Устройство колес велосипеда
Колесо, как следует из пословиц, — одно из самых давних изобретений. Однако, колеса велосипеда появились в привычном для нас виде примерно около столетия назад. Сегодняшняя тема – устройство колес велосипеда, а также конструкция отдельных его комплектующих. Первоначально таковые изготавливались из дерева, ни о каких спицах или втулках речь не шла. Сейчас же это сложное высокотехнологичное устройство, оснащенное подшипниками и непростой системой спицовки.
Элементы конструкции колеса велосипеда
Основные комплектующие велосипедного колеса.
- Втулка. Это достаточно сложный механизм, единственный подвижный элемент во всей конструкции;
- Спицы;
- Обод. Этот элемент представляет собой силовую основу. От прочности этого элемента зависит стойкость колес к внешним нагрузкам;
- Резина. Резиновая часть представлена покрышками и камерами. В некоторых моделях резина – это только покрышка, отвечающая за сцепление с дорожной или трековой поверхностью. От правильного выбора резины зависят динамические характеристики велосипеда.
Каждый из приведенных элементов конструкции выполняет свои задачи, рассмотрим их более подробно.
Втулка переднего колеса
Передние втулки проще по строению, и требований к ним минимум. Металл для выполнения втулок велосипеда – титан, сталь и алюминий. Лучшие устройства – точеные и штампованные, литые – менее качественные и относятся к бюджетным. Крепление переднего колеса к раме осуществляется путем заведения концов втулки в перья, эксцентриками или болтами. Эксцентрик имеет свои плюсы и минусы. С одной стороны, снять и установить переднее колесо очень просто, с другой – вор может очень быстро демонтировать велоколеса.
Подшипники на втулках велосипеда различают 2 видов: промышленные и насыпные. Первый вариант более надежный и долговечный, но ремонтопригодность нулевая.
Втулка заднего колеса
Этот элемент велосипеда наиболее технологичный. Различают несколько их разновидностей.
- Стандартные;
- Планетарные, с переключением передач внутреннего типа;
- Оснащенные тормозным механизмом. Как правило, это тормоза барабанного типа;
- С креплением для ротора (тормозного диска)
Здесь всё устроено значительно сложнее. На отдельных моделях велобайков устанавливают втулки планетарного типа. Внутри такой конструкции запакована вся система передачи, подобно автомобильной. Эксплуатировать такое устройство удобно, но КПД его невысокий. К недостаткам относят высокую стоимость и довольно большую массу.
Самые дешевые модели велосипедов оснащены тормозными втулками. Внутри имеется тормозное или блокировочное устройство, срабатывающее от обратного движения цепи.
Спицы
Эти элементы обеспечивают прочность конструкции, его легкость и жесткость. В меньшей мере, они выполняют роль амортизаторов. С одной стороны, стержень спицы прикреплен к барабану втулки, с другой – к ободу, при помощи ниппель-гайки. В зависимости от разновидности спицевания, выделяют такие разновидности вилсетов:
- Стандартные. Спицы титановые или из оцинкованной стали;
- Карбоновые дисковые;
- Моноблочные. В этих конструкциях спицами служат лопасти из углепласта.
Требования к спицам довольно жесткие. В стандартном велосипеде количество спиц 36 или 32. На отдельных спортивных велобайках ставят 24 или 28 спиц. Грузовые, а также трюковые модели велосипедов могут иметь 40 или48 спиц.
Этот элемент велосипеда представляет собой круглую раму из сложного профиля. С одной стороны, при помощи спиц, обод прикреплен к втулке, а с другой представляет собой базу для камеры и покрышки. Крепление резины осуществляется посредством специального паза (коробчатое) или при помощи вклейки (это практикуется на нешироких колесах шоссейников. До недавнего времени для ободов использовался П-образный профиль. Сегодня растет популярность двойных устройств. Для «экстремальных» моделей практикуют обода с 3, 4 и даже 5 камерами. Однако, такая техника далеко не дешевая. К тому же, многокамерные обода делают велик намного тяжелее. В шоссейных велосипедах обод имеет U-образную форму.
Самый распространенный материал для изготовления ободов – алюминиевый сплав. У морально устаревших моделей устройства стальные. На спортивных велобайках обода углепластиковые с цельными «лопастями» вместо спиц. Но есть и «обратная сторона медали»: высокая стоимость и ограниченная область использования. По бездорожью на таком велике не очень-то поездишь.
Покрышки (резина)
Наружная часть обода представлена покрышкой. Выбор покрышки, а, значит, и вида протекторов, зависит от стиля езды. Различают такие разновидности покрышек:
- All terrain – покрышки со средними протекторами (универсальный вариант);
- Слики, полуслики – покрышки с минимальными протекторами. Применяются на спортивных велосипедах для езды по асфальту;
- Грязевые протекторы. Покрышка большой ширины, с нанесенным сложным рисунком. Этот вариант для бездорожья;
- Зимние. Помимо протекторов, такие покрышки оснащены шипами из металла. Редкие металлические шипы дают возможность передвижения на велосипеде по снегу и обладают эффектом самоочистки. В особенности, это актуально для задних колес велобайков.
Стандартные размеры колес велосипеда
Выбор того или иного размера осуществляется в зависимости от роста и задач спортсмена, но есть и определенные стандарты диаметра колеса (в дюймах).
- 26 – для великов горного и прогулочного типов. В последнее время популярным в этих типах велосипедов становится размер 27,5;
- 28 – для дорожных велосипедов и гибридных моделей;
- 29 – для найнеров.
Типичные поломки колеса велосипеда
С некоторыми «велосипедными» проблемами по силам справиться только специалисту. Но с некоторыми неполадками вполне можно справиться и самостоятельно. Основные неисправности колес велосипеда следующие:
- «Восьмерка»;
- Смазывание втулки;
- Потеря или поломка спиц.
Что делать в конкретном случае описано ниже.
«Восьмерка»
При появлении на ободе велосипеда «восьмерки» ее можно выправить, используя спицевый ключ. Одна из причин этой неприятности – ослабление спиц, поэтому последние нуждаются в периодическом подтягивании. Подтягивают спицу движением ключа в направлении часовой стрелки. Если, наоборот, спицы нужно ослабить, движение ключа идет в противоположную сторону.
Смазывание втулки
Обратить внимание на втулку нужно сразу после того, как шины начали вращаться туже и (или) при езде появились посторонние звуки. Обслуживание зависит от того, какая разновидность устройства используется (на пром- или на насыпных подшипниках).
Насыпные подшипники
Периодичность замены смазки – через 1-2 тыс. км пробега. Для смазывания втулки снимают колесо. Демонтировать покрышку и камеру не следует, они процессу смазывания не мешают.
- Снимите эксцентрик, открутите гайки на оси;
- Вынув ось, извлеките подшипники, желательно при помощи пинцета;
- Тщательно промойте подшипники бензином или уайт-спиритом;
- Протрите дочиста ось и посадочное место для подшипников;
- Внимательно осмотрите подшипники. Если они повреждены, замените новыми. Проверьте, не погнулась ли ось. «Слабым звеном» в этом отношении являются оси втулок;
- Используя консистентную смазку, смажьте посадочное место для подшипников, затем установите их на место. Смажьте и сами подшипники, чтобы вращение было плавное.
Теперь осталось вставить ось и подкрутить гайки конструкции. Чрезмерно усердствовать не нужно. Главное, чтобы колесо не болталось при установке.
Промышленные подшипники
Для начала, выбейте ось со стороны барабана. Как правило, вместе с осью выбивается один подшипник. Затем выбейте второй, предварительно вставив отвертку во втулку. Демонтируйте барабан, смажьте все посадочные места. Если для промподшипника нужна замена, то установите новый. Сборка проводится по алгоритму «наоборот».
Замена спиц
Для замены спиц необходимо вначале подобрать спицы необходимой длины. Далее снимается покрышка, вынимается камера. Далее, специальным инструментом, вынимаются неисправные спицы, заменяются на новые и в обратном порядке всё собирается в исходное состояние. Данная процедура достаточно сложная и отдельно описана в нашей статье как заменить неисправные спицы в колесе велосипеда.
Итоги
Знания об устройстве колес велосипедов очень важны для владельцев. В особенности, это помогает для правильного выбора конструкции колеса и при покупке велосипедных аксессуаров.
Понравилось? Поделитесь с друзьями и оцените запись:
(Пока оценок нет)
Как устроено колесо велосипеда: полезно знать каждому гонщику
Для того, чтобы механизм работал без перебоев, важна каждая его деталь. Но есть среди них те, на которые приходятся самые большие нагрузки при эксплуатации. Из всех составных частей велосипеда больше всего достается, разумеется, колесам – им приходится принимать на себя и основную часть веса велосипедиста, и ударные воздействия, без которых не обойтись на неровной дороге.
Какие бывают колеса?
Прежде чем узнать, что включает в себя стандартная схема колеса велосипеда, стоит ознакомиться с общей информацией об этой важнейшей детали.
Колеса различаются по диаметру:
- 14 дюймов – размер для самых маленьких велосипедистов, тех, кому еще не исполнилось четырех лет.
- 16 дюймов – для гонщиков постарше: от 4,5 до 6,5 лет.
- 20 дюймов выбирают дети 8-11 лет.
- 24 дюйма – вариант для подростков и тех, кто практикует прыжки на велосипеде.
- 26 дюймов – “стандарт” для взрослого горного велосипеда.
- 28 дюймов в диаметре чаще всего имеют взрослые шоссейные и гибридные велосипеды.
Устройство велосипедного колеса: о каждой детали в подробностях
Велосипедные прогулки, особенно по бездорожью, сопряжены с опасностью поломки. Поэтому для того, чтобы разобраться с причиной неисправности, не лишним будет знать, из чего состоит велосипедное колесо. Оно включает в себя не слишком много деталей, перечень которых легко запомнит даже новичок: втулка, обод, спицы и шина. В этой статье вы сможете найти развернутое описание каждой детали колеса велосипеда.
Втулка – небольшая составная часть, выполняющая очень важную миссию. Крепеж колеса велосипеда к раме выполняется именно с ее помощью. Втулка состоит из оси и пары подшипников, соединяется с ободом благодаря спицам.
Втулки бывают самые разнообразные в зависимости от положения, крепления, материала, из которого они изготовлены и особенностей строения самого велосипеда.
- Положение втулки напрямую влияет на ее функции. Передняя втулка лишь крепит одноименное колесо и обеспечивает его вращение. Устройство заднего колеса велосипеда предусматривает дополнительную работу для соответствующей втулки – нести кассету или трещотку (а что это такое, можно прочитать здесь). Кстати говоря, втулка под кассету по прочности превосходит ту, которая предназначена под трещотку.
- Крепление втулки может обеспечиваться как двумя гайками, так и эксцентриком. И если в первом случае не обойтись без гаечного ключа, то во втором колеса снимаются легко и быстро без использования дополнительных инструментов.
- В зависимости от типа тормозной системы (V-brake или дисковые) втулка либо предусматривает наличие специальных креплений для дискового тормоза, либо нет.
- В зависимости от используемого для изготовления материала, эта часть велосипедного колеса тоже может быть двух видов: алюминиевая или стальная. Первый вариант предпочтительнее – легче по весу и менее подвержен коррозии, но и по стоимости обойдется дороже.
- Количество спиц тоже влияет на тип втулки: существуют варианты на 32 или 36 спиц. Ориентируясь на это число, необходимо выбирать подходящий обод.
Устройство колеса велосипеда не обходится без такой важной детали, как обод.
Именно его форма определяет то, как выглядит колесо в целом. Обод – это наружная часть колеса, защищенная с внешней стороны шиной.
Ободы делают из стали, алюминия, магния. Самый предпочтительный вариант – обод из алюминия: этот материал легкий, прочный и устойчивый к коррозии. Сталь более ей подвержена, а магний не такой прочный.
В зависимости от того, какие тормоза предусматривает конструкция велосипедного колеса, на ободе может наличествовать или отсутствовать плоскость для прижима тормозных колодок. Она нужна в том случае, если используется тормозная система V-brake.
Высокий обод лучше защищен от искривления наружу или внутрь от центра (такая неисправность называется “яйцо”), а широкий – от искривления вправо или влево от направления движения (неполадка с названием “восьмерка”).
По прочности обод может быть одинарный, двойной, тройной, усиленный. Если позволяет бюджет – выбирайте как минимум двойной обод!
Для того, чтобы при ударе спица не воткнулась в камеру, существует специальная защита – ободная лента. Деталь стоимостью всего двести-триста рублей поможет избежать более существенных затрат на ремонт.
Спицы – важный элемент механизма как заднего, так и переднего колеса велосипеда. Они выполняют сразу несколько функций: обеспечивают крепление втулки на ободе, центрируют колесо, равномерно распределяя нагрузки, и влияют на амортизацию. Спицы бывают стальные, алюминиевые, бронзовые, титановые.
По разновидностям делятся на катаные, тянутые и плоские. Первый вариант – самый простой и дешевый, оптимальный для новичков, второй обойдется дороже по причине превосходства в легкости, а третий – самый дорогой благодаря отличным аэродинамическим характеристикам.
Устройство переднего колеса велосипеда, так же, как и заднего, обязательно включает в себя шину. Она состоит из камеры и покрышки.
Камера необходима для того, чтобы мелкие неровности на дороге стали незаметны. Она состоит из резиновой трубки в форме кольца и ниппеля, через который ее наполняют воздухом.
Покрышка нужна для защиты камеры от острых предметов, которые могут встретиться на дороге, и сцепления колеса с ее поверхностью.
Выбирая рисунок протектора покрышки, ориентируйтесь на условия, в которых предстоит кататься: для грязи, песка, снега подходит “зубастый” протектор, для ровной дороги предпочтительнее гладкий.
Втулка, обод, ободная лента, спицы, шина
Вот основные детали, наличие которых предусматривает схема заднего и переднего колес велосипеда. Хоть в целом она одинакова для каждого из них, различия между колесами все-таки существуют. Какие же?
Как устроено заднее колесо скоростного велосипеда: сравниваем с передним
Переднее велосипедное колесо и заднее отличаются друг от друга не только особенностями конструкции, но и нагрузкой, которую каждое из них принимает. Большая часть – свыше половины веса велосипедиста – приходится на заднее колесо. Поэтому конструкция заднего колеса велосипеда предусматривает все эти нюансы: например, втулка, которая крепит его к раме, намного прочнее своей напарницы спереди.
Функции у этих одинаковых, на первый взгляд, деталей тоже разные: устойчивость обеспечивается благодаря переднему колесу, а тяга – заднему.
А отличается ли устройство заднего колеса скоростного велосипеда (дорожного, горного, детского, Стелс) от обычного? Основные детали (шина, спицы, втулка и обод) в наличии у любой из этих разновидностей нашего железного друга, поэтому общая схема заднего колеса скоростного велосипеда ничем не отличается от остальных. А вот каждый конкретный узел уже может иметь какие-то различия в зависимости от выбранного вида.
Вариантов всех этих деталей существует множество, и рассказать о каждом из них в одной статье невозможно. Поэтому, приобретая те или иные запасные детали заднего колеса велосипеда, ориентируйтесь на его модель и характеристики.
Колесо и его части
Велосипедное колесо — это часть велосипеда, состоящая в общем случае из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки.
Современный велосипед имеет два колеса, как правило, одинакового диаметра, рулевое переднее колесо и ведущее заднее колесо, связанное с педалями передачей.
Детские и специализированные велосипеды могут иметь колеса разного диаметра. На детских двухколёсных велосипедах можно устанавливать вспомогательные колёса для облегчения обучения езде на велосипеде.
Колеса могут иметь разный диаметр в зависимости от типа велосипеда. Этот размер указывается в дюймах: 16″, … 26″, 27,5″, 28″, 29″, 36″.
Из чего состоит велосипедное колесо
Велосипедные покрышки
Велосипедные покрышки влияют на поведение велосипеда на дороге больше, чем любая другая его деталь. От качества вело покрышек зависит не только комфорт езды, но и безопасность передвижения, особенно на мокрой дороге. Чем выше качество резины, тем дороже стоит покрышка.
От сликов до внедорожных
Рисунок и высота протектора определяют к какому типу относится покрышка для велосипеда. Чем глубже протектор, тем выше сцепление с любым дорожным покрытием. Шины с глубоким негативным протектором испытывают высокое сопротивление качению.
Обод велосипедного колеса
Обод велосипедного колеса — наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах. На обод монтируется велосипедная шина.
Обод велосипедного колеса
Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, углепластик. Во многих ободьях, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри обода коробчатого сечения добавляется дополнительное ребро жесткости. Такие ободья называются двойными.
Обод крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах, число которых может быть от 12 до 48.
Велосипедная спица
Велосипедная спица — конструктивный элемент колеса, представляет собой стержень, соединяющий центр колеса (ступицу) и его обод. Использование спиц позволяет значительно облегчить конструкцию колеса, при этом не снижая его прочности.
Спицы для сборки колеса
Спицы производят из стали, алюминия и титана. Спицы из стали хромируются или никелируются. Спица соединяет втулку колеса с ободом при помощи ниппеля, в который она вкручивается (со стороны обода). Ниппель изготавливают из стали, латуни, алюминия.
Для натяжки спиц используется спицной ключ, установка и натяжка производятся путём закручивания ниппеля. Спицы должны быть натянуты с одинаковой силой, чтобы равномерно распределять нагрузку.
Втулки на колесе велосипеда
Втулка велосипедного колеса — центральная деталь колеса, которая вращается вокруг неподвижной оси на подшипниках. Различают два вида: передняя и задняя втулки.
Передняя втулка по конструкции предельно простая, потому что всё, что от неё требуется — вращение колеса. На некоторых втулках с левой стороны может иметься крепление для тормозного диска.
Передняя и задняя втулки
Задняя втулка (англ. freehub) имеет более сложную конструкцию, поскольку является частью трансмиссии. Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки — системы задних звёзд с обгонной муфтой.
Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды. Такая система гораздо надёжнее, чем трещотка, хотя и дороже. С левой стороны у некоторых моделей может иметься крепление для тормозного диска.
Также задние втулки могут иметь встроенный планетарный механизм переключения передач.
Камера велосипеда 
Велосипедная камера – это элемент велосипеда, который поддерживает давление в колесе и придает форму покрышке. Конечно, существуют и бескамерные колеса, но у них есть свои минусы и они подходят не во всех случаях. Кроме того бортировка бескамерки сложнее, чем обычной покрышке, что очень важно в полевых условиях.
Камера должна соответствовать размеру велосипедной покрышки. Нужно соотнести размеры камеры с размерами покрышки. На покрышках размеры обычно выбиты на резине с боку, на камерах нанесены несмываемой краской.
Устройство (строение, конструкция) велосипеда, из каких частей он состоит, как называются составляющие его детали – подробная схема с картинками и описанием
В статье мы разберём на примере разных типов велосипедов (горные, шоссейные, трюковые, городские) их устройство, расскажем из чего состоят и как работают те или иные элементы, а также познакомимся с некоторыми специфическими велосипедными терминами.
Содержание статьи:
Общее устройство велосипеда
Велосипедная рама – это основной компонент, на который напрямую или опосредованно крепятся все остальные части велосипеда.
Части рамы
В современном классическом варианте рама велосипеда состоит из переднего и раздвоенного заднего треугольников, соединённых через подседельную трубу. Таким образом, помимо подседельной трубы, в передний треугольник входит верхняя и нижняя труба рамы, в задний – пары верхних и нижних перьев. Внизу подседельной трубы находится кареточный стакан, предназначенный для размещения каретки.
В рулевой стакан вставляется рулевая труба (шток) вилки, к которой после этого сверху крепится вынос руля. А для свободного вращения вилки в верхней и нижней части рулевого стакана устанавливается специальное устройство – рулевая колонка (система из чашек, подшипников и упорных колец).
Рулевые стаканы бывают под вилку с прямым, либо конусным штоком, что обычно видно по их форме. Благодаря конусному штоку вилка становится более жёсткой и её сложнее сломать при приземлении в каких-то экстремальных горных направлениях.
Дропауты (от англ. DropOut – выпадать) или посадочные места под ось колеса в виде прорезей на концах перьев (а также на вилке) предназначены для удобного монтажа/демонтажа колёс. Обычно для многоскоростных велосипедов используются вертикально расположенные дропауты, для односкоростных – горизонтальные (наклонные) дропауты, либо трековые наконечники, чтобы можно было натянуть цепь.
Петух – элемент для крепления заднего переключателя. Обычно он съёмный и устроен таким образом, чтобы выступить в роли предохранителя (сломаться) в случае какого-то серьёзного удара по переключателю. Это позволяет уберечь от повреждений сам переключатель и перья рамы, отремонтировать которые гораздо сложнее, чем заменить петух на новый. Вариантов формы петуха очень много.
Проводка тросов (гидролинии) к заднему тормозу и переключателям может быть внешняя или внутренняя (или комбинированная, потому что проводка гидролинии внутри рамы сопряжена с определёнными сложностями и нужно будет потом прокачивать тормозную жидкость). При внутренней проводке улучшается аэродинамика, внешний вид и грязь не попадает в рубашку тросов, т.к. используется один длинный отрезок рубашки, а не несколько коротких. Но сама процедура более сложная и в некоторых случаях рубашка может греметь внутри рамы.
Подвеска
По типу подвески велосипеды делятся на 3 вида:
- Ригиды (от англ. Rigid – жёсткий). Имеют жёсткую вилку и раму.
- Хардтейлы (от англ. Hard Tail — жёсткий хвост). Обычно под этим термином понимаются велосипеды с жёсткой рамой и амортизационной вилкой.
- Двухподвесы. Имеют амортизационную вилку и мягкую подвеску рамы,
Формы рам
Самый распространённый вариант формы рамы, состоящей из переднего и заднего треугольников, мы рассмотрели выше, но у него есть множество модификаций. У городских или женских велосипедов верхняя труба может быть изогнута и располагаться ниже для более комфортного использования. Или, например, у складных велосипедов может быть только одна нижняя труба. Помимо этого существуют и более экзотические варианты, рассматривать которые мы не будем, чтобы не перегружать статью, немного подробнее остановимся лишь на двухподвесах.
Двухподвесы имеют амортизацию обоих колёс за счёт особой конструкции рамы и наличия в ней заднего амортизатора. Обычно это используется при езде по бездорожью, чтобы заднее колесо не теряло контакт с поверхностью на неровностях или чтобы гасить удар при приземлении после прыжков. Чем более экстремальное велосипедное направление, тем больше ход подвески. Например, если для кросс-кантри достаточно 100-120 мм, то для даунхилла или фрирайда используются хода около 200, а иногда и до 300 мм.
Фреймсет
Под фреймсетом (от англ. Frame – рама, Set – набор, комплект) часто понимают раму и вилку велосипеда. Но изначально этот термин появился применительно к шоссейным велосипедам, т.к для них рама продаётся обычно не отдельно, а в сборе с ригидной (жёсткой) вилкой, оформленной в таком же стиле, и иногда в комплекте с подседельным штырём и какими-то другими специфическими (нестандартными) элементами.
Материалы
Чаще всего велосипедные рамы изготавливают из стали, алюминия или карбона (углепластика). Стальные рамы имеют больший вес и подвержены коррозии, но зато более упругие и легче ремонтируются. Их используют на самых бюджетных байках и часто на турингах. Алюминий – самый распространённый материал (по крайней мере в среднем ценовом сегменте), т.к. он лёгкий, дешёвый и достаточно устойчив к коррозии. Карбон легче и прочнее алюминия, но из-за сложности изготовления, рамы из него довольно дороги и ставятся обычно на велосипеды высокого уровня (ну или китайские реплики на них).
Здесь нужно отметить, что карбон очень специфический материал и при некачественном изготовлении или неправильной эксплуатации (удары, сколы, перетянутые хомуты, перепады температуры и т.д.) его структура может нарушаться и приводить к поломке рамы или отслоению интегрированных металлических элементов (например, кареточного стакана).
Подседельный штырь
Подседельный штырь вставляется в подседельную трубу рамы, зажимается хомутом и сверху к нему крепится седло. Таким образом седло можно выставлять по высоте опуская или поднимая штырь. Для горных велодисциплин, где в процессе езды нужно часто менять высоту седла (при езде по ровной дороге или заезде в горку – поднимать, чтобы было удобно крутить педали, а при съезде вниз или выполнении каких-то трюков – опускать, чтобы седло не ограничивало амплитуду движений), существуют регулируемые по высоте пневматические штыри, управляемые обычно специальным рычагом на руле. На сленге такие штыри называют «регулируемый подседел» или дроппер.
Про седло мы писали в статье про настройку посадки.
Руль с помощью выноса крепится к рулевой трубе вилки и нужен для управления велосипедом и в качестве опоры для удержания равновесия. Для более комфортного хвата на концы руля надеты ручки – грипсы, либо может использоваться обмотка руля. На руле обычно располагаются органы управления переключением передач и тормозами, а также различное дополнительное оборудование (велокомпьютер, фонарь, зеркало и т.д.).
Виды рулей
Из наиболее распространённых разновидностей остановимся на следующих:
- Прямой руль. На самом деле обычно имеет слегка изогнутую форму (иногда с небольшим подъёмом в середине) для более удобного хвата. Прямые рули используются на горных (англ. Mountain Bike, сокращённо MTB) и некоторых городских велосипедах.
- Руль «Бараньи рога» или сокращённо «Баран» (также Drop Bar, в свободном переводе – руль с нижним хватом). По форме напоминает рога барана, из-за чего и получил такое название. Более узкий, чем прямой руль и имеет несколько вариантов хватов, что комфортно при продолжительных поездках и обеспечивает хорошую аэродинамику при низкой посадке. Устанавливается на шоссейных и некоторых туристических велосипедах.
- Прогулочный руль. Делается с очень высоким подъёмом, чтобы обеспечить более комфортную для любительских велопрогулок вертикальную посадку. Может ставится на городские велосипеды.
- Руль-бабочка. Имеет изгиб ручек, напоминающий по форме крылья бабочки, благодаря чему у него получается много разных хватов. Используется на туристических велосипедах.
- Руль для BMX. Напоминает прогулочный руль, но имеет перекладину (кроссбар) и более прочный, т.к. направление трюковое и подразумевает увеличенные нагрузки и возможные удары при падениях.
- Аэробар (от англ. Aerobar или «лежак»). Это интегрированные или накладные ручки на руле для возможности принять более эффективное с аэродинамической точки зрения положение с упором на локти.
Насколько сильно посадка гонщика влияет на скорость мы рассматривали здесь.
Вынос
Вынос руля – это кронштейн, соединяющий руль и рулевую трубу вилки. Чаще всего это отдельная деталь, но есть рули и с интегрированным выносом.
С помощью длины и высоты выноса можно регулировать положение тела при настройке посадки. С коротким выносом посадка получается более высокая (можно ехать стоя, что актуально в некоторых МТБ-дисциплинах) и проще выдернуть руль, чтобы приподнять переднее колесо. На шоссейниках обычно используются более длинные выносы, т.к. при этом посадка получается ниже (лучше аэродинамика) и такой вынос компенсирует чувствительность узкого руля-барана (управление становится более плавным). Регулируемые (по углу наклона и следовательно высоте руля) выносы на спортивных велосипедах не используют, т.к. они тяжелее и менее прочны, чем обычные из-за более сложного устройства.
Грипсы и обмотка
Чтобы за руль было комфортно держаться, руки не скользили и меньше страдали от вибраций, на концы руля надеваются ручки-насадки – грипсы. На руле-баране (и иногда других типах) из-за его загнутой формы и большой поверхности для хватов удобнее (и исторически принято) использовать специальную клейкую ленту – обмотку руля.
Вилка
Велосипедная вилка – это устройство соединяющее руль (через вынос) и переднее колесо.
Виды вилок
Вилки бывают жёсткими (или ригидными) и амортизационными.
Из-за простоты конструкции, ригидные вилки легче, а благодаря их жёсткости, прилагаемые для езды усилия не расходуются на раскачку, как в случае амортизационных вилок. Поэтому ригидные вилки используются на шоссейных велосипедах, т.к. на ровной дороге амортизация не нужна, а меньший вес и жёсткость вилки позволяют ехать быстрее расходуя меньше сил. Также такие вилки ставят на некоторые трюковые (BMX, стрит, триал) и бюджетные городские байки (из-за простоты и соответственно дешевизны).
Амортизационная вилка нужна для обеспечения постоянного контакта переднего колеса с дорогой, несмотря на неровности, и большего комфорта для райдера. Такие вилки используются на большинстве горных и иногда на городских велосипедах. Часто у них присутствует функция блокировки хода для экономии сил при езде по ровным дорогам.
Устройство амортизационных вилок
Амортизация в вилке происходит за счёт сжатия пружины. Это может быть как стальная пружина, так и пневматическая (камера с накачанным под давлением воздухом). Но резкий бесконтрольный отскок или колебания пружины после сжатия могут привести к потере контакта с дорогой, поэтому для гашения колебаний используется демпфер. В самом простом случае вместо демпфера выступает кусок эластомера (эластичный полимер), вставленный внутрь стальной пружины и затрудняющий колебания (пружинно-эластомерные вилки). В более профессиональных и дорогих вилках для демпфирования применяют масляный картридж. В воздушных вилках воздух используется и в качестве пружины, и для демпфирования (в другой камере), но такие вилки встречаются редко и обычно под воздушной понимают воздушно-масляную вилку
Части (строение) вилки
Ригидная вилка состоит из рулевой трубы (штока) и двух ног, конструкция амортизационной же более сложна. Рулевая труба и ноги крепятся через корону, а амортизация осуществляется за счёт хода ног в так называемых штанах. В дисциплинах, где велосипед подвергается очень сильным нагрузкам (Даунхилл, некоторые разновидности Фрирайда), используются более жёсткие и надёжные двухкоронные вилки.
Трансмиссия
Велосипедная трансмиссия – это все детали и механизмы, обеспечивающие передачу прилагаемых для езды усилий к ведущему (обычно заднему) колесу.
Односкоростная
В самом простом случае – на односкоростном велосипеде с фиксированной передачей (колесо вращается вместе с педалями и вперёд, и назад) – к трансмиссии относятся задняя звезда, цепь, передняя звезда, каретка, шатуны и педали.
Велосипеды такого типа используются на треке и иногда в городе из-за простоты конструкции и соответственно меньшего веса и стоимости. Кстати, в фильме «Срочная доставка» главный герой катался как раз на фиксере.
Односкоростные велосипеды или синглспиды (от англ. SingleSpeed) также бывают и со свободным ходом (англ. FreeWheel), когда за счёт храпового механизма (трещотки) внутри звезды, ведущее колесо крутится только при вращении педалей вперёд. Это обычно используется в трюковых дисциплинах – стрит, дёрт, триал, BMX.
Многоскоростная
Но всё же обычно на велосипедах устанавливается многоскоростная трансмиссия, устройство которой более сложное. Большое количество скоростей обеспечивается за счёт наборов из нескольких звёзд разных размеров, расположенных спереди и сзади. Набор спереди принято сокращённо называть системой (полное название – система ведущих звёзд), а набор сзади – кассетой (система задних звёзд). Переключение передач происходит с помощью переднего или заднего переключателя, который сдвигает цепь на другую звезду. На руле располагаются шифтеры (от англ. Shift – сдвигать), которые натягивают или ослабляют тросики, соединённые с переключателями, в результате чего и происходит переключение.
Шифтеры
На современных велосипедах с прямым или прогулочным рулём обычно устанавливается разновидность шифтеров с двумя рычажками под большой и указательный пальцы – так называемые манетки (от франц. Manette – ручка, рычаг). На бюджетных байках манетка может быть комбинированная (совмещенная с тормозной ручкой). Но иногда используется и более простой вариант шифтеров – GripShift (Grip – рукоятка), где натяжение/ослабление тросика происходит за счёт поворота рукоятки вперёд или назад, аналогично ручке газа на мотоцикле или скутере.
На велосипедах с рулём «бараном» ставят шифтеры Dual-Control (двойное управление; на сленге – дуалы), переключение на которых осуществляется при сдвиге тормозных ручек влево или вправо.
Система
Система может состоять из одной (сингл-система от англ. Single – одиночный, единственный), двух (дабл-система от англ. Double – двойной) или трёх (трипл-система от англ. Triple – тройной) звёзд. Также могут использоваться обозначения 1х, 2х и 3х, чтобы указать количество передних звёзд без количества задних или, если с задними, то 1х12, 2х10, 3х6 и др.
Помимо односкоростных, сингл-системы часто ставятся на горные велосипеды, т.к. позволяют снизить вес (убрав передний переключатель и манетку), а также уменьшить или исключить вероятность слёта цепи. Последнее достигается за счёт использования передней звезды с более высокими зубьями переменной толщины (Narrow-Wide – Узкий-Широкий), которые соответствуют внутренним и внешним звеньям цепи, и возможности поставить успокоитель цепи. Особенно актуально это для гоночных и экстремальных дисциплин, таких как Даунхилл, Фрирайд, Эндуро, где слетевшая цепь может стоить призового места или привести к падению.
Дабл-системы в основном используются на шоссейных велосипедах, чтобы за счёт разницы звёзд системы увеличить диапазон передаточных чисел трансмиссии, т.к. у шоссейных кассет очень маленький дипазон и одной звезды спереди недостаточно, как в случае MTB.
Трипл-системы сейчас ставят обычно только на относительно бюджетные байки разных категорий, т.к. это позволяет использовать более простые задний переключатель, кассету и цепь, что существенно снижает стоимость, но за счёт передних звёзд даёт возможность получить большой диапазон трансмиссии.
Кассета
Существует 2 разновидности наборов задних звёзд – кассета и трещотка. Принципиальное их отличие в том, где расположен храповый механизм, который позволяет не вращать педали, когда велосипед катится вперёд по инерции (свободный ход). У трещотки этот механизм расположен непосредственно в ней самой. В случае кассеты же он находится внутри барабана на втулке. Помимо этого, чтобы снять трещотку или кассету нужны разные съёмники.
Обычно трещотки ставятся только на самые бюджетные байки, которые не предназначены для какой-то экстремальной езды, т.к. при такой конструкции нагрузка действует на среднюю часть оси колеса и ось может лопнуть или погнуться. Трещотки бывают от 5 до 10 скоростей, но чаще всего встречаются на 6-7. Конструкция с кассетой более надёжна и используется в подавляющем большинстве случаев. Кассеты бывают от 7 до 12 скоростей.
Переключатели передач
На многоскоростной трансмиссии для переключения передач используются специальные механизмы с соответствующими названиями. Передний переключатель передач перекидывает цепь между звёздами системы, задний – между звёздами кассеты. Из-за этого переключатели на сленге иногда называют перекидками.
Как мы уже говорили ранее, переключение обычно происходит за счёт натяжения или ослабления тросика шифтером. В результате этого рамка переключателя, через которую проходит цепь, сдвигается к выбранной звезде и при вращении педалей вперёд, цепь заскакивает на звезду. На профессиональных велосипедах может использоваться более дорогая электронная трансмиссия, в которой отсутствуют тросики, а соединение между шифтерами и переключателями происходят по беспроводной связи.
Более подробно про задние переключатели и их устройство мы говорили здесь.
А тут можно почитать о том, как правильно переключать передачи.
Планетарная втулка
На городских велосипедах иногда используется принципиально другой механизм для переключения передач – планетарная втулка. Здесь отсутствуют оба переключателя (может устанавливаться только с сингл-системой) и сзади только одна звезда, а переключение происходит внутри втулки с помощью сдвига зубчатых колёс при натяжении или ослаблении тросика. Причём включить любую передачу можно не только в движении, но и стоя на месте. Для города планетарные втулки довольно удобны, но стоят значительно дороже, чем аналогичные по параметрам системы с внешним переключением. Для гонок или более агрессивной езды планетарки не подходят из-за не очень высокого КПД (немного тяжелее крутить педали, чем в классическом варианте) и других особенностей конструкции.
Каретка
Велосипедная каретка – это механизм обеспечивающий вращение шатунов педалей. Каретка располагается в кареточном стакане рамы, внутри неё находится ось, которая может свободно вращаться при помощи подшипников, а по краям оси крепятся шатуны. Существует достаточно большое количество стандартов кареток отличающихся по типу крепления каретки в стакане (резьбовой, безрезьбовой), направлению резьбы (правосторонняя, левосторонняя), по типу оси (квадрат, клин, Octalink, ISIS и т.д.) и другим параметрам. Самая простая и недолговечная конфигурация – каретка открытого типа на насыпных (или в сепараторе) подшипниках.
Для разного количества звёзд в кассете используются разные велосипедные цепи. Т.к. расстояние между колесом и перьями рамы ограничено, то чтобы увеличивать количество звёзд в кассете, нужно уменьшать расстояние между ними. Соответственно чем больше звёзд, тем тоньше цепь. Помимо этого, конструкции односкоростных и многоскоростных цепей различаются. Многоскоростные цепи делают так, чтобы они гнулись в боковых направлениях, потому что в процессе езды цепь часто должна работать с перекосом (когда звёзды системы и кассеты лежат в разных плоскостях).
Про устройство и замену цепи мы подробно писали в этой статье.
Педали
Велосипедные педали бывают двух видов – платформенные (на сленге их ещё часто называют «топталками») и контактные («контакты»). Главное преимущество контактов в том, что они позволяют не только давить на педаль, но и тянуть её наверх, что более эффективно при педалировании (в большей степени актуально для шоссейных велосипедов). Но чтобы их использовать на обувь должны устанавливаться специальные фиксирующие устройства – шипы, которые вщёлкиваются в педаль и отщёлкиваются при повороте стопы в сторону. Как более простая и дешёвая, но менее безопасная (т.к. нога может застрять в самый неподходящий момент) альтернатива контактным педалям, может использоваться приспособление для крепления ног к платформенным педалям – туклипс.
Тормозная система
В настоящее время на велосипедах по большей части устанавливаются ручные дисковые и в некоторых случаях ободные тормоза. На односкоростных (или с планетарной втулкой) велосипедах может использоваться ножной барабанный тормоз (устройство находится внутри задней втулки), но в целом этот тип тормозов устарел и встречается довольно редко. А на трековых велосипедах с фиксированной передачей вообще нет тормозов, т.к. это лишний вес и на них можно сбавить ход и остановиться постепенно уменьшая скорость вращения педалей.
Дисковые тормоза
Дисковый тормоз велосипеда состоит из тормозной ручки, гидролинии (либо рубашки и тросика), калипера, колодок и ротора (тормозного диска). Бывают механические и гидравлические дисковые тормоза, отличаются они типом привода. В гидравлических тормозах сжатие колодок в калипере происходит за счёт давления тормозной жидкости, в механических – с помощью натяжения тросика.
Ободные тормоза
Ободные тормоза почти всегда механические и торможение происходит за счёт того, что колодки прижимаются к ободу колеса. Для этого ставятся ободья под ободной тормоз со специально для этого предназначенными боковыми дорожками. Сами тормоза бывают нескольких видов:
- V-brake («ви-брэйк»; в основном ставят на бюджетные и детские велосипеды)
- U-brake (также клещевые или «крабы»; используются на трюковых и шоссейных велосипедах, но сейчас всё больше переходят на дисковые тормоза)
- кантилеверные (сейчас почти не используют).
Гироротор
При выполнении трюков связанных со вращением руля, тормозные тросики ограничивают поворот. Чтобы этого не происходило, может использоваться специальное устройство – гироротор, который позволяют беспрепятственно вращать руль и иметь возможность пользоваться задним тормозом (тросик переднего тормоза при этом проходит внутри штока вилки).
Колёса
Устройство
Типичная конструкция велосипедного колеса состоит из втулки соединённой с ободом при помощи спиц, с внутренней стороны на обод надевается ободная лента (флиппер) и сверху бортируется покрышка. Внутри покрышки обычно находится велосипедная камера, в которую накачивается воздух, но колёса могут быть и бескамерными.
Для бескамерных колёс нужны специальные (с пометкой «Tubeless» или «Tubeless Ready» – готов к бескамерному использованию) ободья и покрышки (шины), клейкая ободная лента (чтобы герметично закрыть отверстия для спиц), ниппель и после установки внутрь покрышки заливается герметик, который закупоривает все оставшиеся щели, поры в резине и появляющиеся при езде проколы. От обычного обода, бескамерный отличает наличие по краям пазов («полок»), куда при резкой подаче давления воздуха вщёлкивается борт шины. Для ободьев и бескамерных шин UST (Universal System Tubeless – универсальная бескамерная система) ободная лента и герметик не нужны, т.к. в ободе изолированы отверстия для спиц, а в шине присутствует хорошо герметизирующий бутиловый слой.
Переднее и заднее колесо отличаются как минимум втулками (т.к. на заднее крепится кассета или звезда), но также у них могут быть разные покрышки и иногда даже размеры (например, у велосипедов для триала). Переднее и заднее колесо вместе иногда называют вилсетом (от англ. WheelSet – комплект колёс или колёсная пара), но так же, как и в случае с фреймсетом, правильнее использовать этот термин по отношению к фирменному комплекту колёс одного производителя.
По внутреннему строению профиля ободья бывают одинарными (ставятся на самые бюджетные велосипеды), двойными (более прочные, используются в большинстве случаев) и тройными (повышенной прочности, но более тяжёлые).
Шоссейные колёса
Долгое время на шоссейных велосипедах использовались только 2 вида покрышек – клинчерные (от англ. Clincher – скоба, из-за похожей формы в разрезе) и трубчатые (англ. Tubular). Клинчерные – это те, что мы рассматривали выше, т.е. с камерой, у трубчатых же покрышка имеет форму трубки (часто их так и называют) и приклеивается к ободу. Из-за сложности ремонта в случае прокола трубчатые покрышки в любительском велоспорте использовались относительно мало и в основном были прерогативой профессиональных гонщиков. Но в последние годы и на шоссейных гонках всё чаще используют бескамерные покрышки.
Для улучшения скоростных качеств в некоторых шоссейных направлениях (трек, тайм-триал, триатлон) иногда применяются колёса с более высокими аэродинамическими характеристиками. Достигаться это может за счёт использования ободьев с более высоким профилем, установки лопастных или дисковых колёс. На другие велосипеды дисковые колёса обычно не ставят из-за очень большой чувствительности к боковому ветру (парусности), но на треке заезд происходит в закрытом помещении и с этим проблем не возникает.
Возможно, вам будет также интересно почитать про выбор правильного давления в колёсах, про типы покрышек или как заклеить камеру в случае прокола, а мы на этом остановимся. Надеюсь, статья была полезной.