Когда вы покупаете велосипед, вы, скорее всего смотрите на материал рамы, вес велосипеда, уровень переключателей и тормозов, может быть на цвет. Шатуны не всегда бросаются в глаза, также как спицы или каретка, однако, они играют немаловажную роль во всей конструкции, так что к ним также стоит присмотреться. Некоторые детали, например седло, грипсы, педали можно выбирать исключительно по собственным предпочтениям, однако выбор шатунов, а вместе с ними, зачастую, и каретки сильно зависит от вашей рамы, есть достаточно серьезные ограничения.
Если вы задумываетесь об апгрейде, то шатуны, скорее всего, не являются наиболее важной деталью. Да, их нужно не только везти, но еще и постоянно вращать, однако, апгрейд колес, покрышек или вилки может дать заметно больший результат.
Длина шатунов
Понятно, что шатуны нужны чтобы преобразовать движение ваших ног во вращение ведущей звезды. При этом длина шатунов может быть различной, что влияет на рычаг, с которым вы давите на педали. По логике, более длинные шатуны должны давать больший рычаг и, соответственно, больший крутящий момент. Но не все так просто: длинные шатуны заставляют ногу двигаться по большему радиусу, влияют на комфорт и посадку.
Возникает простой вопрос: существует ли идеальная длина шатунов для конкретного велосипедиста? На этот вопрос мы попробуем ответить, опираясь на мнения компании Shimano и физиотерапевта Фила Берта.
Современные велосипеды комплектуются шатунами длиной 170, 172,5 и 175 мм в зависимости от размера рамы. На маленьких велосипедах устанавливают короткие шатуны, на больших — длинные. В редких случаях используются варианты 165 и 180 мм для очень низких или высоких людей. Компании Shimano, Campagnolo и SRAM предлагают разнообразные размеры, а вот Rotor изготавливает шатуны менее 150 мм.
Японская компания Shimano считает, что длина 170-175 мм является идеальным вариантом для большинства велосипедов и велосипедистов. Этот размер помогает сохранить баланс между необходимым моментом вращения для прокрутки педалей и частотой их вращения. Иными словами, желаемый каденс 70-90 достигается благодаря именно такой длине шатунов. Эти параметры были определены в лабораториях с участием профессиональных спортсменов.
По исследованию, проведенному JC Martin и WW Spirduso, оптимальная длина шатуна для максимальной мощности при спринте составляет 20% от длины ноги или 41% от длины большеберцовой кости. В тестах использовались системы с длиной 120, 145, 170, 190 и 220 мм. Лучшие результаты показали шатуны длиной 145 и 170 мм. Таким образом, как слишком короткие, так и слишком длинные шатуны оказались неэффективными. Единственное разочарование в том, что приобрести шатуны длиной 145 мм в продаже практически невозможно.
Есть и соображение с точки зрения аэродинамики - чем короче шатуны, тем меньше будет сопротивление воздуха. В последнее время многие компании начали уменьшать длину шатунов исходя из этого преимущества. Но это уже для очень увлеченных велосипедистов :).
В целом можно сказать, что стандартные шатуны 170-175 мм подойдут большинству велосипедистов. Особенно, если у вас достаточно большой диапазон передач.
Стандарты
Вот сейчас будет больно... В погоне за оптимальным результатом, стандартов наплодили чуть больше чем много. Если говорить о стандарте крепления звезд к шатуну (шатун без звезд ведь не имеет смысла), то их счет уже идет на десятки. Некоторые производители делают просто "не как у всех" чтобы привязать покупателя к своим звездам, кто-то приводит веские доводы в защиту своего стандарта, однако конечному пользователю от этого не легче.
Стандарты крепления шатунов
Квадрат
Этот стандарт включает квадратное сечение вала каретки, который вставляется в шатун. Крепление осуществляется с помощью болта. В принципе система неплохая, однако шатун со временем изнашивается, поскольку крепление происходит внатяг.
Octalink
Стандарт с восьмигранным сечением, который обеспечивает более высокий уровень прочности и жесткости по сравнению с квадратным.
ISIS
Стандарт, схожий с Octalink, но с другим размером и формой посадочного места. Он также обеспечивает хорошую жесткость и надежность крепления шатунов. Однако, с каретками под ISIS есть проблемы, поскольку сочетание толстого вала и внутренних подшипников оставляет подшипникам слишком мало места, они работают сравнительно недолго. В целом это устаревший стандарт, от него стоит отказаться.
HOWITZER
Стандарт, похожий на ISIS, однако посадочное место все же отличается, да и подшипники более долговечные, по большому счету это работа над ошибками ISIS.
Power Spline
Еще одна вариация шлицевого соединения, в целом вполне нормально работает.
Hollowtech II
Стандарт, используемый в основном Shimano. У него полый вал, который облегчает вес. Крепление обычно осуществляется с помощью специальных шайб и болтов.
MegaExo, X-Type и GXP
По большому счету это вариация Hollowtech II от Truvativ.
DUB (Durable Unified Bottom Bracket)
Этот стандарт от SRAM объединяет преимущества ранее упомянутых систем и предлагает улучшенную среднюю жесткость и легкость.
В целом, думаю, можно аккуратно сказать, что все, что не квадрат, ISIS и клинья - все вполне неплохо и отличается скорее деталями.
Стандарты крепления звезд
BCD
Стандарт BCD 104 (Bolt Circle Diameter) относится к измерению диаметра окружности, по которой располагаются болты крепления звезды к шатуну. Этот стандарт обозначает, что расстояние между соседними болтовыми отверстиями составляет 104 мм.
Основные характеристики BCD 104:
- Количество болтов: Обычно используется для крепления звезд с 4 болтами.
- Применение: Широко применяется на шоссейных и горных велосипедах, что делает его универсальным стандартом для новичков и опытных велосипедистов.
- Совместимость: Звезды с BCD 104 могут быть совместимы с различными шатунами, которые имеют аналогичное расстояние между болтами.
Существуют также и другие размерности BCD.
Direct Mount
Здесь сразу несколько стандартов крепления звезды к шатуну, так что с расходниками могут быть проблемы. Основная идея в том, чтобы несколько снизить вес всей конструкции, закрепив звезду непосредственно на шатуне.
Чейнлайн, Q фактор
Для достижения большей эффективности при педалировании на велосипеде важно учитывать расстояние между плоскостями, в которых вращаются концы шатунов, что называется Q-фактором. Исследования, проведенные на стенде, показали, что при корректно подобранном Q-факторе спортсмен может развивать на несколько процентов больше мощности по сравнению с ситуацией, когда ноги расположены под наклоном. Это не очень много, однако подумать об этом стоит. Кроме того важно, чтобы этот параметр подходил под вашу раму.
Анатомия человека создает определенные ограничения: коленные суставы не выдерживают длительных нагрузок, если ноги расположены слишком далеко друг от друга. Максимальную силу можно приложить тогда, когда вектор силы перпендикулярен поверхности, что требует правильного позиционирования ног.
С развитием внедорожных велосипедов возникла необходимость увеличения пространства для установки широких покрышек. Это привело к тому, что задние перья рамы пришлось разъединить, чтобы обеспечить достаточный зазор. В результате было необходимо делать изогнутый шатун, чтобы избежать контакта с рамой, что привело к увеличению Q-фактора на горных велосипедах.
Каждый человек обладает уникальными анатомическими особенностями: у кого-то ноги могут быть искривлены в коленях, у кого-то - ровные, у кого-то таз широкий, а у кого-то - узкий. Например, у женщин тазовые кости обычно шире, чем у мужчин. Учитывать эти индивидуальные различия в массовом производстве велосипедов сложно, но для профессиональных спортсменов вполне возможно подбирать Q-фактор индивидуально.
Возможные проблемы
Шатуны обычно делают из легких материалов, в первую очередь алюминия. А ось педалей как правило стальная, так что у вас возникает не самое хорошее сочетание. Если смазывать посадочное место и не перетягивать педаль, то обычно проблем не бывает.
На некоторых моделях можно встретить специальные втулки, обычно стальные, в которые уже вкручивается педаль. Такое соединение как правило надежнее, но только при условии, что втулка намертво закреплена в шатуне. На одном из моих велосипедов есть такая втулка, шатун Truvativ Hussefelt ранних моделей. Так вот, эта втулка просто вкручена в шатун по своей резьбе, большего диаметра, чем диаметр резьбы для педали. И вот, в один прекрасный день, при откручивании педали втулка начала вращаться в шатуне :). Благо педаль была закручена со смазкой, так что оказалось достаточно закрутить втулку в шатун с фиксатором резьбы, после чего педали отворачивались как и должны. Но было неуютно.
Многие велосипедисты могут рассказать вам увлекательные истории о проблемах с соединением шатунов под квадрат. Этот стандарт в свое время стал отличной заменой шатунам под клинья, однако свои проблемы у него есть, главная из которых - постепенное истирание этого квадрата, так что со временем шатун перестает держаться на оси. Я в последнее время ставлю шатуны на синий фиксатор резьбы, он держится достаточно надежно, а в момент затягивания фиксатор резьбы выступает в роли смазки.
Новые системы крепления шатунов этого недостатка лишены, однако и их нужно собирать тщательно, соблюдая момент затяжки. Также, разумеется, стоит использовать синий фиксатор резьбы во всех резьбах. Если болты крепления ослабнут, то также как на квадрате можно испортить посадочные места.
Выводы
В целом можно сказать, что все современные системы шатунов работают очень неплохо. При покупке стоит в первую очередь подумать, собираетесь ли вы ставить синглсистему, а также каковы ваши пробеги и бюджет, насколько для вас критичен стандарт крепления звезд. Длину имеет смысл выбирать между 170 и 175, скорее всего такие значения вам подойдут. И, конечно, не стоит забывать о чейнлайне и Q-факторе.