Пути развития велосипедной системы переключения передач

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Автомобили и другие средства передвижения и аксессуары

Велосипед в представлении обывателя оснащен цепью и одной или несколькими звездочками с переключателем скоростей. В классическом варианте так оно и есть, но прогресс не стоит на месте, и трансмиссию велосипеда постоянно совершенствуют и внедряют различных помощников. Появляются новые решения, в том числе совместимые с электроприводом. Сегодня рассмотрим перспективные пути развития механизмов переключения скоростей велосипедов.

Введение 

Помимо классической кассеты с набором звездочек разного размера, по которой ходит цепь велосипеда, часто используется планетарная втулка, которая заспицованна в заднее колесо. Планетарный механизм переключения передач часто применяют в городских велосипедах и моделях с ременной передачей от педалей.

Коробки скоростей с планетарным редуктором так же постоянно модернизируются: становятся легче, надежнее, растет диапазон передач. А в связи с распространением электровелосипедов, планетарные коробки получили "второй шанс" и возможности автоматического переключения.

Далее рассмотрим другие новинки в сфере переключения передач велосипеда.

Мощные планетарные втулки

Первый тренд — планетарные коробки передач, способные выдерживать высокий крутящей момент от центрального электромотора.

Как пример, девятискоростная планетарная втулка 3х3 Nine от немецкой компании HB-Hightech. Двухкилограммовая втулка без проблем выдерживает крутящий момент 250 Нм (это примерно в два, три раза больше чем у обычных втулок Shimano или Rohloff). А еще, есть возможность переключать передачи электрическим актуатором, и автоматически переключаться на пониженную передачу после остановки велосипеда. Похожее решение есть у REVOLUTE HUB1 (применяются шевронные зубчатые колеса).

Такие "коробки передач" находка для электровелосипедов с центральным мотором, потому что обычные велосипедные компоненты быстро изнашиваются при эксплуатации с мощным электроприводом. А планетарные редуктора закрыты от внешнего воздействия, требуют редкого обслуживания, но имеют КПД и диапазон ниже классических кассет и переключателей с цепной передачей, но это компенсируется электроприводом. Что радует, такие втулки скоро появятся в продаже отдельно (а так же на брендовых велосипедах).

Интеграция в ступице

Далее, интересный тренд гибридизации планетарного редуктора и кассеты со звездочками.

Эту технологию (Powershift Hub) представила компания Classified. Суть заключается в следующем: в обычную ступицу заднего колеса встроен двухскоростной планетарный редуктор с дистанционным беспроводным переключением, и на эту же ступицу ставится обычная кассета со звездочками. Полная совместимость с обычными велосипедами с установкой колеса на ось.  При этом масса ступицы менее 500 г. и выдерживает она высокий момент.

Это просто топовое решение для гравийных и гибридных велосипедов. К примеру, можно использовать более легкие кассеты с меньшим диапазоном, а встроенный планетарный редуктор даст диапазон переключения, как будто на велосипеде установлено две звезды спереди.

Коробка в раме

Далее, тренд, который существует давно, но сегодня (благодаря развитию электрических помощников снова популярен). Что если коробку скоростей велосипеда разместить рядом с узлом педалей в раме? - Да, такое решение существует. Активно занимается им (более 10 лет) компания PINION. У компании есть коробки скоростей с шестернями, которые позволяют переключать от 6 до 18 скоростей. Решение более тяжелое чем кассета, но и более надежное и долговечное.

У бренда появилась новинка — коробки Smart Shift. Там применяется дистанционное электрическое переключение передач с интеллектуальными функциями (переключение на комфортную передачу после остановки и возможность автоматического переключения). Имеется дисплей отображающий передачу. Передачи в такой коробке можно менять почти мгновенно, в неподвижном состоянии и под нагрузкой.

Коробка с мотором

Последний тренд не посредственно связан с распространением центральных электромоторов в качестве электропривода велосипедов. Интеграция центрального мотора и коробки передач в одном узле. Вполне логичное решение, не просто агрегатировать коробку к мотору, но и гармонично соединить их в одном корпусе, который уже ставится в раму велосипеда.

В качестве примера рассмотрим интегрированное решение от шотландской компании Intradrive. Тут восьмискоростная коробка передач с диапазоном 430% непосредственно связана с бесколлекторным мотором привода. Шестерни коробки работают в масляной ванне и надежно защищены от внешних воздействий. Корпус полностью совместим с рамами под систему Shimano EP8. В остальной трансмиссии можно использовать надежную односкоростную цепь или ременную передачу.

Похожими разработками может похвастаться французская компания Valeo.

Заключение

Как видим, "изобретение велосипеда" не прекращается. Инженеры и маркетологи постоянно придумывают и реализуют новые идеи в трансмиссии велосипеда. Иногда идеи опережают свое время, как было с трансмиссией Ceramicspeed driven. Иногда используются только в узкой велосипедной области. Но в любом случае, движение вперед по пути технического прогресса еще удивит нас интересными конструкциями.

Спасибо за внимание

Источник: Youtube

22 комментария

П
Единственное на моей памяти полезное усовершенствование это трансмиссия с одной звездой спереди.
Минус передний переклюк — это хорошо! Трансмиссия стала проще и легче.
Когда это только пошло в народ то доступно было чаще либо 1х10 либо 1х11, мне вот для унылого тошнилова интересен вариант 1х7 или даже 1х6, такое сейчас продаётся нормального качества Естественно хотелось бы комплект готовый, или уже проверенную кем то сборку.
j
а чего там проверять, снимаются лишние звёзды, остается только ограничить диапазон хода перекидки
107214747651022927274@google
а смысл в 6, 7 вместо 10??? шаг будет больше
вес? так берите шоссейные кассеты. они даже дешевле будут и передачи подбирать проще.
11-25 весит 260гр и это бюджетный деор с стальным пауком!
Стальную переднюю звезду можно заменить на 7075 ALU которая минимум вдвое легче. сразу минус сотня грамм.
Ресурс у нее поменьше, но брендовый китай все 5k ходит да и стоит не дорого.
i
Цепь нужна тоньше
A
Передний переклюк sora сдох в первый же год, скотина. В будущем обновлюсь тоже на одну звезду, и мне тоже не нужно много задних звезд для обычной прогулки по относительно плоской местности.
А
коробка в раме-автомат это что-то интересное но у нас в продаже не видел таких
B
Я в свое время так привык на старых велосипедах (без смены скоростей) к торможению обратным вращением педалей, что всяческие многозвездчатые конструкции и ручные тормоза вызывают стойкое раздражение. Куча нежной машинерии, лично мне, практически не нужной. По этому, вариант «коробка в раме» — однозначно интересен: сохраняется привычный вариант.
I
Планетарные втулки обычно имеют возможность такого торможения.
и вообще удобная штука
U
Вариант с таким торможением имеет существенный недостаток: возможно тормозить только задним колесом. А в случае соскакивания или обрыва цепи можно вообще лишиться тормоза.
m
Иногда идеи опережают свое время, как было с трансмиссией Ceramicspeed driven

Это не идеи время опережают, а разработчики побежали впереди поезда, когда выкатили трансмиссию, которую сами потом несколько лет не могли придумать как переключать (да и когда придумали то еще извращение получилось).
P
То же сыромятина пока. При приложении максимального крутящего момента на большой шестерне возникает очень большой вектор поперечной силы, который отклоняет кассету от ведущей шестерни и получается зазорчик или проскакивание ведущей шестерни. Резко не стартанешь или проскочит все.
Пока из существующих понравилась клиноременная передача на металлическом ремне. В крайнем случае ремень проскользнет, но держит значительно больший стартовый крутящий момент. И КПД приближается к обычной цепи. Да, работает автоматически, на центробежных грузиках, но диапазон еще не велик, может в сочетании с 3-х скоростной планетарной втулкой получится что-то путное.
80521853@vkontakte
А есть уже прототипы такого вариатора на велосипед?
Там же обороты конские нужны для изменения передаточного отношения при обеспечении требуемого натяжения ремня, либо очень тяжелые грузы, что негативно скажется на динамике
C
«Коробка в раме» от Pinion это вальная КПП типа автомобильной или мотоциклетной? Как там производится переключение? Механизм визуальной напоминает обычную МКПП.
bdos
вальная КПП типа автомобильной или мотоциклетной?

Да. Переключается тросиком или актуатором, за счет перемещения одного из валов
P
Сыроватая пока конструкция. Пробовал, не понравился большой шум и стуки при переключениях, часто заедает, так как шестерни упираются в зубья друг друга. Долговечности никакой. На соревнования не применишь.
Для полного копирования автомобильной КПП нужны не прямозубые, а косозубые или шевронные шестерни, скользящие на своих валах свободно и включающиеся зубчатыми или шлицевыми муфтами с синхронизаторами. А такой конструкции еще не сделали для велика. Пока лучше работает планетарная КПП типа как у Шимано.
C
Напоминает самые ранние автомобильные КПП, когда Генри Форд предпочёл для своей модели «Т» планетарную КПП именно из-за плавного, в отличие от тогдашних вальных «крашбоксов», переключения.
Может на этой велосипедной КПП ещё требуются манипуляции, аналогичные автомобильному двойному выжиму с перегазовкой? :) Как ещё иначе облегчить переключение «крашбоксу» с подвижными шестернями? Конечно, там должны быть шестерни постоянного зацепления, как на любой современной МКПП, даже несинхронизированной.
М
Тяжеленное всё. Коробка в раме вообще бред, она сколько весит? И как её мыть, когда все эти шестерни грязью забьются? Здесь и автомойка под давлением не поможет.
C
Там закрытый картер с маслом, как у автомобильной КПП.
V
Осталось только до вариатора дойти.
107214747651022927274@google
Проблема этих систем в том что они будут стоить очень дофига.
и обслуживание данных систем с поиском з.ч в РФ тоже будет радовать владельца.
Меня всегда интересовали иновации в относительно доступном ценовом сегменте.
bdos
Меня всегда интересовали иновации в относительно доступном ценовом сегменте.

ну очень большая редкость. Новинки на старте всегда дороги (по многим причинам)
A
Втулка, а не ступица!

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Конец эпохи кликбейта: вовлеченность пользователей соцсетей продолжает падать

Перевод
Похоже, что погоня за кликами теперь является проигрышной стратегией, так как вовлеченность пользователей на крупнейших онлайн площадках продолжает снижаться. Интернет изменил нашу жизнь навсегда,...

Первый взгляд на SMR-винчестер с трансляцией адресов WD Blue 60EZAZ емкостью 6 ТБ - немного результатов тестов и много скучной общей теории

Превью
Несмотря на экспансию твердотельных накопителей, «традиционные» жесткие диски остаются на первом месте по объему хранимой информации. В чем нет ничего удивительного, если посмотреть на такую...

Обзор осветительной палки RGB Light Stick: в помощь фотографу, оператору и тиктокеру

Обзор
Недавно я купил себе осветительных палок для подсветки предметов, чтобы улучшить качество фотографий для обзоров. Выбор пал на эту форму, так как на мой взгляд она более интересна и удобна чем...

Обзор Onyx Boox Tab Ultra: планшет с экраном E-Ink и стилусом

Обзор
Электронные ридеры прочно вошли в жизнь многих людей, сделав чтение действительно комфортным: текст выглядит так, словно напечатан на бумаге, есть встроенная подсветка, автономности хватает на...

Перспективный поисковик Presearch вознаграждает своих пользователей и может стать альтернативой Google

Рассуждения
Введение В этой публикации я хотел бы поделиться с вами информацией о децентрализованной поисковой системе Presearch, которая не только выполняет ваши поисковые запросы как Google, но ещё и...

Обзор Silicon Power Xpower Turbine RGB SP008GXLZU360BSB: одиночный модуль DDR4 с подсветкой на 8 ГБ

Обзор
В ассортименте Silicon Power есть оперативная память как с подсветкой, так и без нее. Последняя неоднократно была в моих обзорах, были модули с радиатором и без. Сегодня серия Xpower Turbine...