С утра внезапно написал Жека:
— У меня что-то заднее колесо шатается, что может быть?
— Я дома, прикатывай, что толку диагноз по телефону ставить.
Через 15 минут Евгений Викторыч, мой товарищ со второго класса и весьма знаковый в моей жизни персонаж, причалил к моему подъезду. Перевернули коня, сняли колесо... В самом деле ось втулки шатается, причём как-то подозрительно. Тяну концы оси в разные стороны — и жестом фокусника извлекаю половинки оси из недр втулки!
— Подравляю, ты приехал на штатную болячку трещоточных втулок — перелом оси! Скажи спасибо, что никуда не улетел. Сейчас наберём Петровича, у него должны быть оси, сгоняешь, купишь, тут недалеко.
Оси у Петровича и правда оказались, и Жека, оседлав мой вел, поехал с колесом на руле чинить свой...
В предыдущей статье я рассказал, зачем современным велосипедам столько звёзд, а то и бочонок планетарной втулки вроде Nexus, с неуклюже выходящим сбоку тросиком — эти механизмы позволяют связать ноги с колесом наивыгоднейшим образом, чтобы и суставы ног сохранить (здоровье, как ни крути, превыше всего), и силы поберечь, и ехать побыстрее.
К планетаркам вернёмся ниже, а пока — о привычной «перекидке», всё же почти все выпускаемые велы оснащены ею. Что выбирать, к чему быть готовым и как пользоваться, чтобы дольше проработало? Прежде всего нужно научиться различать задние втулки.
Когда появилась перекидка, производители ушли от старых втулок со встроенным тормозом — он просто не будет работать, при обратном вращении педалей будет складываться задний переключатель, а не тормозить втулка — и начали эксперименты. Втулка стала проще — если отбросить корпусные детали, то по сути в её состав входят:
* два главных подшипника, с помощью которых ось опирается на колесо;
* два подшипника трещотки, с помощью которых звезда или блок звёзд опирается на втулку;
* трещотка — храповая обгонная муфта.
Встречаются — в основном на старых шоссейниках — конструкции, где трещотка выполнена заодно с самой втулкой, но распространение получила конструкция со съёмной трещоткой — она наворачивается на втулку по резьбе. Резьба обычная, правая, что способствует её затягиванию при езде. А потом шиш отвернёшь...
Однако у этой конструкции серьёзный недостаток — подшипники стоят далеко от точек опоры рамы, в итоге плечо силы получается большим, что создаёт большие изгибающие силы в оси. Поэтому нередки её изломы, и одна японская фирма лет 20 назад начала выпускать втулки принципиально иной конструкции — так называемые кассетные.
В кассетной втулке корпус втулки удлинён и трещотка как бы надета на него, «надеты» один на другой и оба правых подшипника — трещотки и оси. Конструкция отдалённо напоминает межвальную опору турбины двигателя НК-8, но это, конечно, художественное сравнение — в двигателе подшипники сепараторные, а во втулке насыпные...
Как видим, корпус трещотки служит внешним кольцом подшипника трещотки, внутренним кольцом служит деталь, которую я назову промежуточным кольцом (вряд ли термины производителя переведены на русский). Оно же служит внешним кольцом подшипника оси, а внутреннее кольцо подшипника оси — привычный конус, навёрнутый на ось.
За счёт выноса подшипников ближе к концам оси конструкция получается жёсткой, прочной и надёжной, изломов оси кассетной втулки я лично не видел, а у трещоточных они трещат сплошь и рядом.
Вполне логично, что выбирать надо вел с кассетной втулкой. Различить их просто при взгляде сзади справа: у трещоточной втулки довольно широкий торец, у которого возвышаются лишь края, а дальше к центру зияет «провал». У кассетной же видна ровная поверхность замковой звезды с гайкой, лишь возле самой оси виднеются аккуратные шлицы под съёмник:
Кстати, ввиду того, что у трещотки широкий торец (точнее, громоздкая неуклюжая конструкция корпуса) — на них не бывает звёзд меньше чем на 13 зубьев, обычно 14. Также на обычную втулку нельзя навернуть 8-скоростную трещотку — она торцом упрётся в раму, под 8-скоростные трещотки существуют специальные втулки с более глубоко сидящей резьбой, а на обычные втулки подходят трещотки на 7 и менее скоростей.
В кассету обычно входит замковая звезда на 11 зубьев, но в дорогих кассетах на 11 — 12 скоростей встречаются 10- и даже 9-зубые. Кассету на 7 скоростей сейчас найти почти невозможно, распространены на 8 и на 9, на велосипедах средней ценовой категории нередко стоят 10- и 11-скоростные, а в высшем ценовом сегменте есть 12-ск.
Как уже сказано в предыдущей статье, цепь для девяти и более передач более узкая, чем для 6-8-скоростных кассет. С каждым шагом она всё более узкая. Естественно, под них выпускаются и свои системы (передние звёзды) — если поставить 10-скоростную цепь в 8-скоростную трансмиссию, то более широкие зубья системы её быстро съедят.
Кроме того, из-за большего числа передач «сзади» убавляется число рядов (передач «спереди»): для 10-скоростных трансмиссий выпускаются двойные системы (получается трансмиссия 2х10), а для 11- и 12-скоростных, насколько мне известно, систем не существует — эти трансмиссии могут существовать только как 1х11 и 1х12. А в пару к 8- и 9-скоростным кассетам можно поставить хоть одиночную, хоть 2- или 3-звёздную систему.
В кассету, в отличие от трещотки, можно и звёзды поставить любые: хочешь — делай шаг хоть через один зуб (11, 12, 13 и так далее), хочешь — растяни передаточные числа. Как решить, какие конкретно звёзды ставить? Всё зависит от потребностей и стиля езды. Можно посмотреть на передаточные числа коробок передач автомобилей:
Как видим, разрывы между передаточными числами первых передач весьма велики, а вот последние передачи сжаты что у легкового авто, что у грузового. Всё вполне понятно — на первых передачах крутящий момент двигателя, пройдя через КПП, многократно возрастает, и чтобы увеличить или уменьшить силу тяги (добавить или убавить ньютон-метров на ведущей оси) — достаточно миллиметрового движения педали газа. Запас по крутящему моменту есть.
На последних передачах всё иначе — крутящий момент двигателя коробкой почти не трансформируется (на последней передаче — повышающей — вообще уменьшается), и если дорога пошла чуть в подъём и появились дополнительные ньютоны сопротивления — движения педалью может не хватить, потребуется переключиться пониже. Чтобы сохранять оптимальные обороты в разных дорожных условиях — высшие передачи сближены.
Совершенно так же всё и у велосипедов. Взгляните на уже осмотренный нами «шашлык»:
Звёзды первых двух передач огромны, разница между ними — порядка 10 зубьев, а между звёздами высших передач разница на глаз всего в 2 — 3 зуба. Правила те же самые — на низших передачах лишняя килограмм-сила сопротивления почти не ощущается, а вот на высших, когда развиваемый ездоком крутящий момент уменьшается передачей в несколько раз — чувствуется любое усиление встречного ветра. Тут уж зубчики на звёздах надо добавлять по штуке — двум.
Число звёзд в кассете конечно, поэтому приходится выбирать — или получится шоссейная трансмиссия с «собранными в кучу» числами, или вседорожная, где передачи разложены как в автомобиле — по кривой. Примером первой может служить шоссейная кассета 13-26 или 13-28, в 13-28 звёзды следующие: 13, 14, 15, 17, 19, 21, 24, 28. Между тремя высшими разница всего в 1 зуб, лишь между первой и второй целых 4 зуба.
Пример универсальной кассеты — 11-32: 11, 13, 15, 17, 20, 23, 26, 32. У меня такая стояла на моём первом «Авторе». Есть и промежуточные варианты вроде MegaRange, это 7-скоростная трещотка 14-34 со звёздами 14, 16, 18, 20, 22, 24 и сразу 34 — как видим, в случае острой необходимости можно включить первую, увеличив момент аж на треть.
Правда, у больших разрывов между звёздами есть недостаток — затруднённое переключение. Мало того, что переключатель направляет цепь на нужную звезду — цепь должна ещё зацепиться за зубья. Чем больше разница диаметров — тем труднее цепи зацепиться за бо́льшую звезду.
Ещё есть недостаток у звёзд небольшого размера. Первый — чем меньше диаметр звезды, тем меньше радиус поворота цепи на ней, тем на больший угол складываются звенья. Это повышает износ цепи. Второй — повышение усилий в трансмиссии. Вспомните эту картинку:
Возьмём две пары ведомая звезда/ведущая звезда, скажем, 11/28 и 17/42. Казалось бы, они дают почти одинаковое передаточное (0,39 и 0,4) и практически равноценны, однако диаметр звёзд первой пары в полтора раза меньше. Это значит, что при одном и том же усилии на педалях сила в цепи будет в полтора раза больше — например, не 151 кг, а уже 227! Как это влияет на ресурс и звёзд, и особенно цепи — без комментариев. Поэтому при прочих равных лучше крутить на передаче 3-6, чем, скажем 2-8.
Вот мы подошли к тому, как рассчитать эти «равные», что нужно при выборе трансмиссии. Формула передаточного числа известна — Z2/Z1 (число зубьев ведомой звезды делим на число зубьев ведущей), поехали, считаем числа всех 24-х комбинаций. Для примера — трансмиссия моего 29-ника, у него родная система 42-34-24 и кассета 13-15-17-19-21-23-26-32, собранная мной из шоссейной и универсальной.
Передача 1-1 — это 32/24 = 1,33, передача 2-4 — 21/34 = 0,62, 3-7 — 15/42 = 0,36...
Как видим, передачи разложены вполне по-автомобильному, есть две совершенно равноценные — 2-6 и 3-4, передаточное на них равно 0,5. Какую лучше выбрать для движения? 3-4, ибо будут работать звёзды большего диаметра — меньше износ звёзд и цепи. Кроме того, прекрасно видно, что передачи высшего ряда расположены ближе друг к другу — значит, проще подобрать подходящую.
На средний ряд имеет смысл переходить в тяжёлых условиях — подъём, песок, грязь... А почему некоторые передачи обозначены рыжим и красным? Это передачи с сильным перекосом цепи. Жёлтые — передачи, включение которых нежелательно, повышается износ, красные — включение которых опасно, цепь легко разорвать. Почему? Об этом в следующей статье, в качестве пролога к ней — фото звезды, «заточенной» на одну сторону ездой на косых передачах:
До встречи!
ДРУГИЕ ЦИКЛЫ КАНАЛА
«ТЭД — труженик электродвигатель» — об электромашинах и электротяге на транспорте
«Тушкины потроха» — о Ту-154 и попутно немного о других летательных аппаратах и двигателях