Трансмиссия велосипеда. Как работает?

Трансмиссия велосипеда является одним из важнейших и относительно сложных механизмов. Именно благодаря трансмиссии происходит передача механического движения при вращении педалей к заднему колесу. Современные многопередаточные трансмиссии позволяют изменять значение скорости движения в широком диапазоне.

Важными понятиями для более полного осознания этого материала являются: крутящий момент, мощность, передаточное число, момент инерции. Постараемся объяснить эти термины просто.

Крутящий момент

Крутящий момент легче всего понять на примере вращения педалей. Когда вы давите на педаль, возникает усилие (сила), оно передается на тело шатуна (плечо силы), а на валу шатуна возникает крутящий момент, который передается на заднее колесо с помощью трансмиссии.

Мощность

Мощность определяется как значение крутящего момента, умноженное на число оборотов. Таким образом для достижения максимальной мощности необходимо вращать педали с большой частотой и приложением максимального усилия.

Передаточные числа

Передаточное число и диапазон передаточного числа можно легко посчитать самому. Это есть отношение числа зубьев на передней звезде к числу зубьев на задней. Его смысл заключается по сути в отношении числа оборотов. При передаточном числе 1, за один оборот педалей колесо совершит также один оборот, передаточном числе 0,5 колесо совершит половину оборота, при числе 2 колесо совершает 2 оборота при одном обороте педалей. Диапазон передаточного числа определяется как отношение его самого большого значения в трансмиссии к самому маленькому и выражается в процентах.

Инерция

Момент инерции в велосипеде особенно ярко выражен на колесах. Чем больше масса колеса, тем оно более инертное. Иными словами его труднее раскрутить и остановить. Кроме этого, из-за возникающего момента инерции для отклонения оси вращения колеса необходимо приложить силу. Она будет тем больше, чем больше масса самого колеса и чем выше скорость его вращения. Именно из-за возникновения момента инерции велосипед может ехать на двух колесах и не заваливаться на бок.

При необходимости достижения максимальной скорости велосипедист выбирает передачу с наибольшим значением передаточного числа. Ведь человек способен выдавать одно предельное значение мощности, 200 Ватт к примеру, при этом частота вращения педалей будет высокой, но из-за высокой частоты крутящий момент на заднем колесе будет минимальным.

При стремлении достичь максимального крутящего момента необходимо использовать минимальное значение передаточного числа в трансмиссии. Тогда на низких оборотах заднее колесо будет иметь максимальный крутящий момент. Это особенно важно при подъеме в гору, преодолении препятствий, езде по вязким и сыпучим грунтам.