Велосипедные планетарные втулки и внутренний привод

Эта статья посвящена самому важному элементу привода велосипеда — втулке. Одной из ее разновидностей является система с планетарным механизмом переключения передач. Как нетрудно догадаться, название “планетарные” втулки получили за свои конструктивные особенности. Весьма сложный механизм, состоящий более чем из 40 деталей, действительно напоминает Вселенную, в которой планеты Солнечной системы вращаются по определенной траектории.

Безусловным лидером производства таких втулок является американская корпорация SRAM, которой (с 1997 г.) принадлежит хорошо известная автомобилистам и велосипедистам фирма Sachs Bicycle Components. Не менее популярны 4- и 7-скоростные втулки и японской корпорации SHIMANO.

Своим появлением привод с внутренней системой переключения передач обязан ситуации тех лет, когда более привычный (с наружной) находился в зачаточном состоянии; окончательно он оформился в серийном производстве только в 30-х годах. Первые планетарные втулки (“тиражом” 250 тысяч штук) были произведены фирмой SACHS в 1904 г.

Это были 2-скоростные модели “Торпедо”. В 1914 г. их было продано уже свыше 833 тысяч. Во время Второй мировой войны более половины производственных площадей компании, расположенных в Европе, были разрушены, и она оказалась на грани банкротства. Несмотря на это, в конце 1945 г. производство было восстановлено. В послевоенные годы в фирме неоднократно происходили структурные изменения, а в 1997-м корпорация SRAM приобрела фирму Sachs Bicycle Components и инвестировала в развитие этого направления более $1 миллиона.

Какие же преимущества дают втулки с планетарным механизмом переключения передач? Прежде всего, надо отметить, что, на сегодняшний день, SRAM-SACHS выпускает втулки с 3, 5, 7 передачами и внутренней тормозной системой. Кроме этого, есть варианты 3-5-7-скоростных втулок бестормозного типа и с роллерным тормозом. Недавно предприятие освоило производство системы типа Dual-Drive 7х3 и 8x3 и 9х3, представляющей собой комбинацию из планетарной втулки на 3 передачи с кассетой из 7/8/9 звезд. Классический наружный переключатель, установленный на раме, перемещает цепь по звездам кассеты. В итоге получается 7х3=21, 8х3=24, 9х3=27 сочетаний передач.

Итак, преимущества.
1. Достаточно высокий диапазон передаточных чисел. Для сравнения: набор звезд 42-32-22 и кассета 11-30 у внедорожного велосипеда, как нетрудно посчитать, имеют диапазон передаточных чисел 520%. Так, для 7-скоростной втулки суммарный диапазон составляет 303%. Причем, если считать 4-ю передачу за прямую (100%), то относительно нее есть передачи пониженные (1-я — 57%), и повышенные (7-я –174%). Проще говоря, на велосипеде с такой втулкой можно успешно разогнаться как по шоссе, так и преодолеть крутой подъем. У 5- и 3-скоростной втулок диапазон передач меньше — 249% и 186% соответственно, зато они легче и дешевле. У модели Dual drive 7x3 диапазон передаточных чисел составляет 434%, а у втулок 8х3 и 9х3 — и того больше.



2. Быстрый и точный переход с одной передачи и на другую с четкой фиксацией положения ручки переключателя. Следует отметить, что, в отличие от механизмов с наружной системой, данное устройство позволяет делать это стоя на месте.
3. Минимальное обслуживание. Как указано в инструкции по эксплуатации, втулка является необслуживаемым механизмом. Единственное предупреждение сводится к тому, что при мойке велосипеда водой под сильным напором не следует направлять струю непосредственно на втулку. Следует добавить, что в процессе эксплуатации может потребоваться корректировка управляющего привода — иначе говоря, регулировка натяжения тросика, который имеет свойство растягиваться.
4. Использование самой простой и прочной цепи (как на обычных дорожниках), которая работает “напрямую” без перекосов, не перемещаясь по звездам, как в случае с наружным механизмом. Как следствие, значительно повышается ресурс компонентов привода “передняя звезда/цепь/задняя звезда”. Блок передних звезд упрощается до одной; необходимость в переднем переключателе и манетке отпадает.
5. Торможение ногами превращается в преимущество при пересадке с обычного дорожника. При этом на адаптацию не требуется время — т. е. не надо переучиваться. Напоминаем: торможение только одним колесом всегда менее эффективно, чем двумя. Как правило, на таких моделях всегда установлен передний ручной тормоз, но подавляющее большинство велосипедистов, по разным причинам, им не пользуется. Потому-то мы и говорим о торможении только задним колесом, что в корне неверно (представьте себе автомобиль, у которого не работают тормоза передних колес!).

В то же время, в рассматриваемом случае об эффективности торможения можно забыть, если предполагается спокойная езда — без рывков и гонок. А именно для такой и предназначены велосипеды с внутренним приводом и планетарной втулкой.

Как и любой механизм, привод с планетарной втулкой, наряду с достоинствами, имеет и ряд недостатков, которыми в известных случаях можно пренебречь.

Прежде всего это довольно большой вес (например, 7-скоростная втулка весит — правда, с тормозом — около 17 кг). Трение качения такой модели, по сравнению со втулками свободного качения (бестормозные, с наружным переключателем), существенно выше. Именно эти причины не позволяют применять подобный привод в спортивных велосипедах.

Конструкция втулки — очень сложная, и производитель не рекомендует самостоятельно разбирать их: лучше доверить это специалисту.

Справедливости ради надо отметить, что неисправности внутреннего механизма встречаются крайне редко, а ресурс втулки весьма высок и превосходит этот показатель у многих других узлов и всего велосипеда в целом. По нашим наблюдениям, в основном возникновение проблем провоцирует неквалифицированное вмешательство, следствием которого становится поломка наружных частей. Настоятельно не рекомендуем предпринимать самостоятельные действия по разборке планетарных втулок, а при необходимости снятия колеса советуем прежде внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.

Подводя итоги достоинств и недостатков планетарных втулок, отметим, что велосипеды, укомплектованные такими приводами, очень широко популярны во многих европейских странах — Германии, Голландии, Франции, Испании, Австрии, Финляндии и других. Такая сверхпопулярность объясняется, прежде всего, развитой сетью дорог отличного качества, широким использованием велосипеда как транспортного средства, несравнимо более высокой покупательной способностью европейцев и, пожалуй, их нежеланием лишний раз возиться с техникой. Не случайно львиная доля велосипедов, выпускаемых европейскими производителями — такими, как PANTHER WERKE, GAZELLE, ACCELL GROUP, STEVENS и многими другими, — укомплектована приводами с планетарной втулкой.

В общем, выбирая себе велосипед, прежде всего определитесь, что вам важнее. На модели, оснащенной планетарной втулкой, предпочтительны прогулки по парку, городу, проселочной дороге, несложный поход — словом, такие условия эксплуатации, при которых не возникают экстремальные ситуации ни для вас, ни для вашего велосипеда. Механизм втулки имеет пылевлагозащищенную конструкцию, но грязевые, песочные или водные ванны все равно нежелательны. Обслуживание такого привода минимально и сводится к поддержанию его в чистоте, сухости и смазке цепи.

В тех случаях, когда предпочтение отдается удобству эксплуатации, а не рекордам скорости и величины пробега, приводы с планетарной втулкой — вне конкуренции.