Почему на спортивных велосипедах заднее колесо сплошное

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Этот вопрос, наверно, хотя бы раз всплывал в сознании любого катальца, занятого заменой/заклейкой камеры, после очередного прокола. Вообще, если колетесь регулярно, то советую почитать мою статью про бескамерные покрышки для велосипеда, там этот вопрос практически решен.

Как здорово было бы — можно ездить хоть по гвоздям и стеклам. Вспоминаются детские трехколесные велики — ведь ездили же на шинах из сплошной резины, зачем же нужны эти камеры.

Основных претензий к шинам из сплошной резины три: большой вес, сопротивление качению и отсутствие должной амортизации, кроме того, такая покрышка будет плохо держаться на ободе и может соскочить с него про возникновении сильной боковой нагрузки. Сочетание этих факторов делает такую шину абсолютно неприменимой в реальной жизни.

В наше время производится немало обычных пневматических велопокрышек с очень серьезной защитой от проколов, возьмите, например, тот же швальбовский марафон, на котором путешественники ездят кругосветки. Смысла в возврате к шинам из цельного куска резины, казалось бы, нет.

Хорошо забытое старое

Тем не менее, эта идея не дает покоя некоторым производителям, например, корейскому Tannus Tyres. В основе их разработки лежит полимер под названием Aither, который, по их словам, позволяет покрышке из сплошной резины иметь ходовые качества, почти что не уступающие обычной пневматической шине.

Во-первых, вес сплошной шины размером 23мм находится во вменяемых пределах — 380 грамм. Весьма неплохо, защищенная от проколов пневматическая покрышка такого размера вряд ли будет весить сильно меньше, с учетом камеры и ободной ленты.

Во-вторых, шина из хитрого полимера всего на 8 процентов катит хуже своего пневматического аналога (согласно измерениям производителя).

За покрышки просят вполне приемлемые деньги — 99 фунтов за пару в британском представительстве компании Tannus Tyres, по крайней мере, цена сопоставима с парой Марафонов.

Пока что выпускается только версия 23мм на 28 дюймов — целевая аудитория этих шин весьма широка: хипстеры на фикседах, велокурьеры, путешественники и ситибайкеры. Короче, все, кто ездит по асфальту, и может смириться с чуть большим весом и чуть худшей катимостью ради беззаботной в плане проколов езды.

Есть некоторые сомнения в устойчивости резины к боковым нагрузкам, не совсем понятно, как она удерживается в поворотах и не прокручивается при торможении. Но производитель рекомендует свои покрышки в первую очередь владельцам фикседов, а там-то как раз с боковыми нагрузками всё в порядке — вспомните про торможение скидами.

На мой взгляд, начинание более чем интересное, давно пора ломать шаблоны и выводить на рынок новые/забытые идеи. Что скажете, имеют право на жизнь покрышки из цельной резины, в современном исполнении?

Чтобы не потерять этот сайт из виду: пройдите по ссылке - вы получите извещение о выходе новой статьи на емейл. Никакого спама, отписаться можно в пару кликов.

Сказать спасибо за статью можно репостом в Фейсбуке или Вконтакте:

Мифов о велосипедах существует очень много, они устойчиво закрепляются в головах райдеров разными способами.
Какие-то передаются от отца к сыну, какие-то от друзей, какие-то от веломастеров, что-то закрепляется в головах при помощи ярых энтузиастов, создающих массу тем на соответствующих форумах и подкрепляющих те или иные мифы историями сомнительного происхождения — способов их распространения много.
Происходит же это частично из-за технической неграмотности, частично из-за нежелания критически переосмыслить существующие факты. В некоторых случаях эти факты просто игнорируются, так как неудобны, а попытка открыть глаза другому может быть встречена весьма агрессивно.

И всё-таки мы попробуем.

Карбон со временем теряет жесткость.

Этот миф еще не успел прочно поселиться в головах велосипедистов, однако он тоже существует. Давайте разбираться.

В широком доступе карбоновые рамы стали появляться в 90-х годах и. они ездят до сих пор. То же касается и алюминиевых, которым отводят всего пять лет. Стальные рамы, которые должны были десять раз уже сломаться от усталостного разрушения материала и коррозии — тоже ездят. Каким бы материал изготовления велосипеда ни был, всегда найдутся скептики, пророчащие ему скорую кончину.

Тем не менее, как и в других мифах, здесь тоже есть зерно истины.
Смола, которая заполняет пространство между волокнами карбона тоже участвует в формировании жесткости элементов. При повторяющихся изгибах в ней, действительно, накапливаются микротрещины. Тогда вся нагрузка в полном объеме ложится на карбон, чей ресурс в разы выше той же смолы. Разрушения не происходит. Но трещины же накапливаются, а значит и теряется жесткость.

Всё так. Да не так. Инженеры компании Specialized проводили исследования на эту тему и выяснили, что после 100 000 циклов деформации жесткость конструкции падает, её можно измерить точными приборами. Однако величины эти настолько малы, что зафиксировать их можно, как раз-таки только точными приборами, человеку такая чувствительность не под силу.

Кстати, возможно, миф подкрепляется, когда гонщик пересаживается на более свежую карбоновую модель велосипеда. В этом случае да, жесткость старой будет казаться намного ниже на контрасте.
Но если помнить о том, что каждая обновленная модель становится на 10-30% жестче своей предшественницы, из-за новых технологий и применяемых материалов, то все вопросы сразу отпадают.

Вес колес имеет большое значение.

Существует устойчивый стереотип, что снижение веса колес следует проводить в первую очередь, так как это в значительной мере влияет на ускорение и торможение. Вращающийся маховик. чем он легче, тем быстрее ускоряешься. ну, вы знаете.

Костью поперек горла становится исследование инженера Крейга Виллетта в 2001 году. Ему удалось эмпирическим путем выяснить, что в первую очередь на разгон влияет. аэродинамика. Вторым по важности идет вес, да. Впрочем, Крейг считает, что разница в раскручивании тяжелых и легких колес невелика. Она есть, но настолько мала, что ей можно пренебречь.

Я и сам был ярым адептом этого мифа и у меня возникает вопрос — а как же ощущения от ускорения? Я же хорошо чувствовал разницу! На что Крейг дал ответ 19 лет назад — величина ускорения велосипеда незначительна, как незначительна и разница в раскрутке тяжелых или легких колес при таком незначительном ускорении. Мда, жаль расставаться с таким красивым мифом.

Мне вот доводилось скидывать по 200 граммов с каждого МТБ колеса в свое время, и я был в восторге от того, насколько легче становилось ехать. Потом с каждого колеса скинул еще по грамм 800. резина полегче, камеры в мусорку, колеса пушинки. ездить-то становится легче, я же чувствую. А может свою роль сыграло общее снижение веса велосипеда на 5 килограммов. Вот как тут узнать, от чего ездить было легче?) Но опытный инженер всё хорошо измерил и разбивает все мои попытки самообмана просто вдребезги, чего и вам желаю)

В самых быстрых дисциплинах, таких как гонка с раздельным стартом или трек, часто используются тяжелые дисковые колеса

В общем, он нам рекомендует иметь в арсенале аэроколеса вместо легких, от них эффект экономии энергии будет намного заметнее. В этом случае речь идет о шоссейных колесах. Хотя попадались на глаза испытания МТБ велосипеда в обтягивающей велоформе и обычной одежде на скоростном спуске (даунхил). Обтягивающая форма позволила гонщику стать быстрее. Казалось бы, где МТБ и аэродинамика, а даже в этой ситуации воздух оказывает сопротивление. Впрочем, это уже совсем другая история.

Узкие покрышки быстрее.

Всем хорошо известно — чем тоньше и легче детали в шоссейной технике, тем выше эффективность велосипеда и тем он быстрее, так ведь?

Великое множество тестов показали, что увеличение диаметра покрышки с 23 до 25 мм сказывается положительно на эффективности, так как широкая шина имеет меньшее сопротивление качению, если материалы, глубина протектора и корд одинаковы в обоих случаях. Возникает сразу вопрос веса, ведь широкая покрышка тяжелее. Предыдущий миф вспоминаем — значение веса колес преувеличено. Тем более, разница всего в несколько граммов на колесе. Вряд ли ее ощутит гонщик, если только не будет всю дорогу внимательно следить за показаниями точных приборов.

А проследить есть за чем. Заморочились этим вопросом в компании CyclingPowerLab. Фронтальная площадь шоссейного велосипеда в среднем около 0,36 кв.м. Смена 23-й покрышки на 25-ю даёт увеличение на 0,001436 кв.м или на 0,4%. Теперь представим, что на 23-й покрышке вы едите со скоростью 30 км/ч, затрачивается на поддержание скорости 102 Вт. На поддержание такой же скорости на 25-й резине потребуется уже 102,5 Вт. Напомню, что мы говорим только об аэродинамическом сопротивлении. Если же вспомнить про сопротивление качению, то оказывается, что больший (25 мм) диаметр экономит по 0,3 Вт энергии на каждом колесе. Пока все ровно, где же выгода от жирных шин?

Теперь 28 мм. При давлении 6,8 атм они поглощают на 0,5 Вт энергии больше, чем покрышки 23 мм при давлении 8,1 атм. Всего 1 Вт разницы, а какой прирост по комфорту — а вот и выгода.

Получается, что широкие шины — это панацея? Не совсем. Если предстоит спринтерский финиш или скоростная гонка, то узкие покрышки будут побыстрее, так как сопротивление качению с увеличением скорости не изменяется, а вот аэродинамическое сопротивление нарастает. Это всё про гоночный режим.

Для обычного размеренного режима движения широкие покрышки, как ни крути, оказываются намного удобнее. При давлении 5,4 атм 28 мм имеют такое же сопротивление качению, как и 23 мм при давлении 8,1 атм. Здесь возникает вопрос — стоит ли отказываться от комфортного движения в пользу экономии 1 Вт энергии? Ответ прост. Пороговая чувствительность изменения затрачиваемой энергии велосипедиста располагается на уровне 5-10 Вт. Разница в 1 Вт зарегистрируется только чувствительным оборудованием при продувке в аэродинамической трубе на высокой скорости в течении длительного времени.

Вывод: для повседневного использования широкие покрышки могут оказаться быстрее из-за повышенного комфорта, меньше психической энергии будет затрачиваться на борьбу с дискомфортом, который предполагается при повышенном давлении в покрышке меньшего диаметра. Последние себя хорошо покажут в скоростной гонке или на спринтерском участке, и только там. Разница в затрачиваемой энергии настолько незначительна, что райдером останется незамеченной.

Если с диаметром ясность появилась, но остались вопросы по поводу видов покрышек (трубки, клинчеры, бескамерки), то рекомендуем ознакомиться с нашей статьей на эту тему.

Увлеченный велосипедист с 2014-го года. Терпеть не мог, когда велосипед в ходу издавал посторонние звуки, что заставляло его многократно все перебирать, перемазывать и обновлять. Любит вникать в тонкости, посему многочисленные переборки своего велосипеда вылились в дальнейшем в работу веломехаником. Прошёл тернистый путь от Shimano Acera на Comance Tomahawk через SLX до XTR на Specialized S Works, а потом просто пересел на бюджетный шоссейник на оборудовании Campagnolo Xenon 10. За плечами веломарафон (МТБ) Куяльник 2019-года, где на маршруте Light занял 5-е место. В настоящее время остается активным пользователем велосипеда и продолжает углублять свои знания в этой сфере.

В состав современного велосипеда входит два колеса, обычно одного диаметра. Заднее колесо обычно бывает ведущим и приводится в движение посредством велосипедной цепи.

Фактически, заднее колесо – основной элемент конструкции велосипеда. Понимание устройства заднего колеса поможет велосипедисту в правильном выборе двухколесного друга и в последующем безаварийном катании.

Колесо состоит из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки. Иногда камера и покрышка составляют одно целое, то есть бескамерную шину.

Втулка соединена с ободом колеса с помощью спиц, количество которых колеблется от 12 до 48. Престижные модели велосипедов с рамой из композитных материалов часто комплектуются колёсами, спицы которых выполнены из карбона.

Размер велосипедного колеса по традиции определяется по внешнему диаметру покрышки в дюймах – от 14 до 29 (1дюйм = 2.54см). Горный велосипед обычно комплектуется колесами 26 дюймов, а гибридный или туристический — 28 дюймов.

Задние колеса спортивных велосипедов не содержат спиц, так состоят из сплошного диска. Такая конструкция повышает жесткость колеса и уменьшает сопротивление встречного воздуха на больших скоростях. Единственным недостатком является повышенная парусность, которая добавляет неприятностей велогонщикам при боковом ветре.

Долговечность колеса зависит от конструкции обода. От прочности обода зависит не только безопасность велосипедиста, но и скорость движения. В основном, колеса современных велосипедов комплектуются ободами, которые в поперечном сечении напоминают коробку. Такая форма обода защищает его от деформаций при перегрузках и защищает колесо при встрече с препятствием.

Материал

При изготовлении ободов велосипедных колес в большинстве случаев применяют сталь или алюминиевые сплавы. Обода из стали дешевле, однако тяжелее и более подвержены коррозии. В последние годы все чаще используют более легкие композитные материалы: карбон и пластик.

Новые технологии позволяют напылять керамику на тормозную поверхность ободов. При этом не только сокращается тормозной путь велосипеда в сырую погоду, но и продлевается время службы колеса.

Спица велосипедного колеса

Очень уязвимый элемент. Кроме нагрузки от веса велосипедиста, подвергается ударам на неровной дороге. С помощью ниппеля спица фиксируется в ободе. Самые распространенные спицы изготовляют из стали или алюминия.

Спицы из стали обязательно хромируются. Хорошо себя зарекомендовали спицы из нержавеющей стали. Они прочны и не поддаются коррозии.

Спица состоит из четырех частей:

Головка.Головка закреплена на втулке.
Тело.
Резьба. На резьбу навинчивается ниппель.
Ниппель. Ниппель крепит спицу к ободу.

Ниппель должен быть из того же материала, что и спица. В противном случае, из-за электрохимической коррозии затрудняется подтяжка и замена спицы. Натяжка спиц выполняется только спицевым ключом, ни в коем случае не плоскогубцами или другими подручными инструментами.

Для равномерного распределения нагрузки и исключения перекоса обода, натяжение спиц должно быть одинаковым. Это соответствует оптимальному балансу между конструктивными элементами.

Виды спиц:

Катаная спица— бюджетный вариант.
Тянутая спицалегче по весу, но дороже.
Плоская спица— самая дорогая, значительно превосходит остальные виды как по весу, так и по сопротивлению встречному воздушному потоку.

Спицовка

Разновидности задних велосипедных втулок, отличия их друг от друга

Втулка — основа колеса. От качества изготовления втулки, ее веса и размера зависит накат велосипеда и затраты энергии велосипедиста в процессе езды. Велосипедные втулки отличаются друг от друга по прочности, наличию дополнительных элементов и уровню защиты от внешних климатических факторов.

Втулка находится в центре колеса и вращается на подшипниках. В качестве подшипников применяются разборные шарики, либо универсальные закрытые подшипники заводского изготовления. На подшипник приходится всё давление велосипеда при езде, поэтому качество его должно быть высоким.

В состав современной задней велосипедной втулки входит храповой механизм, а кассета со звездами надевается на барабан. На втулке с трещоткой подшипники расположены ближе к центру, поэтому нагрузка распределяется не равномерно. Втулки этого типа устанавливаются на подростковые или на бюджетные взрослые велосипеды.

Кассетная втулка – еще один популярный тип задней втулки. Она имеет шлицы, на которые насаживается кассета со звездами и фиксируется гайкой кассеты. Такие втулки более надежные, подшипники находятся дальше от центра втулки, поэтому велосипед может выдерживать вес до 120 кг.

Третий вид задних втулок – втулка с планетарной системой переключения скоростей. Она объединяет функции втулки и механизм переключения скоростей велосипеда.

Весь механизм расположен внутри втулки и защищен от пыли и влаги. Цепь на велосипеде с такой втулкой служит дольше, так как не меняет своего положения. Планетарная втулка имеет высокую степень надежности.

Конструкция 3-скоростной планетарной втулки SRAM очень простая. А вот 5-ти и 7-ми скоростные лучше не разбирать. Планетарные шестерёнки устанавливаются в особом положении — для этого нужен специальный инструмент.

Поломки задней втулки

Наиболее частая поломка втулки заднего колеса — ослабление конуса или чрезмерная затяжка. Ослабление конуса приводит к увеличению люфта оси колеса. Если ситуация противоположная, когда конус перетянут, тогда пропадает легкость хода велосипеда. В худшем случае может прослушиваться характерный хрустящий звук в подшипниках. Обе ситуации являются аварийными, поэтому надо немедленно приступить к ремонту задней втулки.

Задняя втулка с эксцентриковым зажимом.

Ось задней втулки.

Для этого потребуется демонтировать заднее колесо. На некоторых моделях с эксцентриковым зажимом для снятия колеса не требуется гаечных ключей. На детских или бюджетных моделях колесо фиксируется двумя гайками, поэтому потребуется гаечные ключи.

Для подтяжки конуса, либо устранения люфта потребуется: ключ на 17 мм и ключ на 15 мм. Сначала ослабляем контргайку, затем затягиваем или, наоборот, ослабляем конусную гайку до получения нужного результата. В результате добиваемся устранения люфта и после этого затягиваем контргайку.

Детали не высокого качества приводят к изгибу или поломке оси втулки. Только замена на другую ось, более качественную, будет лучшим выходом из сложившейся ситуации.

Смазка (обслуживание) втулки

Туго вращающееся колесо означает, что подшипники втулки требуют обслуживания. Чтобы добраться до подшипников на втулке, нужно сначала снять звезды. Это можно сделать только с помощью специального съемника. Допускается смазывать подшипники жидкой смазкой, заливая ее с помощью медицинского шприца.

Хорошо себя зарекомендовала смазка на основе тефлона – это широко распространенная смазка, она эффективна, универсальна, и не самая дорогая. Однако, такая смазка легко испаряется, поэтому для увеличения вязкости можно смешать зеленый солидол со смазкой на основе тефлона.

Хрустящий звук вращающегося колеса после сборки означает, что в подшипник попал песок, либо на трущихся поверхностях появились дефекты. Необходимо снова разобрать и смазать заново или заменить дефектные детали.

Велосипедные прогулки и велотуризм набирают все большую популярность. Многие пересаживаются на велосипед вместо автомобиля и получают огромное удовольствие.

Однако в процессе эксплуатации случаются и негативные моменты, связанные с неисправностями различных деталей и механизмов. Одной из часто встречающихся проблем является люфт колеса. При несвоевременном ремонте это может привести к выводу из строя велосипеда.

Что такое люфт?

Классически люфтом называют небольшой зазор между механическими деталями, которые вращаются относительно друг друга и взаимосвязаны. Проще говоря, свободный ход одного элемента, не приводящий к движению другой элемент системы.

Люфт колеса велосипеда – это некоторое смещение его плоскости относительно оси вращения или втулки, приводящее к движению по восьмерке.

По причине люфта во время езды ощущается так называемое биение колеса. Это явление возникает при смещении колеса вправо или влево по отношению к вертикальной оси движения.

Причины возникновения

К основным причинам возникновения люфта можно отнести следующие:

истирание втулки колеса;
изнашивание радиусной гайки (по-другому конус) и повреждение дорожек качения подшипников;
истирание специальных насечек на контргайке, которые служат для более плотного контакта с радиусной гайкой. Высокая степень сцепления между гайками препятствует раскручиванию;

Чаще всего данные причины возникают при активной эксплуатации с предельными нагрузками на колеса и велосипед в целом. Не меньшую роль играет и срок использования, и качество деталей.

В этих трех случаях ремонт осуществляется заменой износившихся деталей. В любом веломагазине можно с легкостью найти и купить данные запасные части в отдельности.

Следующие причины устраняются без замены деталей:

ослабление поджатия между радиусной и контргайкой. Требует элементарного подтягивания ключом:
зазор, появляющийся после установки колеса на свое место, между рамой велосипеда и контргайкой. Необходимо заполнить пустое место с помощью шайбы или гравера;

Как убрать люфт?

Для устранения люфта в первую очередь необходимо определиться с причиной его появления. Чтобы это сделать следует снять колесо, взять за один край оси и подвигать его вверх и вниз. Если наблюдается шатание, берем два ключа (тонкие, рожковые) и подтягиваем радиусную и контргайку с двух сторон.

Внимание! Сильное зажатие не позволит колесу крутиться, слабое – приводит к люфту (шату).

После регулировки зажатия проверяем наличие люфта, так же взявшись за ось. Если проблема не исправлена, следует полностью разбирать втулку и искать причину внутри.

Переднее и заднее колесо велосипеда частично отличаются по конструкции, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Заднего колеса

В первую очередь снимаем колесо. В конструкцию задней втулки чаще всего входит трещотка. Ее тоже необходимо предварительно снять, поскольку под трещоткой расположен конус и контргайка. В противном случае обслужить втулку не получится.
Разбираем втулку и протираем все детали от старой смазки и грязи.
Просматриваем радиусные гайки, дорожки качения и сами подшипники. При наличии механических повреждений заменяем изношенную деталь на новую.
После проверки все части втулки ставим на место, закладываем новую смазку. Накручиваем радиусные и контргайки.
Поджимаем конус и контргайку со стороны трещотки, а с другой стороны регулируем натяжение подшипников. Зачастую происходит расслабление подшипников, при зажимании второй пары гаек. Для того чтобы этого избежать можно воспользоваться рамой велосипеда или позвать помощника.
Устанавливаем на место трещотку. Проверяем легкость вращения, фиксируем.
Колесо собрано, и теперь необходимо установить его на раму. Если возник зазор между контргайкой и рамой, то его необходимо заполнить с помощью толстой шайбы.
Прижимаем колесо зажимной гайкой со стороны трещотки. Теперь необходимо проверить правильное натяжение подшипников. После этого зажимаем колесо с другой стороны.
Проверяем легкость качения и наличие люфта. Если все сделано правильно колесо будет крутиться плавно, а люфт – отсутствовать.

Переднего колеса

В конструкции переднего и заднего колеса есть небольшие отличия, поэтому рассмотрим переднее колесо детально:

Для начала снимаем колесо с рамы. Разбираем втулку и чистим детали от старой смазки и грязи.
Проверяем износ и повреждения деталей. Если все в порядке закладываем новую смазку и устанавливаем подшипники (сепараторные или 9 шариков по отдельности).
Закручиваем с одной стороны оси конус и накручиваем контргайку.
Помещаем ось на место. Накручиваем конус и контргайку с другой стороны. Необходимо проследить, чтобы концы оси с резьбой были одинаковой длины.
Выставляем нормальное натяжение подшипников и фиксируем контргайками. Следим за одинаковым натяжением с обеих сторон. Зажимать гайки сначала следует со стороны дискового тормоза (если колесо им оборудовано). Работу следует производить двумя ключами. Можно приобрести специальные тонкие рожковые ключи в специализированном магазине.
Устанавливаем колесо на раму. Накручиваем зажимные гайки. При необходимости устраняем зазоры при помощи шайб.
Проверяем правильное натяжение подшипников. Используя тонкие ключи, подтягиваем или ослабляем конусы и контргайки.
Затягиваем зажимные гайки. Проверяем качение и люфт. Взяв за колесо, подвигайте его вправо и влево. Если свободного хода нет, значит, проблема устранена.

Люфт колеса достаточно распространенная проблема, которая возникает в процессе эксплуатации велосипеда. Устранить данную неисправность можно вручную, не прибегая к помощи специалиста.

В случае эксплуатации велосипеда с данной неисправностью длительное время колесо может полностью выйти из строя. Деформируется ось, конусы и дорожки качения внутри втулки. Это приведет к полной замене обода с неисправной втулкой.

В процессе использования велосипеда рекомендуется делать ежегодное техническое обслуживание. В процессе ТО можно выявить люфт и своевременно его устранить.

Читайте также: