Устройство велосипеда

 Велосипед имеет не такое просто устройство, как может показаться на первый взгляд. Он состоит из множества компонентов, некоторые из которых представляют собой настоящее чудо инженерной мысли. Все они обладают своим запасом прочности и нуждаются в периодическом уходе. Ниже описаны основные детали и механизмы горного велосипеда.

Устройство велосипеда

 1. Рама
Самый главный и зачастую самый дорогой компонент велосипеда. Современные рамы изготавливают из алюминиевых, магниевых, стальных и титановых сплавов. Существует также класс рам из полимерных материалов, таких как карбон. Геометрия рамы целиком определяет назначение велосипеда - будь то скоростные модели для закрытых треков или обычный прогулочный велосипед. Качество сварки, подбор материала и имя производителя - вот те характеристики рамы, что влияют на скорость и долговечность велосипеда. Для женских велосипедов используется открытая женская рама, она очень удобна, но не позволяет обеспечить высокую жесткость и надежность, поэтому используется только в велосипедах начального уровня. Также с учетом особенностей пропорций тела женщин выпускаются и традиционные рамы.

2. Вилка
Бывает двух типов - жесткая и амортизационная. Первые ставят в основном на велосипеды, нацеленные на скорость - шоссейные, туристические и трековые модели, а амортизационные - на горные велосипеды и гибриды, поскольку они поглощают не только удары, но и часть энергии от педалирования, и дают лишний на шоссе вес. Амортизационные вилки различают по длине хода (от 40 до 300 мм) и типу механики. Тут возможны следующие основные варианты и их комбинации - эластомер, пружины, пневматика или жидкостные (например, масляные) амортизаторы. От типа рабочего материала во многом зависят условия эксплуатации, например, можно ли использовать вилку зимой, какой техническое обслуживание надо проводить. Очень важны возможности регулировки амортизационной вилки, настройки для велосипедистов весом 60 или 100 кг сильно отличаются. Также многие вилки имеют возможность блокировки амортизации, часто это очень полезно.

3. Тормоза
Существуют три основных вида тормозов - на базе тормозного барабана, где торможение начинается тогда, когда вы крутите педали в обратную сторону, ободные - это V-brake (или кантилеверные тормоза - встречаются очень редко), зажимающие обод колеса, и дисковые, где торможение происходит за счет сжатия диска, закрепленного на втулке колеса. Все три типа тормозов имеют свои недостатки и достоинства. Первый тип встречается только в дорожные велосипедах, ободные же тормоза можно встретить как на шоссейных, так и на горных. Преимущество V-brake’ов - малый вес, довольно простое устройство и цена, недостатком ободных тормозов является то, что они постепенно истирают обод колеса и недостаточно хорошо проявляют себя в жестких условиях. Дисковые тормоза используются в основном в горных велосипедах, их тормозные характеристики лучше ободных, да и с такими тормозами не возникнет проблем с истиранием обода, их минусы - это цена и вес. Гидравлические тормоза во многом похожи на описанные выше ободные и дисковые тормоза, их особенностью является то, что усилия передается не с помощью тросиков, а с помощью жидкости (в трубках). Это позволяет иметь качественно лучший контроль над велосипедом за счет увеличения чувствительности и усилия прижима.

4. Руль
В настоящее время на велосипедах используются три основных типа рулей. Первый вариант - это гнутый нисходящий руль (так называемый «бараньи рога»), он устанавливается на шоссейных и туристских велосипедах, позволяя велосипедисту использовать разные хваты и принимать более аэродинамическую посадку. Второй вариант руля - это плоский руль, он позволяет лучше маневрировать в сложных условиях. Для того, чтобы иметь возможность варьировать посадку, на такой руль можно установить рога. Третий вариант руля - восходящий руль, он обычно устанавливается на дорожных велосипедах для более удобной высокой посадки.

5. Вынос руля
Во многом определяет посадку велосипедиста. Подбирая длину и подъем выноса, можно принять как прогулочную, так и скоростную - низкую и аэродинамичную посадку. Выбор правильного положения выноса крайне важен для комфортной посадки. Существуют также регулируемые модели, которые вы можете подстроить для себя в любой момент поездки.

6. Рулевая колонка
Подшипниковый механизм, как элемент управления велосипедом. Соединительный узел вилки и рамы. Состоит из верхней и нижней чашки запрессованной в рулевом стакане рамы, а также набора конусов и подшипников. Также, как и вынос руля, рулевая колонка бывает резьбовая и нерезьбовая.

7. Манетки
Механизмы для переключения передних (левая манетка) и задних (правая манетка) передач, закреплены на руле велосипеда. Они бывают рычажные (триггерные) и поворотные (шифтерные). В первом случае ручки имеют два рычажка, один для движения цепи с больших звезд на меньшие, второй - в другую сторону. Переключение осуществляется с помощью пальцев - большого и указательного. Также такие манетки могут быть выполнены моноблоком с тормозными ручками. (В триггерных манетках от SRAM используется несколько иная система - impulse, которая позволяет использовать только большой палец для переключения передач в обоих направлениях.) Во втором случае переключатель выглядит как обрезиненное кольцо, одетое на руль (примерно как ручки на мотоциклах), переключение осуществляется его вращением. Помимо триггерных и шифтерных манеток существуют так называемые ручки dual control, движение такой ручки по горизонтали работает как торможение, а движение по вертикали, вверх и вниз, как переключение скоростей, но они используются только в оборудовании высшей группы для горных велосипедов.

8. Грипсы
Резиновые ручки для более удобного хвата руля, значительно повышают сцепление с рулем. Со свободной стороны грипсы обычно закрываются заглушками на руль. Также некоторое виды грипс для горных велосипедов имеют удерживающие кольца, которые намертво зажимают грипсы на руле.

9. Система
Набор из передних звезд и шатунов. Обычно состоит из трех, реже двух или одной звезды. Большее количество дает значимый прирост возможных передаточных отношений с кассетой, что позволяет выбрать комфортную передачу для любого уклона дороги. Можно подобрать такое отношение, что один оборот педалей будет равнозначен одному обороту заднего колеса. Это позволяет заехать на очень крутой склон. Некоторые системы оборудуются защитным пластиковым кольцом, которое предохраняет вашу одежду от попадания между зубьями и цепью - это идеальный вариант для городских велосипедов.
К шатунам крепятся педали. Чем длиннее шатун, тем больше «рычаг», который вы прикладываете к задаче «повернуть педали», таким образом, вы сможете развивать большую скорость.

10. Каретка
На современных велосипедах каретка часто представляет собой неразборный и необслуживаемый узел - картридж. При возникновении любой неисправности его надо просто заменить на новый. На дешевых моделях велосипедов каретка выполнена разборной, поэтому люфт или чрезмерную затяжку подшипников можно устранить регулировкой. Обычно в таких каретках используются шариковые подшипники.

11. Кассета
Задний набор звездочек. Принцип действия прост - чем больше количество зубьев на передней звезде системы и меньше на задней звезде кассеты, тем выше скорость, но тяжелей крутить педали. Число зубьев на системе относительно зубьев на кассете называют «передаточным отношением». На современном велосипеде количество звезд кассеты составляет от 7 до 10. Кассета помогает выбрать наиболее оптимальное для правильного, легкого и частого педалирования отношение между звездой системы и задней звезды.

12. Передний переключатель
Механизм, обеспечивающий переход цепи по звездам системы. Подсоединен к манетке (левой) с помощью системы тросов. Передний переключатель - один из самых неприхотливых механизмов в велосипеде.

13. Задний переключатель
Устройство, «перебрасывающее» цепь на разные звезды кассеты. Подсоединен к манетке (правой) с помощью системы тросов. Это довольно хрупкий механизм, который в силу конструктивных причин постоянно открыт воде и грязи, поэтому он требует постоянного ухода. Неправильно настроенный задний переключатель перестает удерживать цепь на одной звезде, затрудняет выбор конкретной передачи, и, в конце концов, цепь может слететь со звезд системы и кассеты.

14. Петух
Это металлический кронштейн, на который крепится задний переключатель. Бывает несъемный и съемный. В рамах среднего и высокого уровня он обязательно съемный и сделан из специального материала, который позволяет петуху ломаться при очень высоких нагрузках, тем самым сохраняя «жизнь» заднего переключателя.

15. Цепь
Самое сложное механическое устройство в велосипеде. Зачастую количество деталей, из которых состоит цепь, превышает количество компонентов, из которых состоят все остальные компоненты велосипеда. Цепь постоянно подвержена износу и испытывает нагрузки при педалировании. Она подлежит постоянному уходу и смазке

16. Система тросов
Своеобразная нервная система велосипеда. Отходящие от тормозных ручек и манеток тросы передают усилие от рук велосипедиста к тормозной системе и переключателям скоростей. В современном велосипеде, как правило, насчитывается четыре троса - к переднему и заднему тормозу и к переднему и заднему переключателю скоростей. Существуют модели тормозов, где тросы заменены на гидравлические линии, где наполнителем является специальное масло, передающее усилие за счет давления поршня в тормозных ручках.

17. Обода
От прочности обода зависит долговечность колеса и, во многом, скорость велосипеда. Диаметр обода и его ширина определяют размер и характеристики покрышки. Для велосипедов испытывающих постоянную нагрузку предпочтительны широкие и очень прочные обода с двойной стенкой и сложным профилем, а для скоростного применения - узкие модели с прочным «профилем» в виде арки.

18. Втулки колеса
Сложный закрытый от грязи механизм, который обеспечивает вращение колеса на оси и «держит» спицы. Подвергается большим нагрузкам, поскольку на него приходится весь вес велосипедиста и велосипеда. Существует множество видов втулок, которые предназначены для разного типа нагрузки, вида тормозов и количества спиц. Втулка заднего колеса более нагружена, чем втулка переднего. Она имеет более сложное устройство, потому что на ней смонтирован механизм свободного хода (трещотка), а также блок звездочек (кассета).

19. Покрышки
От типа покрышек напрямую зависит устойчивость велосипеда на разных типах дорожного покрытия и скорость. Покрышки различают по плотности резины, виду протектора и ширине. Покрышки без протектора или с маловыраженным рисунком называют «слик», с чистым верхом, но боковыми шипами — «полуслик», и, наконец, «шиповка», чья рабочая поверхность имеет ярко выраженный протектор. Например, для хорошего шоссе идеальны покрышки, имеющие минимальное сцепление с дорогой — слики, из жесткой резины и без рисунка. Для грунтовых троп гораздо более удобны широкие, мягкие покрышки с большим протектором, который держит велосипед на грунте и гравии и не дает упасть на поворотах, а для туристической езды лучшим выбором будет комбинированный тип — «полуслик». Видов покрышек существует множество, существуют даже шипованные варианты для зимнего катания.

20. Спицы
Очень уязвимый компонент, который помимо нагрузки от велосипедиста, постоянно подвергается ударам на ухабах дороги. Сама структура спицованного колеса имеет амортизирующие свойства, но при очень сильных ударах может возникнуть «биение колеса», или, как его еще называют, «восьмерка».

21. Камера
Велосипедная камера, как и автомобильная, устанавливается внутри покрышки. Но встречаются и бескамерные покрышки. Нормальное давление в колесах горного велосипеда составляет около 3 атмосфер или 300 КПа.

22. Ниппель
Простой механизм для удержания воздуха в камере. В современном велосипеде существует два основных типа ниппеля - автомобильный и велосипедный. Первый схож по всем характеристикам с обычным ниппелем автомобильного колеса, второй используется только на велосипедах. Автомобильный более универсален, но теряет давление быстрее, чем конструктивно более сложный и надежный велосипедный.

23. Эксцентрик
Устройство для быстрого съема и установки колес на велосипеде, а также установки и регулировке по высоте подседельного штыря.

24. Педали
Бывают двух типов - обычные - платформы, с которыми можно ездить в любой обуви, и контактные, которые требуют специального крепления на велотуфлях (педаль пристегивается к ноге особым контактом на ботинке). Последние значительно улучшают скорость и технику педалирования, поскольку вы передаете усилие на вращение системы не только при «нажатии» на педаль, но и при подъеме ног. Езда в велотуфлях требует определенной сноровки.

25. Седло
Правильный и вдумчивый подбор седла для своего стиля катания крайне важен, поскольку помимо комфорта, от седла зависит правильное кровообращение и работа ног. Производители предлагают десятки разновидностей седел для всех видов велосипедистов - это комфортные мягкие прогулочные модели, жесткие и узкие гоночные, седла для долгих велопоходов и сложных трасс кросс-кантри. Хорошие седла учитывают даже особенности мужской и женской анатомии.

26. Подседельный штырь
От высоты подседельного штыря, как и от положения выноса, напрямую зависит посадка велосипедиста и расстояние ног до земли. Подседельные штыри бывают двух основных типов. Жесткие, которые представляют собой алюминиевую, стальную или углепластиковую трубку с креплением для седла и амортизационные, поглощающие все мелкие вибрации и сглаживающие сильные ухабы, что очень актуально на жестких туристических и горных велосипедах.

27. Подседельный зажим
Зажимает подседельный штырь в раме. Бывают два типа хомута - оборудованные эксцентриком (специальное крепление с ручным зажимом) и резьбовые, на обычном болте. Первые более удобны, но, если вы оставите велосипед на улице, пристегнув его велозамком, седло легко украсть, просто отвернув эксцентрик.

28. Задний амортизатор
Устройство, присущее, в основном, горным моделям. Велосипед, оборудованный передним и задним амортизатором, очень комфортен, поскольку такая подвеска скрадывает практически все выбоины и ухабы дороги, но имеет, в совокупности со специализированной рамой, очень высокий вес - более десятка килограммов. Выбирать его стоит, если вы часто преодолеваете сложные каменистые маршруты или любите очень комфортную мягкую езду. Следует помнить, что, как и передний амортизатор, он заметно снижает скорость велосипеда, поскольку «съедает» свою толику усилий от педалирования. Хорошей альтернативой в сфере туризма может стать легкий подседельный штырь с амортизатором.

29. Дополнительное оборудование
На большинстве велосипедов предусмотрена возможность установки дополнительного оборудования. Таким оборудованием могут быть фонари, передние и задние, фары, грязезащитные крылья, насос, фляга или бачок, багажник, корзина и катафоты (отражатели света). Но всё самое необходимое в поездке лучше возить с собой в рюкзаке.