Цепь – важный компонент, без которого сложно представить современный велосипед, ведь она обеспечивает передачу усилий от педалей к колесам. Но, несмотря на свою привычность, о цепи можно рассказать много занимательного и полезного.
1. История велосипедной цепи начинается с конца 19 века. Патент на первую цепь, похожую на современные, был получен в 1879 году инженером Хэнри Лоусоном (Henry Lawson). Его изобретение, известное как «Safety Bicycle» положило начало применению цепных трансмиссий на велосипедах.
До появления цепи, педали велосипеда крепились непосредственно на ось колеса. Поэтому, чтобы обеспечить приемлемую скорость, колёса приходилось делать очень большими. Это повышало центр тяжести, снижало устойчивость - передвижение на таком агрегате было опасным занятием.
Благодаря появлению цепной передачи, колёса уменьшились, ведь теперь скорость езды стало можно регулировать, подбирая размеры ведущий и ведомой звёзд. Этот революционный шаг не только изменил конструкцию велосипедов, но и укрепил их роль в повседневной жизни людей по всему миру, сделав доступным и популярным средством передвижения.
2. Коэффициент полезного действия (КПД) велосипедной цепной передачи является одним из самых высоких среди всех механических трансмиссий. Он, при правильном уходе и настройке, может достигать впечатляющих 98%. Это означает, что почти вся энергия, затраченная велосипедистом на вращение педалей, передается на ведущее колесо.
Высокий КПД велосипедной цепи объясняется минимальными потерями за счет трения, низким весом и компактностью конструкции. Это делает велосипед не только экологически чистым средством передвижения, но и чрезвычайно эффективным с энергетической точки зрения.
3. КПД цепной трансмиссии зависит от размеров звёзд. Чем звёздочки больше – тем КПД выше, ведь цепи нужно изгибаться на меньший угол. Поэтому фиксеры порой используют звёзды побольше, даже если то же самое передаточное соотношение можно получить на меньших – они теряют в массе, но выигрываются в эффективности. И по этой же причине компания Shimano не спешит выпускать шоссейные кассеты с маленькой звездой на десять зубьев. Кроме того, чем меньше звезда, тем быстрее она изнашивается.
4. Цепная трансмиссия с переключателями-перекидками способны обеспечить очень широкий диапазон доступных передач. Если спереди поставить тройник 24х38х50, а сзади кассету 11х52, то диапазон составит от 1к2 до 5к1, то есть разница между самой лёгкой и самой тяжёлой передачами будет 10 раз!
5. У цепей, в качестве велосипедной трансмиссии есть конкуренты: карданный вал и ремень. Несмотря на некоторые преимущества, вроде меньшей требовательности к качеству обслуживания, они не получили широкого распространения. Карданный вал имеет меньший КПД и более высокую массу. А ремень не позволяет реализовать эффективное переключение скоростей (т.к. не допускает перекосов).
6. Все цепи имеют шаг звена в полдюйма (12,7 мм). Вообще степень унификации в велосипедной промышленности высокая, в отличии, скажем от автопрома. Очень мало шансов, что деталь от одного автомобиля подойдёт к другому. Но, в случае с велосипедами, это намного вероятнее (особенно если речь идёт о педалях, кассетах, сёдлах и даже колёсах). Общепринятые стандарты и высокая степень унификации делают обслуживание и модернизацию велосипедов намного проще, обеспечивая велосипедистам большую гибкость и удобство в эксплуатации.
7. Стандартная велосипедная цепь состоит примерно из 450 отдельных элементов, каждый из которых должен быть изготовлен с очень высокой точностью, чтобы обеспечить её гибкость и прочность.
Изделие подобной сложности было невозможно сделать не только в средневековье, но и в античности. Не было ни технологий, ни материалов. Поэтому рассказы о существовании рыцарского ордена, члены которого перемещались на велосипедах – не более чем миф.
8. Велосипедные цепи изготавливаются из стали, так как этот материал обеспечивает необходимую прочность и долговечность. Сталь может быть разной: от простой углеродистой до легированных сплавов. Премиальные модели цепей могут иметь покрытия из нержавеющей стали для дополнительной защиты от коррозии и увеличения срока службы. Покрытия могут включать никелирование или другие антикоррозийные материалы. В последних разработках некоторые производители, такие как KMC и CeramicSpeed, предлагают цепи с покрытиями из нитрида титана или других композитных материалов, чтобы уменьшить трение и повысить долговечность.
9. Чем больше скоростей у велосипеда, тем более узкой должна быть цепь. Например, цепи для 11-скоростных кассет уже, чем для 7-скоростных, чтобы более точно ложиться на зубья (5,5мм против 7,4мм). Самая же широкая цепь у односкоростных велосипедов (8,6–9мм). Благодаря этому он самая «живучая».
Рекомендуется использовать цепь, соответствующую кассете, чтобы обеспечить правильное переключение передач и избежать ускоренного износа компонентов.
10. Цепи изнашиваются намного быстрее, чем ведущие звёзды и кассеты. Поэтому, чтобы сэкономить на обслуживании, опытные велосипедисты используют технику «езда на 3х/4х/5 цепях». Она заключается в том, что велосипедист чередует использование нескольких цепей через определенные интервалы пробега. Например, устанавливает самую короткую цепь каждые 500-1000 км. И когда все цепи оказываются критически растянуты – заменяет весь комплект разом: и звёзды, и цепи.
11. К сожалению, попадаются контрафактные цепи крайне низкого качества. Так, у меня одна цепь растянулась на 1% всего лишь за 100 км пробега! При этом, на оригинальной цепи от известного производителя (SRAM, Shimano, KMC) можно проехать 3-5 и даже более тысяч км.
Поэтому лучше покупать цепи (впрочем, как и остальные велокомпоненты) в проверенных местах и не искать самый дешёвый вариант – ведь, в итоге, это может обойтись дороже, особенно с учётом того, что растянутая цепь быстро сточит кассету и придётся её тоже менять.
Велосипедная цепь – это маленькая, но очень важная часть вашего велосипеда. Забота о ней и своевременное обслуживание поможет вам избежать множества неприятностей и наслаждаться поездками гораздо дольше!
