Планетарная втулка
Практически любой современный велосипед оборудован многоступечатой трансмиссией. Классической схемой принято считать внешний тип переключения — когда на заднем колесе у вас от 5 до 11 звезд(кассета) и 2-3 звезды впереди и переключение между звездами осуществляется с помощью специальных перекидывающих устройств. Однако в данной статье мы рассмотрим вариант внутреннего переключения передач — планетарная втулка.
Название «планетарные» втулки получили за свои конструктивные особенности. Весьма сложный механизм, состоящий более чем из 40 деталей, действительно напоминает планеты солнечной системы, вращающиеся по определенной траектории.
История
Внутреннее переключение передач намного старше внешнего. Пионером в области создания многоскоростных втулок стала английская компания Sturmey-Archer. Первые 2- и 3-скоростные втулки Sturmey-Archer выпустила ещё в 1902 году. Всего на несколько лет отстала немецкая компания Sachs, выпустившая подобные втулки в 1904 году. А уже в 1914 г. было продано свыше 833 000 шт. В 1943 г. 67% производственных площадей компании на европейской территории были разрушены, и Sachs находилась на грани банкротства. Несмотря на это в конце 1945 г. производство было восстановлено. В послевоенные годы в компании неоднократно происходили структурные изменения, а в 1997 году корпорация SRAM приобрела фирму Sachs Bicycle Components и инвестировала более миллиона долларов на развитие этого направления.
Производители
На сегодняшний день на рынке присутствуют втулки в основном трех производителей:
SRAM выпускает втулки с 3, 5, 7 передачами и внутренней тормозной системой, а также есть вариант 3-5-7-скоростной втулки безтормозного типа и с тормозом роллерного типа. Недавно освоено производство втулки типа Dual-Drive 7х3 и 8x3 и 9х3, представляющей собой комбинацию из планетарной втулки на 3 передачи, на которой установлена кассета 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.
Компания Shimano выпускает похожий ассортимент в своих сериях Shimano Nexus и Shimano Alfine которые отличаются количеством скоростей ну и соответственно стоимостью.
Однако лидером по количеству передач, установленных на планетарную втулку является немецкая компания ROHLOFF. Ею выпускаются различные варианты втулок на 14 передач (диапазон передаточных чисел — 526%). Это безтормозные втулки, имеющие герметичный корпус, выполненный из высококачественного алюминиевого сплава, в котором собран планетарный механизм переключения скоростей. Конструкция втулки не требует обслуживания в течение всего срока службы. По сути единственным недостатком втулок данной фирмы является цена. Втулка Rohloff Speedhub на 14 скоростей обойдется вам ни много ни мало в кругленькую сумму около 1000€.
Преимущества планетарных втулок
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 четвертую передачу за прямую (100%), то относительно нее есть передачи пониженные (первая — 57%), и повышенные (седьмая –174%). Проще говоря, на велосипеде с такой втулкой можно успешно разогнаться как по шоссе, так и преодолеть крутой подъем и бездорожье.
2. Быстрое и точное переключение передач с четкой фиксацией положения ручки переключателя. В отличие от механизмов с наружной системой переключения передач, данная система позволяет переключаться стоя на месте, хотя непосредственно переключение произойдет уже в движении.
3. Минимальное обслуживание. Как указано в инструкции по эксплуатации, втулка является необслуживаемым компонентом. Единственное предупреждение сводится к тому, что при мойке велосипеда водой под сильным напором не следует направлять струю на втулку. В процессе эксплуатации, возможно, потребуется регулировка управляющего привода, иначе говоря, регулировка натяжения тросика, которому свойственно растягиваться. Механизм втулки имеет пылевлагозащищенную конструкцию, но грязевые ванны все равно нежелательны. Обслуживание такого привода минимально и сводится к поддержанию в чистоте и смазке цепи.
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, и как следствие очень высокий ресурс компонентов привода — передняя звезда/цепь/задняя звезда. Блок передних звезд упрощается до одной звезды, и отпадает необходимость в переднем переключателе и манетке.
5. Торможение ногами будет преимуществом, если велосипедист пересаживается с обычного дорожника — не надо переучиваться тормозить. Хотя следует понимать, что торможение только одним колесом всегда менее эффективно, чем двумя. Как правило, на таких велосипедах всегда установлен передний ручной тормоз. Но подавляющее большинство по разным причинам им не пользуются. Поэтому мы и говорим о торможении только задним колесом, что в корне неверно (представьте 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 езды и предназначены велосипеды с внутренним приводом и планетарной втулкой.
В то же время наиболее высокоэффективными в смысле КПД являются втулки без внутреннего тормозного механизма. На моделях велосипедов с безтормозными планетарными втулками устанавливаются любые ободные или дисковые тормоза в зависимости от класса велосипеда и его назначения.
Но, как говорится, в каждой бочке меда найдется хоть и маленькая но ложка дегтя.
К недостаткам можно отнести:
1. Высокая стоимость.
2. Довольно большой вес (например, 7-ск. тормозная втулка весит около 1700 г.).
3. Трение качения тормозной втулки по сравнению с втулками свободного качения (безтормозные с наружным переключателем) выше. Именно эти причины не позволяют широко применять такой привод в спортивных велосипедах, хотя в настоящий момент появились сообщения о применении «планетарок» в гоночных моделях.
4. Конструкция втулки очень сложная, и производитель настоятельно не рекомендует самостоятельную разборку. Лучше доверить это специалисту. Справедливости ради надо отметить, что неисправности внутреннего механизма встречаются крайне редко, а ресурс втулок весьма высок и превосходит ресурс многих компонентов и всего велосипеда в целом.
Итоги
Подводя итоги рассмотрению достоинств и недостатков планетарных втулок, отметим, что велосипеды, укомплектованные такими приводами, очень популярны во многих европейских странах — Германии, Голландии, Франции и др. Такая сверхпопулярность объясняется прежде всего развитой сетью дорог отличного качества, широким использованием велосипеда как транспортного средства, несравнимо более высокой покупательной способностью европейцев и, пожалуй, нежеланием лишний раз возится с обслуживанием техники. Не случайно львиная доля велосипедов, выпускаемых европейскими производителями, такими как PANTHER WERKE, GAZELLE, ACCELL GROUP, STEVENS и многими другими, укомплектована приводами с планетарной втулкой.
На таком велосипеде предпочтительно прогулочное катание по парку, городу, проселочной дороге, поход умеренной сложности — словом, все, кроме экстрима и спорта.