.

К педалям

Кривошипные рычаги имеют резьбовое отверстие (или "ушко") на их внешнем конце для размещения шпинделя педали. Взрослые или многокомпонентные шатуны имеют отверстие 9/16 дюйма с 20 TPI (комбинация, которая, по-видимому, уникальна для данного применения). Цельные или детские шатуны имеют отверстие 1/2 дюйма. Некоторые шатуны на детских велосипедах имеют более одного отверстия для педали, чтобы педаль можно было перемещать в соответствии с ростом.

Правое отверстие (обычно со стороны цепи) имеет правую резьбу, а левое отверстие имеет левую (обратную) резьбу, чтобы предотвратить его выпадение из-за эффекта, называемого прецессией.

Шпиндели педалей изготовлены из твердой стали и постепенно раздражают и разрушают шатун в месте их соприкосновения. В конечном итоге это может стать причиной поломки шатуна, которая обычно происходит в проушине педали. Некоторые производители советуют использовать тонкую стальную шайбу между педалью и рукояткой, но это неэффективно, потому что вместо этого жесткая шайба упирается в рукоятку. Решение, предложенное Джобстом Брандтом, заключается в использовании 45-градусного сужения поверхности, где встречаются рукоятка и педаль, поскольку это позволило бы устранить вызванное прецессией истирание и ослабление (по последней причине это уже сделано для большинства автомобильных накидных гаек). Однако это потребовало бы от производителей изменения устоявшегося стандарта, который в настоящее время позволяет устанавливать большинство педалей на большинство шатунов.

Решение[сомнительное – обсуждение] проблемы фреттинга заключается в использовании противоизносной смазки на металлической основе, состоящей из различных смесей порошков алюминия, меди, графита и никеля на смазочной основе, что позволяет многократно производить сборку и разборку без износа и устраняет фреттинговую коррозию во время эксплуатации.

Паук

В более старых моделях паук — многорычажная деталь, соединяющая цепное кольцо с осью нижнего кронштейна, — был отдельной деталью от кривошипного рычага. Наиболее распространенные современные кривошипы имеют встроенную крестовину на ведущем кривошипном рычаге. Однако компании Middleburn, TA и Surly в настоящее время производят шатуны с отдельными съемными направляющими, что позволяет использовать с одними и теми же шатунами самые разнообразные модели цепных колец.

Пауки обычно имеют 4 или 5 рычагов, хотя у некоторых моделей было всего 3 или даже 10 рычагов, тогда как в прошлом было популярно 6.

Диаметр окружности болта (BCD)

Многие современные велосипеды имеют съемные кольца цепи, позволяющие производить замену при износе или изменять предусмотренное передаточное число (хотя изменение ограничено).

Отверстия на кронштейнах, используемых для крепления кольца цепи, могут иметь различные расстояния, называемые диаметром окружности болта, обычно сокращаемые как BCD. Это измерение иногда называют диаметром окружности шага (PCD). Шатуны, предназначенные для установки одного или двух колец цепи, почти всегда используют диаметр окружности с одним болтом. Шатуны, предназначенные для установки трех колец цепи, почти всегда используют два разных диаметра окружностей болтов; больший для установки двух больших внешних колец и меньший для установки меньшего внутреннего кольца. В большинстве современных шатунов с двумя цепями используется диаметр окружности болта 110 или 130 мм (4,3 или 5,1 дюйма).

Диаметры окружностей болтов обычных шатунов:

• винтажный сингл

151 BCD

• винтажный двойной

144 BCD

• Одиночный

130, 135 или 144 BCD

• Дорожный двойник

130 BCD (Shimano и другие), 135 (Campagnolo) или 122 (другие)

• Дорожный тройник

130/74 BCD (Shimano и другие) или 135/74 BCD (Campagnolo)

• Велокроссовый/компактный/двухместный туристический

110 BCD или (карбон Campagnolo 4 ×110/1 ×113 BCD)

• Горный велосипед (5 рычагов) /компактный/туристический трехместный

110/74 BCD

• Горный велосипед (4 рычага)

104/64 BCD

• Горный велосипед (компактный с 5 рычагами)

94/58 BCD

• Одинарный, двойной или тройной (3 рычага)

70 BCD (Рене Херс/Compass Bicycles)

Кольцо цепи

"Цепное кольцо" перенаправляется сюда. О цепных кольцах в математике см. в последовательном модуле.

Звездочки (также называемые "цепными кольцами", "цепные колеса" или "звездочки", хотя звездочки используются таким образом в основном в сообществе BMX) сцепляются с цепью для передачи мощности на (обычно заднее) колесо. Обычно они имеют зубья, расположенные так, чтобы зацеплять каждое звено цепи при ее прохождении; однако в прошлом некоторые конструкции (называемые со скиповым зубом или дюймовым шагом) имели по одному зубу на каждое другое звено цепи.

Размеры

Согласно соглашению, самое большое кольцо цепи - подвесное, а самое маленькое - внутреннее. Кольца цепи различаются по размеру от всего лишь 20 зубьев до целых 60 и, возможно, больше.

Кольца цепи также бывают нескольких номинальных ширин:

3/16 " (4,76 мм) для старых велосипедов (особенно со скошенными зубьями или дюймовым шагом), тяжелых BMX, Worksman и велотренажеров

• 1/8 " (3,18 мм) для трековых велосипедов, BMX, cruiser, односкоростных, трехскоростных и редких старых велосипедов с 3 или 4 переключателями скоростей.
• 3/32 " (2,38 мм) для дорожных, гибридных, горных велосипедов, односкоростных и 5-, 6-, 7- и 8-скоростных колес свободного хода или кассет.
• 5/64 " (1,98 мм) для любого велосипеда с 9- или 10-скоростными кассетами

Материалы

Кольца изготавливаются либо из алюминиевого сплава, титана, стали, либо из углеродного волокна.

Конструкция

В более дешевых шатунах кольца цепи могут быть приварены или приклепаны непосредственно к кривошипному рычагу или крестовине. В более дорогих комплектах звездочки крепятся болтами, чтобы их можно было заменить в случае износа или повреждения, или для обеспечения другой передачи.

Сменные кольца цепи должны выбираться с учетом количества отверстий под болты и расстояния между ними, соответствующего крестовине.

Звездочки, предназначенные для использования с многоцепными кривошипными рычагами, могут иметь выступы или штифты для облегчения переключения передач. Среднее кольцо цепи, в случае тройного шатуна, обычно имеет наибольшую форму для облегчения перемещения вверх и вниз. Наименьшее кольцо цепи обычно имеет наименьшую форму, если вообще имеет.

Варианты Тандемные шатуны На велосипедах-тандемах усилия обоих гонщиков при вращении педалей часто комбинируются и координируются кривошипными рычагами. Может быть второй набор цепных колец, часто с противоположной стороны от обычной трансмиссии, по одному на каждый шатунный набор и соединенных отдельной цепью. Наиболее распространенная реализация предусматривает, что оба велосипедиста крутят педали в точно таком же темпе и обычно в фазе, хотя систему можно настроить на внефазовое кручение педалей.

Наиболее распространенный тандемный шатун представляет собой набор из четырех кривошипов. Оба левых шатуна имеют направляющие и кольца цепи, которые соединяются цепью ГРМ, и только один из правых шатунов имеет направляющую для приводной цепи.

Доступны тандемные шатуны, называемые шатунами с независимой системой педалирования, которые позволяют каждому велосипедисту крутить педали или нет в своем собственном темпе.[13]

Ограждения цепи

Некоторые кольца цепи могут быть оснащены защитой цепи — пластиковым или металлическим кольцом, диаметр которого немного больше диаметра кольца цепи. Его назначение в основном состоит в том, чтобы предохранять цепь от соприкосновения с одеждой или зацепления за нее. Защита цепи обычно устанавливается на внешней стороне кольца цепи или, в случае кольца с несколькими звездочками, на внешней стороне самого большого кольца цепи. Кольца цепи с одной звездочкой могут иметь ограждения цепи как с внутренней, так и с наружной стороны, помогая удерживать цепь на кольце цепи; это распространено на многоскоростных детских велосипедах.

Велосипеды, которые будут использоваться в экстремальных условиях, таких как фрирайд и BMX, часто оснащаются очень прочным ограждением цепи, предназначенным для защиты колец цепи от физических повреждений, вызванных столкновением с неподвижными предметами; также называемые "башгардами", они обычно заменяют третье (большое) кольцо цепи.

Направляющие цепи На некоторых шатунах, используемых для фрирайда и скоростного спуска на горных велосипедах, установлены направляющие цепи. Направляющая цепи представляет собой металлический или пластиковый корпус, который удерживает цепь на кольцах цепи на пересеченной местности и во время технической езды. Большинство направляющих рассчитаны только на одно переднее кольцо цепи, но есть несколько направляющих с двумя кольцами, таких как E13 DRS и MRP LRP. Направляющие цепи включают канал в верхней части кольца цепи для удержания цепи на одной линии (для моделей, рассчитанных на одно переднее кольцо цепи) и ролик или звездочку в нижней части, помогающие удерживать цепь в зацеплении с кольцом цепи. Они почти всегда используются в сочетании с предохранителями. Существуют исключения, в том числе E.thirteen LG-1 и MRP G2 (а теперь и G2 SL), в которых используются встроенные опорные пластины, снимающие ударные нагрузки с крестовины шатуна и передающие их на раму.

Шатуны свободного хода Некоторые шатуны были изготовлены с храповым механизмом для обеспечения движения накатом. В этом случае цепь продолжает вращаться вместе с задним колесом, когда водитель прекращает крутить педали. Конечная цель кривошипов свободного хода - позволить водителю переключать цепь во время движения накатом. Снятая с производства система FF от Shimano (передний привод свободного хода) является одним из наиболее часто встречающихся примеров.

Левосторонний привод Эта конфигурация состоит из левого кривошипного рычага с крестовиной и звездочкой и правого кривошипного рычага без крестовины, что противоположно обычной конфигурации. При использовании с винтовым приводом свободного хода необходимо использовать специальную втулку с левой резьбой для специального механизма свободного хода, которая также имеет левую резьбу и вращается в направлении, противоположном направлению обычного механизма свободного хода. Если бы на колесо свободного хода и ступицу была нанесена правосторонняя резьба, крутящий момент, прилагаемый при нажатии на педаль, ослабел бы и колесо свободного хода отсоединилось бы от ступицы.

Левосторонний привод иногда осуществляется с помощью трансмиссии с фиксированной передачей. Поскольку стопорное кольцо предотвращает отвинчивание звездочки, его можно использовать для левостороннего привода, не требуя специальных деталей с левой резьбой.

Обратите внимание, что если обычный шатун с правосторонним приводом установить задом наперед для создания велосипеда с левосторонним приводом, то резьбовые отверстия для педалей на концах кривошипных рычагов будут расположены в обратном направлении. В этой конфигурации прецессия со временем может ослабить педали, что приведет к отсоединению педалей и / или повреждению резьбы педалей в кривошипных рычагах. Передний коленчатый вал, предназначенный для тандемного использования, является коммерчески доступным вариантом, поскольку у него есть кольцо для цепи ГРМ с левой стороны, хотя выбор размеров кольца цепи может быть ограничен.

Независимые кривошипные рычаги По крайней мере, один производитель предлагает шатуны, в которых кривошипы могут вращаться независимо. Предполагается, что это помогает в тренировках, требуя, чтобы каждая нога двигала свою педаль по полному кругу.[14] Одно независимое исследование продемонстрировало, что тренировки с этими шатунами могут повысить эффективность езды на велосипеде.[15] Производитель также утверждает, что это изменение также может быть полезным для улучшения бега, предотвращения травм у бегунов, улучшения развития силы кора и полезно для реабилитации травм нижних конечностей, особенно у спортсмена. Производитель утверждает, что эти шатуны использовались в качестве тренировочного инструмента несколькими чемпионами мира и Олимпийских игр по велоспорту и триатлону, а также несколькими профессиональными спортивными командами, включая MLB и NFL, и в других целях.

Некруглые кольца цепи

Роторный коленчатый вал Cervelo смонтирован с некруглыми осевыми кольцами

После того, как в конце 1970-х Эдмонд Полхлопек выпустил первый продукт, несколько производителей попробовали некруглые кольца цепи, такие как Biopace от Shimano, Q-Rings от Rotor, Ridea PowerRing и гармоническое кольцо от Osymetric. Они предназначены для обеспечения различных механических преимуществ в разные моменты хода педали, эффективно изменяя передаточное число при разных углах поворота с целью повышения эргономичности. Некруглые кольца цепи иногда могут вызывать проблемы при переключении передач спереди. Хотя преимущества овальных цепных колец все еще оспариваются в прессе и среди производителей, в одном исследовании заявленные значительные преимущества, а именно то, что водитель получит дополнительные 8 Вт мощности.

Их популярность в конце восьмидесятых - начале девяностых лучше всего отражается в их широком использовании профессиональными велосипедистами того времени. Однако одним из препятствий был ветеран Team CSC Saxo Bank Бобби Джулич, и пара профессиональных гонщиков все еще использует их вплоть до 2011 года.[требуется цитирование] В частности, Брэдли Уиггинс из Team Sky, Дэвид Миллар из Team Garmin Transitions и Джеффри Лекватреол из "Агритюбель", выступающий под брендом Osymetric, а Карлос Састре из Team CSC Saxo Bank - на Q-кольцах Rotor от его родного бренда. Испания. Састре выиграл Тур де Франс 2008 года с Q-кольцами. Брэдли Уиггинс использует эллиптическое кольцо от Osymetric как минимум с 2009 года, в том числе для своей победы на Тур де Франс 2012.[22] В 2010 году на Джиро д'Италия, а Дэвид Миллар использовал их в своей победе в 2011 году в финальном ТТ Джиро 2011. Несколько команд Pro-Tour использовали эллиптические кольца Osymetric и Q-Rings для шоссейных гонок и испытаний на время. В туре 2013 года Крис Фрум привлек внимание своим овальным кольцом, изготовленным компанией Osymetric.

Компактный коленчатый вал

В контексте катания на горных велосипедах термин compact crankset, или micro drive, относится к меньшим тройным шатунам, дающим небольшое преимущество в весе за счет повышенного износа, а также улучшающим клиренс велосипеда при преодолении препятствий. Типичные соотношения составляют 22/32/44 зуба в отличие от 28/38/48 или 24/36/46 зубьев. Они будут использоваться с кассетами меньшего размера (как правило, кассеты выпускаются с минимальным размером зубьев 11 для компактных комплектов цепей, в то время как стандартные комплекты цепей были разработаны для кассет с 13 или 14 зубьями верхней передачи), обеспечивая одинаковое общее передаточное отношение. Компактные кольца цепи были доминирующим стандартом для шатунов для горных велосипедов с середины девяностых.

В контексте шоссейного велоспорта компактная трансмиссия обычно относится к двойным шатунам с меньшим (обычно 110 мм (4,3 дюйма)) диаметром окружности болта, чем у стандартных 130 мм (5,1 дюйма) или 135 мм (5,3 дюйма) у Campagnolo. По состоянию на 2006 год все основные производители комплектующих, такие как Shimano и Campagnolo, предлагают компактные шатуны в своих линейках продуктов среднего и высокого класса. Компактные шатуны обеспечивают компромисс между стандартными дорожными двойными шатунами (с 39/52 или 39/53 зубчатыми кольцами) и дорожными тройными (с 30/42/52 или 30/39/53 зубчатыми кольцами). Компактный коленчатый вал имеет два кольца цепи и типичные соотношения 34/48, 34/50 и 36/50. Это обеспечивает почти те же самые пониженные передаточные числа, что и тройная передача, но без необходимости в третьей цепочке, тройном переднем переключателе и длинном заднем переключателе. И Shimano, и Campagnolo рекомендуют и продают передние переключатели, специально разработанные для компактных шатунов, требующие лучшего переключения.

Компактная передача не обязательно ниже стандартной, если используются кассеты с меньшими звездочками (например, 11-23). Высокая передача 50 × 11 на компактной приводной цепи на самом деле немного выше, чем 53 × 12 в стандартном комплекте.

В компактных передачах обычно наблюдается большой процентный скачок между двумя кольцами цепи. В балансе он также может допускать небольшие скачки в задней части, позволяя использовать кассету с более близким передаточным отношением, за исключением 9%-ного скачка в верхней части между 11 и 12 зубчатыми звездочками.

Изогнутые шатуны

Продаваемые и известные под различными названиями (Z-cranks, P.M.P. cranks и т.д.) непрямые кривошипные рычаги появлялись несколько раз. Однако, "пока расстояние от оси кривошипа до педали фиксировано, использование изогнутых кривошипных рычагов не дает преимущества при педалировании". Возможные недостатки сопоставимых прямых кривошипов включают больший вес и большую гибкость.

Система роторных коробок

Ротор - торговое название типа кривошипа, используемого в системе трансмиссии велосипеда. Кривошип несущего винта был разработан студентами Школы авиационной инженерии в Мадриде, Испания, в 1995 году и позже был коммерциализирован. В то время как роторная коробка нашла успех у любителей шоссейных и горных велосипедистов, многие соревнующиеся велосипедисты продолжают использовать традиционную фиксированную систему, предлагаемую, среди прочего, крупными производителями Campagnolo и Shimano. Одним из основных факторов является вес — система роторных коробок на 50-75% тяжелее, чем у большинства конкурирующих шатунов. К другим негативным факторам относятся более высокая стоимость покупки, чем у других качественных шатунов, и повышенное техническое обслуживание из-за сложности системы. Эти шатуны больше не производятся, и доступность некоторых деталей проблематична. Однако подшипники являются стандартными деталями. Несколько деталей, таких как звенья, все еще находятся в продаже. Эта система возникла как внутренний механизм с зубчатым приводом внутри специально изготовленного нижнего кронштейна велосипеда. В этой первой конструкции "РОТОРНОЙ коробки" кривошип со стороны привода имел смещенную звездочку с круглыми кольцами. Передаточное число кривошипа со стороны привода менялось во время цикла вращения педалей путем перемещения круглого кольца цепи вверх и вниз относительно оси кривошипа. Кривошип со стороны не привода ускорялся и замедлялся механизмом зацепления внутри нижнего кронштейна, имитирующим изменение передаточного числа, через которое проходил кривошип со стороны привода, с точным смещением фазы на 180 градусов. Несмотря на высокую механическую эффективность, эти велосипеды были дорогостоящими, а значительное смещение цепи делало качество переключения проблематичным.

Крупным планом каретка картера велосипеда

Ротор - торговое название типа кривошипа, используемого в системе трансмиссии велосипеда. Кривошип несущего винта был разработан студентами Школы авиационной инженерии в Мадриде, Испания, в 1995 году и позже был коммерциализирован. В то время как роторная коробка нашла успех у любителей шоссейных и горных велосипедистов, многие соревнующиеся велосипедисты продолжают использовать традиционную фиксированную систему, предлагаемую, среди прочего, крупными производителями Campagnolo и Shimano. Одним из основных факторов является вес — система роторных коробок на 50-75% тяжелее, чем у большинства конкурирующих шатунов. К другим негативным факторам относятся более высокая стоимость покупки, чем у других качественных шатунов, и повышенное техническое обслуживание из-за сложности системы. Эти шатуны больше не производятся, и доступность некоторых деталей проблематична. Однако подшипники являются стандартными деталями. Несколько деталей, таких как звенья, все еще находятся в продаже. Эта система возникла как внутренний механизм с зубчатым приводом внутри специально изготовленного нижнего кронштейна велосипеда. В этой первой конструкции "РОТОРНОЙ коробки" кривошип со стороны привода имел смещенную звездочку с круглыми кольцами. Передаточное число кривошипа со стороны привода менялось во время цикла вращения педалей путем перемещения круглого кольца цепи вверх и вниз относительно оси кривошипа. Кривошип со стороны не привода ускорялся и замедлялся механизмом зацепления внутри нижнего кронштейна, имитирующим изменение передаточного числа, через которое проходил кривошип со стороны привода, с точным смещением фазы на 180 градусов. Несмотря на высокую механическую эффективность, эти велосипеды были дорогостоящими, а значительное смещение цепи делало качество переключения проблематичным.

Крупным планом коленчатый вал роторной системы RS4X

Роторный коленчатый вал с Q-образными кольцами

Шатуны роторной системы более позднего поколения превратили механизм в орбитальную паутину с фиксированной осью вращения. Эти шатуны "РОТОРНОЙ системы" подходят для классических велосипедных рам BSA и ITA. В отличие от стандартной пары шатунов, которые всегда остаются на 180 градусов относительно друг друга, роторная система изменяет этот угол по кругу движения. Левый и правый кривошипные рычаги ускоряются и замедляются независимо относительно цепных колец во время цикла вращения педалей. Механизм, вызывающий это, спроектирован путем смещения оси вращения шпинделя кривошипа и крестовины, затем соединения крестовины с отдельными кривошипными рычагами через два независимых звена.

При вращении кривошипа расстояние между осью и крестовиной изменяется. Размещая точку поворота на рычаге кривошипа и крестовине и соединяя их с помощью рычагов, изменяющееся расстояние между осью и крестовиной поворачивает рычаги вверх и вниз, толкая кривошипы вперед и оттягивая их назад относительно цепных колец во время вращения. Это увеличивает и уменьшает эффективную передачу, на которую нажимают две ноги велосипедиста при вращении коленчатого вала. Эффект этих движений устраняет мертвую зону (где вырабатывается мало мощности) в верхней и нижней частях цикла вращения педалей и снижает нагрузку на колено. Производитель утверждает, что, помимо других заявленных преимуществ, увеличивается выходная мощность относительно частоты сердечных сокращений.

Требуется пара недель регулярного использования, чтобы привыкнуть к необычным ощущениям от шатунов с роторными рычагами. Привыкнув к ним, большинство гонщиков отдают им предпочтение. Однако переключение между обычными шатунами и шатунами с шарнирным соединением ротора не представляет трудностей. Как только гонщик научится использовать шатуны с роторным рычагом, адаптация при переключении между типами шатунов занимает всего минуту или две.

Многие велосипедисты, участвующие в соревнованиях, включая испытательную команду Cervélo, используют Q-образные кольца ротора[26], которые имитируют колебания размера шестерни без дополнительного веса. Однако Q-образные кольца ротора и другие некруглые кольца не могут дублировать движения кривошипного рычага, которые позволяют передавать мощность через мертвые точки цикла вращения педалей. Некруглые кольца также увеличивают сложность настройки переднего переключателя, в то время как шатуны с роторным сцеплением не представляют дополнительных трудностей в этом отношении.

Планетарный привод

Коленчатый вал с планетарной передачей обеспечивает два различных передаточных числа всего с одним кольцом цепи. Это может иметь по крайней мере два преимущества: переключение без нажатия на педали и меньшую вероятность того, что цепь соскочит с кольца цепи. В качестве примеров можно привести горный привод и скоростной привод Schlumpf Innovations и Hammerschmidt.

Смотрите также

Велосипедная передача

• Велосипедная педаль
• Biopace
• Нижний кронштейн
• Коробка передач велосипеда

Пруф

.youtube.com/watch?v=OTf3Eznulwg сьёмник кассеты или трещётки