Как устроен велосипед: схема, из чего он состоит

Содержание

Устройство велосипеда (схема) | Из чего состоит велосипед

Путешествуя на велосипеде нередко сталкиваешься с поломками. Чтобы купить и заменить сломанную деталь или посоветоваться со знающими людьми, нужно знать устройство велосипеда и название его деталей. Это значительно упростит диалог с продавцом или мастером по ремонту. Некоторые сложные названия деталей часто заменяются жаргоном, упрощающим запоминание. Чаще всего название берется из схожести вещи с чем-нибудь другим. Например, деталь к которой крепится задний переключатель скоростей называют петухом. 



Рама велосипеда.

Самая большая составляющая велосипеда. Она диктует стиль, вид велосипеда, бросается в глаза цветом покрытия. Из чего же она состоит?

Велосипедная рама. Чаще всего ее изготавливают из таких сплавов металлов, как алюминий, сталь, титан. Особенно редкие и дорогие, при этом легкие рамы изготавливают из полимера – карбон (углепластик). Они также отличаются по форме – открытые, закрытые. Закрытые рамы имеют стандартное строение, а открытые или женские имеют отличие – верхняя труба опущена или изогнута вниз. Есть экспериментальные рамы, не похожие на привычные нам.


На раму можно установить различные дополнительные аксессуары. Например, специальный держатель для бутылки с водой, крепления для багажника, насоса. На многих рамах предусмотрен дисковый тормоз и, соответственно, есть крепление для него.

Петух велосипедный (держатель заднего переключателя).

В старых или дешевых рамах он не съемный и при поломке или деформации раму утилизируют. Обидно из-за такой мелкой детали выкидывать целую раму. Поэтому эту деталь сделали съемной и заменяемой. Однако следует быть осторожным при выборе, т.к. на разных рамах эта деталь выглядит по разному и, в случае поломки, нужно быть готовым к длительному ожиданию "под заказ" или химичить самостоятельно из похожих запчастей для других типов рам.

 


Руль велосипеда.

Он позволяет направлять велосипед в нужную сторону, менять направление движения. Также на руле крепятся ручки тормозов, манетки и различные гаджеты, велокомпьютеры.

Велосипедный руль. Форма руля зависит от типа езды. Например у горных велосипедов он прямой, у дорожных – привычный изогнутый, скоростные шоссейные – загнуты вниз, их еще сравнивают с бараньими рогами.

 


Грипсы.

Рукоятки на руле. Они позволяют хорошо фиксировать руки на руле. Материал, из которого их изготавливают, отличается по цене, мягкости и прочим параметрам. В основном это резина, гель, пена, пластик, реже кожа.

 

Вынос руля.

Вынос руля соединяет руль с рулевым штырем. Влияет на позу велосипедиста. Если вынос руля не подходит для человека, то это может проявляться усталостью, болями в спине и руках и другими неудобствами. Есть модели с регулируемым выносом руля.

 

Манетки (шифтеры).

Находятся на руле. С помощью них осуществляется управление скоростями.

 

Передний переключатель скоростей.

С помощью тросика к нему передается сигнал с манетки о переключении скорости. Этот механизм перекидывает цепь по звездочкам передней кассеты. Неприхотливая и устойчивая к износу деталь.

 

Задний переключатель скоростей.

Также с помощью манетки и тросика велосипедист управляет им и переключает скорости. Это устройство перекидывает цепь по звездочкам задней кассеты. Эта деталь открыта для пагубного воздействия непогоды, поэтому требует к себе внимания и ухода. Одна из хрупких деталей велосипеда.

 


Ролик заднего переключателя.

Недорогой заменяемый объект. В силу своего расположения часто пачкается и нуждается в чистке и смазке.

 


Тормозные тросики.

Они передают сигнал от ручек, расположенных на руле, на тормозные колодки. Поверх тросика одевается рубашка выполненная из синтетического материала. Рубашка защищает сам тросик и окружающие детали от тросика. Встречаются модели, где вместо тросов используется гидравлическая система, внутри которой специальная жидкость. Управление происходит за счет давления поршней на жидкость.

 

Ободные тормоза

Самый распространенный и простой способ торможения на современных велосипедах. Тормозные колодки прижимаются к ободу велосипеда посредством системы тросиков. Понятность конструкции, простота в ремонте и эксплуатации, а также высокая надежность - все это преимущества ободных тормозов. К недостаткам можно отнести зависимость от погодных условий: тормоза значительно хуже работают на мокрой дороге и практически не работают в морозы. Кроме того абразивные колодки изнашиваются сами и протирают обод буквально до дыр. Существует несколько типов ободных тормозов от этого зависит и вид необходимых колодок.

 


Тормозные колодки v-brake.

Самая простая и распространенная система торможения. Колодки сжимают обод, за счет чего обороты падают. Не очень эффективны на мокром и грязном ободе.

 


Дисковые тормоза.

Более современный и надежный вид тормозов. Система взята у мотоциклов. Торможение происходит за счет сжатия тормозных дисков.

 


Тормозной барабан.

Часто используется на простых дорожных велосипедах и на детских моделях. Торможение происходит, когда велосипедист пытается крутить педали назад. Простой, но в то же время надежный тормоз. Не работает только в случае слетевшей или порвавшейся цепи.

 


Ручки тормоза.

Расположена на руле, недалеко от грипс. При зажатии задействует тормозной трос.

 


Амортизаторы.

Они позволяют с удобством преодолевать препятствия. При этом велосипед подвергается меньшей встряске, а значит и износу. Как правило располагаются в передней части велосипеда на вилке, но встречаются и сзади. Велосипед оборудованный задними и передними амортизаторами называется двухподвесным. Еще реже попадаются подседельные амортизаторы для еще более мягкой езды. Амортизаторы по своему типу делятся на:

  • пружинные
  • пружинные с демпфером
  • воздушные
  • масляные
 

Вилка переднего колеса.

Она бывает жесткой (без амортизации) и амортизирующей. Жесткая ставится на велосипеды, рассчитанные на скорость, а также на городские прогулочные и детские модели. Различают по длине хода, а также есть настраиваемые амортизаторы.

 


Задний амортизатор.

Велосипед, имеющий задний амортизатор, называют двухподвесом. Обычно это горные велосипеды и велосипеды для экстремальной езды. 

 


Передняя кассета.

Представляет собой несколько или одну звезду. Именно она вращается при кручении педалей. У горных велосипедов звезд больше, чем у шоссейных или городских. 

 


Каретка.

Располагается в специальном отверстии рамы. Соединяет между собой шатуны с педалями.

 


Педали.

Есть несколько видов педалей: с ремешками-фиксаторами, обычные и контактные. Контактные подразумевают использование профессиональной обуви. Их использование улучшает качество и скорость езды. Прицепляясь к обуви, усилие над ними применяется не только при надавливании, но и при поднятии ноги.


Задняя кассета.

Это набор задних звездочек. Большая звездочка относится к меньшей скорости. Количество звездочек зависит от типа велосипеда и колеблется от 1 до 10. Смена скоростей позволяет преодолевать неровности местности без необходимости спешиваться.


Цепь.

Состоит из сложной системы звеньев. Цепь всегда находится в движении под усиленной нагрузкой, поэтому требует постоянного ухода. Изнашиваясь, она растягивается и повреждает зубцы кассеты, поэтому важно проверять степень износа и вовремя делать замену.


Обод.

Металлический каркас колеса. Его сплав и толщина влияет на вес, скорость и ударопрочность. Диаметр обода у разных типов велосипедов не одинаковый. Их размер начинается с 20 дюймов (детские велосипеды), у горных велосипедов диаметр обода от 24 до 26 дюймов, шоссейные и городские имеют больший диаметр – 28 дюймов. 


Спицы.

Они постоянно подвержены ударам и большой нагрузке. Обычное их количество 32-36. Располагают их в три креста (горные и гибриды) или  радиально (шоссейные и городские). 


Втулка.

На ней крепятся спицы (фланцы – отверстия для спиц), а также она является центром колеса, обеспечивая его вращение. Это сложный механизм с системой подшипников. Подшипники могут быть закрытого и открытого типа. Втулка может быть изготовлена из сплавов титана, алюминия и стали.


Покрышка.

Покрышки отличаются до диаметру, толщине и выраженности протектора. Они могут быть для гладкого покрытия – слики, с практически гладкой поверхностью, полуслики – с более выраженным протектором, подходят для езды по пересеченной местности, грязевая – делает доступным езду по мягкому грунту, зимние – обеспечивают отличное сцепление даже со скользким покрытием.

Камера.

Находится внутри покрышки и обеспечивает амортизацию, плавный ход колеса. Ее накачивают до рекомендуемого давления. Оно обычно указано на поверхности камеры. Есть и безкамерые покрышки, они полностью состоят из резины или надувается непосредственно покрышка.


Ниппель.

Это деталь камеры, через которую она надувается. В ниппеле находится клапан, не выпускающий воздух.

Седло.

Важно помнить, что есть женские и мужские седла, а также седла для быстрой или экстремальной езды. Отделка может быть разной – резина, кожа, кожзам и прочие. Различаются не только по форме, но и по мягкости. Стоит выбирать седло так, чтобы оно было удобным.


Подседельный штырь. Глагол.

К нему крепится седло, а он вставляется непосредственно в раму велосипеда. Регулируется по высоте, что очень удобно. Это позволяет отрегулировать положение, исходя из параметров роста велосипедиста. Подседельные штыри также отличаются по диаметру, весу и сплаву. Для скоростных велосипедов выбирают легкие детали, для горных – прочные.


Эксцентрик.

Очень редко сейчас используют болты и гайки. Эксцентрик позволяет раскрутить крепление, не используя инструментов. 

Вот минимум знаний об устройстве велосипеда, который необходим начинающим велосипедистам. Эти знания пригодятся не только при покупке байка, но и при незначительном ремонте, а также при диагностике сложных поломок. В таком случае вы сможете назвать поврежденную деталь и, например, проконсультироваться по телефону.

Устройство велосипеда: все об организме железного друга

Главная » Устройство велосипеда » Устройство велосипеда: все об организме железного друга

Велосипед для большинства его пользователей – не просто средство передвижения, а почти член семьи. И неудивительно: он практически вездеходный, неприхотливый в обслуживании, бензина не требует. А еще велосипедные прогулки – ни с чем не сравнимое удовольствие и сплошная польза для организма.

Знать, из чего состоит велосипед, необходимо любому его пользователю: новичку – чтобы поближе познакомиться, опытному велосипедисту – чтобы суметь вылечить внезапно захворавшего железного друга. Хотите восполнить этот информационный пробел? Внимательно ознакомьтесь с этой статьей: из нее вы узнаете, как называются составные части велосипеда и каковы характеристики каждой из них.

Устройство современного велосипеда: разбираемся в нюансах

Модернизация коснулась всего, что нас окружает, в том числе и велосипедов. Мы не будем говорить о модных девайсах и последних фишках, мы рассмотрим, из каких деталей состоит современный велосипед, и расскажем о составных частях, которые в нем должны быть по умолчанию.

Все о главной части велосипеда и ее окружении

Рама

Рама в велосипеде выполняет те же функции, что и скелет для человека: на ней все держится. Любую испорченную деталь “железного коня” можно заменить, но только не раму – проще сразу купить новый велосипед.
Рама бывает двух типов:

  • Открытая отличается изогнутой верхней трубкой рамы, которая располагается близко к нижней.  Рама такого типа была изобретена специально для женщин.
  • Закрытая – это классический вариант строения: верхняя трубка прямая.

Рамы бывают также из разных материалов: алюминия, стали, карбона, магния, титана, молибдена. Характеристики у каждого из них разные:

  • Стальные рамы хороши только те, что делаются из хромомолибденовых сплавов – марок CrMo steel, Hi-Ten Steel. Другие марки стали оставляют желать лучшего: они слишком тяжелые и не очень прочные.
  • Алюминий подкупает своей легкостью – рамы из этого материала широко используются для гоночных велосипедов. Однако алюминий больше подвержен разрушению, к тому же, зачастую внезапному.
  • Титановым рамам нипочем холод и зной, они не боятся химических веществ, и поэтому считается, что они практически вечные.
  • Магний – легкий металл, но очень подвержен коррозии: нужно следить, чтобы на нем не появлялись царапины.
  • Карбоновые рамы – самые легкие, прочные и дорогие. Обратите внимание на то, что сильные точечные удары могут серьезно навредить карбону, так что с ним необходимо обращаться довольно бережно.
По мере того, как вы будете изучать части велосипеда, некоторые их названия могут показаться смешными – например, “петух”. А ведь это – всего-навсего металлический кронштейн, съемный или нет, на который крепится задний переключатель. Он расположен на раме, как и универсальные крепления, созданные для монтажа различных аксессуаров.

Рулевая колонка: подробнее о системе управления

Важные узлы велосипеда, без которых он бы стал неуправляемым – это, разумеется, рулевая колонка. Что же эта система включает в себя?

Руль может быть разной формы: прямой, выгнутый и шоссейный  ( он же “бараньи рога”). Любителям гонок по пересеченной местности стоит выбрать прямой руль, а для обычных велосипедных прогулок лучше взять те, что с изгибом – так велосипедом будет проще управлять.
Грипсы надевают на руль, чтобы повысить его сцепление с ладонями велосипедиста. Эти ручки делаются из самых разнообразных материалов – от резины до поролона.
Конструкция велосипеда обязательно предусматривает вынос руля – основной инструмент, служащий для изменения посадки на велосипеде. Меняя длину и подъем выноса, можно изменить прогулочную посадку (почти вертикальную) на скоростную (гораздо более низкую).

Система переключения передач: контролируем скорость

Для того, чтобы велосипедные прогулки приносили удовольствие, необходимо научиться контролировать скорость передвижения. Вот основные детали, предусмотренные в конструкции велосипеда для этих целей:

Манетки – специальные механизмы в виде рычажков или ручек, с помощью которых осуществляется переключение скоростей.
Передний и задний переключатели подключены к манеткам с помощью системы тросов. Передний переключатель обеспечивает переброс цепи на звезды “системы” и обгоняет многие основные узлы велосипеда по неприхотливости. Задний работает со звездами кассеты и требует особого, бережного ухода – в силу того, как устроен велосипед, на этот переключатель постоянно попадает грязь и вода.
Система тросов передает усилия велосипедиста к переключателям скоростей и тормозам. Схема велосипеда, в большинстве случаев, насчитывает четыре троса: к задним и передним переключателям скоростей и к тормозам сзади и спереди.

Система”, с которой работает передний переключатель, состоит из одной, двух или, чаще всего, трех звезд и шатунов, которые являются посредниками между звездами и педалями. Педали бывают контактные (со специальным креплением для велотуфлей) и бесконтактные (для любой обуви). Для контактного педалирования необходим определенный опыт, но зато такой способ положительно сказывается на скорости и технике.

«Система»

Педали

Кассета

Цепь

Кассета, “коллега” заднего переключателя, – это набор звездочек в количестве от 6 до 10. Чем больше количество звезд – тем шире возможности велосипедиста, тем доступнее крутые подъемы и спуски.

Еще в основные части велосипеда входит цепь, которая тоже относится к “системе”. Эта деталь требует заботы и тщательного ухода, а менять цепь нужно тогда, когда ее длина значительно увеличится. При покупке стоит обратить внимание на ее цвет: матовые серые – показатель надежности, никелированные – среднего качества, а вот те, что с желтым отливом или черными боковыми пластинами, считаются продуктом низшего сорта.

Система торможения: как суметь вовремя остановиться

Тормоза

Как называются детали велосипеда, которые прибавляют нам уверенности даже при быстрой езде? Правильно, тормоза. Какие они бывают?

  • На базе тормозного барабана – классический вариант тормозов, практически родом из детства. Для того, чтобы остановиться, велосипедист просто крутит педали в обратную сторону. Знакомо? Только уже практически неактуально.
  • Ободные (они же V-brake) – один из двух видов ручных тормозов. В этом случае торможение происходит путем зажима обода колеса.
  • Дисковые тормоза, также относящиеся к ручным, имеют перед ободными неоспоримые преимущества: не засоряются, если ездить по грязи, и действуют гораздо более плавно. Дисковые тормоза бывают механические и гидравлические, в первом случае усилие передается с помощью тросика, во втором – благодаря специальной жидкостной системе.

Система амортизации: все о том, как сгладить неровности

Описание деталей велосипеда не обходится без того, чтобы упомянуть в нем амортизаторы. Система амортизации включает в себя:

Вилку – либо жесткую, для самых скоростных моделей, либо мягкую, амортизационную, которая используется для горных велосипедов.
Задние амортизаторы, которые делятся на два основных типа: пружинно-маслянные и воздушно-маслянные, встречаются в основном в горных и туристических моделях. Задний амортизатор добавляет велосипеду веса и управляемости, “съедая” часть усилий водителя.

Колеса: незаменимы, как ни крути

Из каких же еще частей состоит велосипед? Колеса – вот еще один из основных узлов нашего железного друга. Существуют два основных размера колес: 26 и 28 дюймов.

Прочность обода напрямую влияет на долговечность колеса в целом.
От типа покрышки зависит уровень сцепления велосипеда с дорогой. Покрышки встречаются самые разные, в зависимости от рисунка протектора, ширины и плотности резины.
Втулки, к которым прикрепляются спицы, обеспечивают вращение колеса. Весь вес велосипеда и его водителя приходится именно на втулки, и поэтому они подвержены большим нагрузкам. В зависимости от количества спиц, типа нагрузки и видов тормозов втулки бывают разных видов.
Спицы – один из самых уязвимых компонентов велосипеда. Обычно колеса спицуют либо в три креста” (накрест), либо “солнышком” (радиально).
Ниппель нужен для того, чтобы удерживать воздух в камере.

Седло: не забываем о комфорте

Мы перечислили еще не все детали велосипеда: стандартная схема этого транспортного средства невозможна без одной из важнейших частей – седла.  Причем “сидение” – это название неверное, поэтому если хотите говорить правильным велосипедным языком, не перепутайте.

Седло нужно выбирать особенно тщательно, поскольку от этого напрямую зависит комфорт поездки. Сёдла бывают мужские и женские, из натуральной кожи или искусственной. Кстати, не стоит покупаться на обманчивую привлекательность широких и мягких сёдел – в деле они далеко не так хороши, как кажутся на первый взгляд.
Глагол (он же подседельный штырь) регулирует высоту подъема седла. Глаголы бывают жесткие и амортизационные – зависит от типа велосипеда.

Итак, мы выяснили, из чего состоит велосипед. Но схема строения, помимо деталей, необходимых непосредственно для движения этого транспортного средства, насчитывает еще несколько, созданных для удобства велосипедиста. Вот они:

Наличие звукового сигнала является обязательным условием для передвижения по дорогам нашей страны. Гудок помогает привлечь внимание других водителей в опасных ситуациях и предотвратить аварию.
Зеркало заднего вида в конструкции велосипеда встречается не всегда, но его наличие повышает безопасность катания. Так что если вы заботитесь об этом, выбирайте модели с зеркалом.
Световозвращатели незаменимы при движении в темное время суток. На велосипеде они располагаются обычно следующим образом: белый фонарь – спереди, красный – сзади, красные, оранжевые или желтые – по бокам.

Теперь стандартная схема устройства велосипеда вам известна, а познать мелочи и тонкости можно лишь со временем. Поэтому не откладывайте общение с железным другом в долгий ящик – оно непременно подарит вам заряд положительных эмоций!

схема строения и названия деталей. Из чего состоит велосипедное колесо?

О том, как устроен велосипед, многие знают с детских лет, но в общих чертах. Например, так: он состоит из того, что видим, то есть – из колёс, рамы, крыльев, педалей, цепи и руля. В нашей статье мы остановимся более подробно на анатомии байков, узнаем название его основных деталей и их предназначение, а также дадим рекомендации по выбору базовых конструкционных элементов двухколесного транспортного средства.

Типы рам велосипеда

Описание строения велосипедов лучше всего начать с обзора рам, поскольку именно этот элемент является основным в строении двухколесного транспортного средства. В зависимости от конструкции она может быть открытой либо закрытой. Отличительной особенностью закрытых рам является прямая верхняя труба, в открытом исполнении она располагается снизу и имеет слегка изогнутую форму — подобная рама разработана специально для пользователей женского пола.

Подавляющее большинство современных велорам выполняется из алюминия, но можно встретить изделия из других материалов. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Так, стальные конструкции функциональны, надежны и практичны лишь в том случае, если они выполняются из хромомолибденовых сплавов. Все остальные виды стали, к сожалению, оставляют желать много лучшего: они объемные, тяжелые и не отличаются долговечностью.

Алюминий подкупает своим малым весом, поэтому рамы из этого металла повсеместно применяют для производства гоночных байков. В то же время алюминий в большей степени подвержен разрушению, причём чаще всего это происходит неожиданно.

А вот титановым рамам не страшен ни холод, ни жара. Они не боятся агрессивных кислотно-щелочных растворов, именно поэтому их использование отличается продолжительностью.

Магний — ещё один лёгкий металл, однако подвержен коррозии, поэтому пользователю очень важно следить, чтобы на велосипедной раме не появлялись сколы и царапины.

Наиболее прочными и при этом легкими являются карбоновые рамы. Но резкий точечный удар способен нанести им довольно серьезный ущерб — с такими велосипедами нужно обращаться как можно бережнее. Производство карбона основано на применении высоких технологий и является дорогостоящим, поэтому в данном сегменте присутствует не так много компаний, предлагающих байки с карбоновыми рамами.

В зависимости от особенностей амортизационного механизма заднего колеса, рама велосипеда бывают активной либо пассивной. Под пассивной понимается полнейшее отсутствие обособленных шарниров, предназначенных для использования под повышенной нагрузкой. Пассивная амортизация становится результатом природной гибкости того материала, из которого произведена рама велосипеда. Эти байки называют хардтэйлами.

Конструкция с активной амортизацией предполагает наличие подвижных деталей (шарниров либо системы шарниров), обычно их называют подвесками.

Велосипеды с активной рамой разделяют на однорычажные и многорычажные. Однорычажная подвеска характеризуется тем, что движение колеса в данном случае производится вокруг одной точки, которая остаётся статичной вне зависимости от особенностей хода подвески. В многорычажной подвеске, напротив, колесо крутится вокруг точки, которая может изменять свое положение.

Эксплуатация того или иного транспортного оборудования напрямую зависит от планируемого типа вождения. К примеру, при создании рамы под кросс- кантри производители стремились сделать её предельно эргономичной и облегчённой, что обеспечивает гонщикам возможность занять удобное для свободного педалирования положение без лишних затрат физической энергии при перемещении лишнего веса.

Именно по этой причине рамы для вождения в этом стиле чаще всего делают под хардтэйлы, чтобы получить экономию на массе амортизатора и всех элементов с целью усиления велорамы.

Устройство колёс

Велосипедные колёса — это легкие, но довольно прочные конструкции. Они раздают энергию движения, поэтому при помощи своего вращения позволяют удерживать велосипедную раму точно в вертикальном положении. По большей части велосипеды имеют задний привод, когда заднее колесо обеспечивает движение, а переднее является ведомым.

Любое велосипедное колесо включает несколько конструкционных деталей.

  • Втулка. Это центральная часть, включающая ось, подшипники и обод. Втулка отвечает за возникновение и поддержание достаточного для движения байка крутящего момента. Внутренняя схема задних втулок чуть сложнее, нежели у колёс, расположенных спереди, поскольку они принимают участие в принудительном раскручивании всего колеса.
  • Обод. Металлическое кольцо, в которое вставляют спицы. Этот элемент обуславливает необходимую стойкость колеса к любым динамическим нагрузкам и механическим повреждениям. Обод обычно выполняют из сплавов и покрывают напылением из хрома.
  • Велосипедные шины. Включают камеру, а также покрышки. Камера выполняется из полой резины, а накачивается воздухом до создания необходимого давления. С наружной средой взаимодействует посредством ниппеля, по которому воздух и попадает внутрь шин посредством насоса или компрессора.

Для эффективной защиты целостности камеры от заостренных спиц по внутренней поверхности обода крепят специальный прорезиненный флиппер.

Внешняя поверхность шины называется покрышкой, а ее составными частями являются борта, боковины, а также протектор. В зависимости от эксплуатационных возможностей байка различают покрышки нескольких видов:

  • слики и полуслики — такие варианты оптимальны для ровных трасс, поэтому их чаще всего устанавливают на шоссейниках;
  • дорожные – к ним относят шины с рисунком среднего размера, подобные модели устанавливают на горных байках;
  • гибридные — такие покрышки эффективны как в условиях бездорожья, так и на ровной трассе, хотя по проходимости они и уступают более агрессивным вариантам.

Чтобы велосипед был заметен в темноте, на спицах крепят светящуюся пластину ярко-оранжевого колера — катафот. Согласно правилам ПДД, катафоты должны присутствовать на байках всех типов.

Характеристики покрышек во многом обуславливают общее впечатление от езды, поэтому их выбору следует уделить особое внимание. Для начала нужно оценить размер элемента, как правило, его обозначают двумя парами цифр: первая из них определяет диаметр колеса, а вторая указывает на ширину самой покрышки. Приведем пример: покрышка с маркировкой 26х2,1 используется для стандартных колес размером 26 дюймов с шириной 2,1 дюйма. При этом чем шире покрышка, тем прочнее она будет удерживать байк на поворотах, хотя и существенно потеряет в накате.

Имейте в виду: чем менее выраженным будет узор протектора, тем на более твердую дорогу рассчитана покрышка. Таким образом, самый «зубастый» рисунок будет приемлем для эксплуатации по глине, бездорожью и грязи, а вот для более плотных и твердых покрытий можно сделать выбор в пользу резины с более плоским узором и смягченным компаундом.

Компаунд — это смесь нескольких сортов резины, которая обеспечивает необходимую износостойкость, прочность и сцепные характеристики покрышек.

Системы управления и амортизации

Одним из базовых элементов устройства является амортизационный механизм, который обуславливает смягчение ударных нагрузок на раму и другие конструкции велосипеда за счёт глушения колебаний. В состав амортизационной системы входят сразу несколько составных элементов.

Традиционно передний стакан велосипедной рамы через шток руля крепится внутрь вилки, а в её ушках монтируется колесо. Для того, чтобы обеспечить беспрепятственное вращение на поворотах, в стакане монтируется рулевая колонка.

Для чего нужен руль, думаем, нет нужды объяснять, а вот его технико-эксплуатационным параметрам – ширине, величине подъема, апсвипу и бэксвипу – нужно уделить особое внимание. Последние два обеспечивают необходимый загиб руля назад и вверх.

Обращаем отдельное внимание на то, что более широкий руль позволяет пользователю дать максимум контроля над его ТС и тем самым способствуют повышению эффективности управления, но одновременно немного замедляют это самое управление.

Подъём руля обеспечивает правильное положение ездока: чем он ниже — тем более агрессивную позицию вынужден занимать райдер. Параметры апсвип и бэксвип индивидуальны, зачастую они помогают самой простой металлической конструкции трансформироваться в физиологически комфортный элемент во всей схеме байка. При покупке подходящего руля лучше всего сходить в спортивный магазин и подержать предлагаемые изделия в своих руках, что позволит вам получить представление о том, какие именно эксплуатационные параметры будут для вас оптимальными.

По краям руля вставляются баренды — специальные заглушки, которые способствуют снижению травматизма. Не стоит недооценивать тот риск, который несут в себе торцы руля — ситуации, когда пользователи повреждали ими живот или ноги, случаются очень часто.

Чтобы руки в ходе езды не соскальзывали, конструкцией предусмотрены прорезиненные ручки (их называют грипсы).

В современных моделях установлены lock-on грипсы, которые отличаются наличием фиксирующих колец на торцах. Такое решение существенно облегчает их монтаж и не позволяет накладкам соскальзывать. Более простые модели держатся лишь за счет трения.

Вынос — это деталь, которая обеспечивает необходимое удаление руля от рамы. Она фиксируется к регулировочной трубе. На различных моделях байков могут ставиться регулируемые или жёсткие выносы. На простых велосипедах их нет.

Седло крепится в центральной части рамы, оно может изменяться по высоте, поэтому пользователи всегда могут выбрать комфортную посадку. Ширина сёдел варьируется в зависимости от характеристик велосипеда. Допустим, на дорожных байках они немного шире, нежели у горных (МТБ).

Конструкция трансмиссии и тормозов

Это то, без чего ни один двухколесный транспорт попросту не поедет. Трансмиссия представляет собой весьма сложный узел, который состоит из самых разнообразных механизмов, а именно:

  • каретки;
  • звёздочек;
  • педалей;
  • шатунного механизма;
  • велосипедной цепи;
  • манеток;
  • различных переключателей скоростей.

Кареточный узел располагается в нижней части велосипедной рамы. Он соединяет шатуны с передними звездочками. Каретка обуславливает беспрепятственный ход за счет зафиксированных подшипников и прикрепленной к ним сквозной оси.

Шатуны — важнейшие для взаимодействия каретки с педалями элементы. Они могут иметь несколько способов крепежа: либо квадратное, либо шлицевое.

Педали функционально представляют собой необходимые опоры для ног, через них физические усилия переходят на шатуны. Они могут выполняться в нескольких вариантах.

  • Классические (их еще называют платформы). Такие педали устанавливаются на байки базового уровня. В этом случае пользователь может кататься абсолютно в любой обуви — здесь сцепление с педалью осуществляется через трение.
  • Контактные. Такие педали имеют особые вставки, которые могут предназначаются исключительно для специализированной обуви.
  • Экстремальные. Крепятся на спортивные байки, их отличает наличие фиксаторов, довольно широкая поверхность, а также внушительная толщина.

Задние звёздочки скоростного велосипеда фиксируются ко втулке заднего колеса. Традиционно на каждую переднюю звездочку приходится пара-тройка задних. При езде маленькие звёздочки обеспечивают повышенную передачу, а более крупные — низкую.

Соединительной деталью между ними является цепь. Ее движение производится через переключатели, которые, в свою очередь, управляются через манетки на рулевом механизме.

Важнейшим элементом схемы конструкции любого двухколесного ТС считаются тормоза. В случае отсутствия либо неисправности тормозной системы выводить ТС на улицы категорически запрещается ПДД.

Современные тормозные механизмы для байков имеют несколько классов.

  1. Обводные. Они представляют небольшие зажимные приспособления с колодками. Обычно имеют только одно крепление.
  2. Дисковые. В этом исполнении колодки фиксируются к диску за счёт нажатия ручки.
  3. Барабанные. Этот вариант тормозной системы в наши дни принято считать устаревшим. В подобных велосипедах барабан прикрепляется к задней втулке и создает взаимодействие между колодками путем педалирования. Для того, чтобы механизм впустую не проворачивался, в него устанавливают стопор. Результативность торможения подобной системы ниже, чем у первых двух, однако для бюджетных байков является оптимальным.

Обзор комплектующих

Приобретая велосипед, пользователи зачастую не уделяют нужного внимания запчастям, поскольку компоновка байка в большинстве случаев предусмотрена производителем.

Однако вы непременно столкнетесь с выбором запчастей в следующих ситуациях:

  • если решите самостоятельно собрать байк «с нуля»;
  • если вам потребуется заменить изношенные детали, вышедшие из строя;
  • если вы решили провести апгрейд, заменив низкокачественные компоненты на более функциональные.

При выборе любых деталей очень важно обеспечить их максимальное соответствие: вы должны точно знать их размер и вариант крепления, а также другие технические особенности.

Чтобы сделать правильный выбор, можно просто взять с собой изношенную деталь либо переписать все её параметры. Будет нелишним еще перед покупкой уточнить, какие разновидности той или иной детали можно использовать для каждого конкретного байка.

При выборе комплектующих лучше всего сделать выбор в пользу изделий известных брендов, качество которых проверено временем. Подавляющее большинство райдеров покупают для своего двухколесного транспорта запчасти марок Shimano либо Sram. В сегменте велосипедных запчастей эти два бренда считаются монополистами.

Неплохим качеством обладают составляющие фирм Sunday, а также Fit и United — их чаще всего выбирают любители экстремального катания. Для скоростных байков можно порекомендовать комплектующие от Cinelli.

Выбирая известную марку, вы заплатите дороже, но стоимость с лихвой окупится практичностью и долговечностью детали.

Об устройтве велосипеда смотрите далее.

Устройство горного велосипеда: новичкам на заметку

Главная » Устройство велосипеда » Устройство горного велосипеда: новичкам на заметку

Итак, вы решили пополнить ряды велосипедистов, проштудировали множество статей с описанием преимуществ того или иного варианта, и вот, наконец, определились. Конечно, это горный велосипед – наиболее популярный, комфортный, маневренный и доступный по сравнению со своими собратьями.

Наверное, каждому знакомо это не самое приятное чувство, когда продавец в магазине задает какие-то вопросы, касающиеся технических характеристик товара, а вы не понимаете, о чем идет речь. Чтобы не выглядеть абсолютным “чайником” в глазах специалистов или товарищей, мы советуем заранее изучить, как устроен горный велосипед, и при случае блеснуть полученными знаниями. В этой статье мы расскажем обо всех основных комплектующих горного велосипеда, главное – читайте внимательнее!

Из чего состоит горный велосипед: разбираемся в деталях

Чего только не придумывают производители, чтобы усовершенствовать горный велосипед – добавляют новые детали, либо, наоборот, максимально “облегчают” его, убирая то, без чего можно обойтись. Ликбез по наиболее модернизированным моделям новичку точно не понадобится, поэтому логичнее будет рассказать вам, как выглядит стандартная конструкция горного велосипеда –  совокупность тех компонентов, которые в нем обязательно должны быть.

Итак, из каких деталей состоит горный велосипед:

Во-первых, это, конечно же, рама. О наличии рамы в велосипеде знают даже те люди, которые к нему близко не подходили. И неудивительно, потому что это “костяк” любого велосипеда, главная его часть.

Рамы делятся на несколько разновидностей, согласно особенностям конструкции и материалу, из которого они были изготовлены.

Типы рам горных велосипедов:

  • Двухподвесочные характеризуются наличием заднего амортизатора и сложной системой шарниров подвески.
  • Жесткие (они же “хардтейлы”, от английского Hard Tail — “жесткий хвост”) предполагают отсутствие амортизатора вообще.
  • Софтейлы” (от английского Soft Tail — мягкий хвост) – нечто среднее между первыми двумя видами: амортизатор есть, а шарниры не предусмотрены.

Для изготовления самой главной части горного велосипеда используются разные материалы: алюминий, сталь и карбон. На каком из них остановить выбор, зависит скорее от величины бюджета: сталь используется для производства самых дешевых велосипедов, алюминий дороже, но лучше по характеристикам, а карбон – наиболее прочный и высокотехнологичный из всех, но по стоимости дороже остальных. Существуют еще всякие экзотические варианты рам, например, титановые, но новичку такая разновидность ни к чему, да и вряд ли по карману.

При покупке «железного коня» не забудьте обратить внимание на ростовку горного велосипеда (длину верхней трубы рамы). Этот параметр нужно подбирать, ориентируясь на рост покупателя.

Рама и тормоза

Не будем забывать о такой детали горного велосипеда, как тормоза, ведь своевременная остановка порой даже важнее удачного старта.
Тормоза на горных велосипедах бывают следующих видов:

  • Ободные, которые славятся быстрой и легкой настройкой.
  • Дисковые гидравлические – наиболее предпочтительный вариант. Они незаменимы на грунтовке, не боятся неблагоприятных погодных условий и по мощности превосходят соперников.

Передняя амортизационная вилка – незаменимая помощница велосипедисту: именно она смягчает удары на неровных дорогах. Производители не ограничились одной разновидностью амортизационных вилок, а изобрели целых три: пружинные, эластомерные, воздушные.

Отличие последнего вида от первых двух состоит в том, что пружинящим элементом является воздух, а не стальные или титановые пружины. При этом по качеству работы пружинные амортизаторы занимают пьедестал, почетное второе место – у воздушных, а самые непрактичными из тройки признаны эластомерные амортизаторы.

Составные части горного велосипеда, без которых его использование становится невозможным  – это колеса. Они бывают двух размеров: 26 и 28 дюймов, и состоят из следующих  частей:

Обод – основа колеса. Хотите научиться прыгать на велосипеде через препятствия или планируете длительные велопоходы? Выбирайте двойной обод – он более устойчив к нагрузкам.

Втулка – деталь, от которой зависит вращение колеса, и самая дорогая часть велосипеда.

 Что такое покрышка и камера, которые также входят в состав колеса, объяснять не надо – здесь принцип такой же, как на любом другом транспортном средстве. .

Кассета, которая крепится на заднюю втулку, включает в себя от 7 до 10 звезд различного диаметра. С помощью этой детали можно увеличить или уменьшить нагрузку при движении, перебросив цепь с одной звезды на другую. Существует целая система, как правильно переключать передачи, но главный принцип остается неизменным: крутить педали на подъеме легче, когда задняя звезда как можно больше, а спускаться с горы проще, когда задняя звезда как можно меньше.

Важные узлы горного велосипеда – переключатели скоростей. Здесь у горного велосипеда преимущество даже перед автомобилем: переключателей целых два – передний и задний. С задним мы уже разобрались в предыдущем пункте – он работает с кассетой, а что насчет переднего?

Этот переключатель скоростей “сотрудничает” с системой передних звезд, которых насчитывается три штуки. Соединение между собой и вращение звезд происходит благодаря шатунам, на которые также крепятся педали горного велосипеда. Чтобы шатуны держались на раме, придумана “каретка” – специальный механизм для крепления.

Система передних звезд, шатун, каретка

Чтобы привести велосипед в движение, без педалей не обойтись. Они тоже бывают нескольких видов:

Контактные, предполагающие пристегивание ног, обутых в специальные ботинки с шипами.

АТБ – самые обычные алюминиевые или стальные рамки.

BMX – наиболее мощные и широкие, предназначенные для выполнения трюков на велосипеде.

Строение горного велосипеда, как и любого другого транспортного средства, невозможно представить без руля. В зависимости от стиля катания руль может быть прямым или с изгибом, отличаться по ширине и наличию прикрепленных к нему различных девайсов.

На руле находится система управления велосипедом – манетки, грипсы и тормозные ручки.

Манетки созданы для переключения скоростей горного байка. В зависимости от способа переключения они бывают двух видов: шифтеры и триггерные. В первом случае, чтобы изменить скорость, необходимо всей ладонью повернуть специальный барабан, во втором – нажать пальцами на рычажки.

Тормозные ручки находятся на руле и расположены либо слева (передние), либо справа (задние). Могут крепиться как отдельно, так и в моноблоках – в паре с манетками.

Еще на руле есть грипсы – специальные резиновые ручки, предназначенные для лучшего сцепления ладоней велосипедиста с рулем. Грипсы бывают простые и навороченные: поглощающие вибрацию, двойной плотности, рельефные или с фиксатором – тут уж каждый выбирает по своему вкусу.

И снова знакомое название среди многочисленных деталей горного велосипеда  – седло. Его нужно выбирать особенно тщательно, поскольку неудобная посадка может испортить все удовольствие от катания. Седла бывают разной ширины, степени мягкости, обшивки и вида амортизации. Также они могут делиться по половому признаку: для девочек и для мальчиков. Крепится седло на подседельном штыре, с помощью которого можно регулировать высоту седла в соответствии с ростом велосипедиста.
Велосипедная цепь передает усилия от звезд спереди к задним. За этим элементом стоит ухаживать особенно тщательно, поскольку он является лакмусовой бумажкой износа системы и кассеты.

В зависимости от того, из чего изготавливаются вышеперечисленные детали, определяется, сколько весит горный велосипед. Оптимальный вес для горного велосипеда – от 8 до 12 кг. Стоит учесть, что вес не является решающим параметром при выборе велосипеда – намного важнее его надежность и безопасность.

Все вышеперечисленное – это то, что составляет основную схему горного велосипеда. А все остальное обязательно изучится в процессе катания, главное – искренне этого желать!

Подробно об устройстве велосипеда: из чего состоит велосипед

Устройство велосипеда

{ ArticleToC: enabled=yes }

Нет таких людей, которые не любили бы кататься на велосипеде. Но есть и такие, для которых путешествие на этом виде транспорта, является частью жизни. Сегодня велосипед – больше хобби, хотя еще не так давно ими были переполнены городские улицы. Те, кто заинтересовался этим мобильным устройством, должны знать: какие модели выпускают, для чего предназначена каждая из них, и из каких частей он состоит, т.е. устройство велосипеда.

Знание устройства велосипеда поможет самостоятельно справиться с несложной поломкой, даже модернизировать «железного коня», да и просто нужно для общего развития.

Устройство велосипеда, или из каких деталей он состоит

Деталей механизмов много:

  • рама, состоит которая из головной, верхней и средней трубок;
  • подседельная трубка и штырь подседельный;
  • седло;
  • руль;
  • вынос руля;
  • рулевая колонка и грипсы;
  • тормозная рукоятка;
  • переднее колесо и тормоз;
  • вилка передняя, втулка и фиксатор тормоза;
  • задние колесо и тормоз;
  • комплект звездочек втулки задней и гайка крепления колеса;
  • задние переключатель и перо вилки;
  • торса переключателя передач;
  • обод;
  • шины и спицы;
  • переключатель передний:
  • звездочка ведущая;
  • вентиль;
  • шатуны;
  • каретка;
  • цепь и педали.

Подробно об устройстве велосипедной рамы

Велосипедная рама

Говоря об устройстве велосипеда, правильно начать с рамы — главного элемента и основы транспортного средства. По конструкции она бывает закрытого типа или открытого. Закрытый — классика: в нем прямая верхняя труба. В открытом варианте она изогнута и расположена внизу. Раму такую придумали специально для женщин. Разные производители видоизменяют рамы, подгоняя их под конкретную модель.

О трубе подседельной

Подседельная труба

В далекие времена труба играла в устройстве мобильного средства передвижения основную роль: от ее размера отталкивались, выбирая транспортное средство. Позже критерием выбора стала верхняя рама, без которой транспортное устройство не может существовать.

Не относится к главному элементу и подседельный штырь – еще один элемент, устройства байка, предназначенный для настройки под рост конкретного человека велосипедного седла.

Седло – важный элемент в устройстве велосипеда

Седло

Седло подразумевает частичную нагрузку, т.е. человек не садится на него полностью, как на сидение. Во время езды масса велосипедиста равномерно распределяется на седло, педали и руль. У всех моделей эта деталь практически одинакова (разве что, в женских вариантах оно может быть шире). Чтобы не испытывать дискомфорт во время поездок, не рекомендуются большие перерывы. Если же такое случилось, по разным причинам, велопрогулки начать нужно с минимального времени, которое постепенно увеличивают до привычного. Чтобы не чувствовать боли после катания, седло «покрывают» специальными накладками, выпускать которые начали в последние годы.

Руль, как часть устройства велосипеда

Руль

Устройство руля следующее: элемент, соединяющий рулевой штырь с трубкой руля, называется выносом руля. Различают нерегулируемый вынос и регулируемый. От этого элемента зависит многое, поэтому низкого качества он не может быть. Помимо технических моментов, на которых отражается неправильно выбранный вынос руля, это негативно воспринимается райдером, который быстро устает во время поездок на велосипеде.

Устройство колонки рулевой

Рулевая колонка

Она вращает в головной раме велосипедную вилку, а устройство ее такое: две чаши — нижняя и верхняя, пара подшипников и упорные кольца. По конструкции различают резьбовые и безрезьбовые рулевые колонки. Несмотря на то, что первый тип давно устарел, его продолжают использовать отдельные производители. Модели такие стоят недорого и не являются надежными. Резьба нарезана на вставляемой вилке и чашке верхней. Для крепления вилки сверху на нее накручивают прижимную чашку. Всю эту конструкцию фиксируют контргайками. Без разводного ключа разобрать ее не получится.

Современные безрезьбовые колонки установлены на многих моделях байков. Их устройство позволяет легко вставить вилку в трубу рулевой рамы и зафиксировать. Разобрать и собрать узел — важный элемент устройства велосипеда, можно, используя стандартный набор велосипедных ключей.

Что представляют собой грипсы

Грипсы

Это насадки на руль велосипеда, важные для комфортной езды райдера а, кроме этого, повышающиеся безопасность. Изготавливают их из пластика, кожи, пены, геля.

Зачем нужна рукоятка тормозного привода и ее устройство

Рукоятка тормозного привода

Ей в устройстве байков отводится важнейшая роль — торможение. С тормозным рычагом она соединяется специальным стальным тросиком, который прижимается к корпусу велосипеда фиксатором.

Что полезно знать о колесах

Колеса

Диаметр колес в современных велосипедах одинаков, для детских конструкций они имеют разные размеры, чтобы можно было легко управлять велосипедом детям разного возраста. Минимальный размер колес велосипедов детских – 14 дюймов. С 24 дюймов начинаются модели подростковые. Для велосипедов горных размер составляет 26 дюймов. Эти велосипеды отличаются жесткостью, необходимой при езде по неровным поверхностям. Самыми большими считаются 28-дюймовое, которыми оборудуют гибридные и шоссейные велосипеды, развивающие большие скорости. В последнее время выпускают 29-дюймовые колеса, спрос на которые возрастает.

Ведущим является заднее колесо, а рулевым — переднее.

К ним предъявляются определенные требования.

Колеса должны быть:

  • легкими, прочными;
  • сбалансированными;
  • выдерживать удары и неровности покрытия.

Устройство втулки велосипедной

Велосипедная втулка

В устройстве велосипеда ей отведена центральная часть колеса. Втулка вращается вокруг неподвижной оси подшипников, которые бывают закрытыми и разборными. Для крепления спиц к ободу, на втулках делают фланцы. Если втулка для переднего колеса, у нее предусмотрены крепления для тормозного барабана и тормоза дискового. Задние планетарные втулки обычно ассиметричные. В середине у них установлена система переключения передач.

Материал, из которого изготавливаются оси втулок: сталь, алюминий и титан.

Различают их по следующим признакам:

  • прочности;
  • устойчивости к внешним воздействиям;
  • типу подшипников;
  • наличию специальных устройств.

Втулка соединяется с ободом с помощью спиц, основное назначение которых – обеспечение жесткости, прочности и амортизации. У спиц имеется резьба с одной стороны, другой конец заканчивается загнутым кольцом. К ободу крепятся они при помощи ниппеля.

Чтобы эта деталь устройства велосипеда не поддавались коррозии и отличались продолжительным сроком службы, ее изготавливают из стали нержавеющей. Более высокое качество у спиц из титана. Хуже себя зарекомендовали оцинкованные, хромированные и спицы из углепластика. Они хрупкие, следовательно, опасные.

Прочность спиц зависит от нанесенной резьбы, которая бывает накатанной и нарезной. Для первой характерно то, что диаметр вершины резьбы больше, чем у стержня. В этом случае тело спицы прочнее. Велосипеды с такими спицами стоят дорого, поскольку накатка – дорогостоящий процесс.

Назначение обода

Обод

На него монтируют покрышки.

Прочность колеса велосипеда зависит от обода, поэтому он должен соответствовать характеристикам, перечисленным ниже:

  • быть легким;
  • прочным;
  • эстетичным;
  • обеспечивать крепление достаточного количества спиц.

Если на этом транспортном средстве установлены тормоза ободные, то для них присутствует ободная дорожка. Если такой нет, то тормоза стоят дисковые. На обод приходятся мощные удары, поэтому при низком качестве обода, тормозные дорожки протираются, появляются трещины и «восьмерки». Чтобы этого избежать, обращайте внимание на качество и конструкцию этой составляющей устройства велосипеда при покупке. Среди всех видов, надежными, райдеры считают обода, изготовленные из алюминия. Хотя выпускаются и пластиковые, стальные, карбоновые.

Что важно знать о шинах

Шины

Покрышки накачивают воздухом. И сделать это можно по-разному, т.е. есть возможность регулировки жесткость шин. Различаются покрышки рисунком и размером, зависящим от диаметра колеса. Рисунок же выбирают, исходя из типа покрытия дорог, по которым предполагается ездить. Для твердого покрытия подойдут узкие покрышки без рисунка. Шины большей ширины, называемые «грязевыми» подойдут для мягкой почвы. Покрышки с выраженным рисунком предпочтительны для катания по неровным поверхностям.

Еще один тип покрышек представляет нечто среднее. В них грунтозацепы расположены по краям, поэтому не мешают передвигаться по асфальту и по почвам мягким.

Трансмиссия

Трансмиссия

Задача трансмиссии — передавать колесу усилие ног. При выборе транспортного средства внимание обращайте на качество шатунов, каретки и звездочек.

Как выбрать качественную цепь

Велосипедная цепь

О качестве цепи судить можно по внешнему виду, поэтому при покупке на него нужно обращать внимание. О низком качестве свидетельствует желтый отлив и черные боковые пластины. К цепям среднего качества относятся никелированные цепи. К высоконадежным относят цепи серого цвета матовые. Это устройство требует периодической смазки, подтяжки, замены, промывки

Педали

Педали

Выбирают их индивидуально, согласно предпочтениям. Если этот элемент, установленный на байке, не нравится, заменить его не составит проблем.

Видео: Устройство велосипеда

Педали

Из чего состоит горный велосипед / О горном велосипеде / Twentysix

С течением времени любителями велосипедов была создана терминология, которая понятна в основном только им. И если вы увлекаетесь велоспортом, стоит разобраться в ней. Кроме того, это поможет вам при покупке велосипеда или ремонте у веломехаников. Давайте разберём основные элементы горного велосипеда. Не будем рассматривать слишком уж подробно, а разберём только те элементы, которые видим, просто посмотрев на велосипед.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Все стандарты, виды и размеры учесть в данной статье не получится — их очень уж много. Но разберём примеры. Описывать каждую деталь подробно нет смысла для тех, кто только начал кататься. 

Элементы управления.
Руль. Эта деталь может иметь диаметр крепления 25.4 мм или 31.8 мм. Второй вариант дает большую жесткость. Недавно появился стандарт крепления 35 мм, но он для экстремального катания. Рули могут быть прямыми (флэт) или с подъемом (райзеры). Для кросс-кантри чаще всего используют райзер шириной в 600 мм и более. Его делают из карбона или алюминия.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Вынос руля. Так как диаметр крепления руля фиксированный, то и стандарты выносов идентичны упомянутым выше. Также стандарт выноса зависит от диаметра штока вилки, к которому крепится (самый распространенный вариант — 1-1/8"). Остальные отличия состоят лишь в длине или углах подъема. Делается он из карбона (редко), а так же алюминия. Не стоит покупать алюминиевые выносы, которые покрыты карбоном — это просто деньги на ветер.  
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Подседельный штырь.
Раньше доминировал стандарт в 27.2 мм, сейчас используются более широкие штыри. Штырь изготавливают из стали, титана, карбона или алюминия. Лучше всего использовать карбон, так как он поглощает микровибрации, хотя стоит дороже. Есть штыри амортизационные (поглощают удары, но больше весят) и есть регулируемые (с изменяемым ходом — чаще всего используется в дисциплинах с часто меняющимся рельефом). 
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Седло.
Существует несколько стандартов крепления седла к подседельному штырю, помимо рамок из титана, карбона или хроммолибдена (Pivotal, I-beam, комбо-сёдла). Сталь среди упомянутых — прочнейший материал, позволяющий седлу выдержать большой вес. Все они зависят от типа велосипеда и дисциплины, в которой велосипед будет использоваться. Сами сёдла делятся на категории: прогулочное (мягкое), спортивное (легкое, жесткое, тонкое), туристическое (часто кожаное), есть и другие разновидности в зависимости от дисциплин.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Грипсы.
Это ручки из резины, неопрена или силикона, которые располагаются на по обеим сторонам руля, за которые вы и держитесь. 
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Элементы трансмиссии.
Система.
Пара шатунов, соединённых осью и крепящаяся к ним звезда. Бывают двух- и трёхкомпонентные. Дешёвые системы выпускаются сразу с тремя звёздами, дорогие чаще всего вообще без них. Шатуны установливаются в раму при помощи каретки. Системы бывают сделаны из алюминия, стали или карбона.
Существует несколько стандартов систем, выпускаемых разными производителями. Поэтому перед ремонтом или модернизаций нужно обязательно удостовериться, что вы знаете, какой стандарт у вашей. В данным момент вытесняются старые стандарты (квадрат, ISIS, Octalink) и приобрели популярность BB30, PF30. Шатуны имеют разную длину, но чаще всего выпускают деталь в 175 миллиметров. Такие подходят для высоких людей и людей среднего роста.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Педали
Первый тип (справа) — «топталки» или педали, которые внешне выглядят как платформы с вкрученными шипами или без них. 
Второй тип (слева) — контактные педали, с механизмом, необходимым для фиксации специальной обуви и повышения эффективности педалирования.
Некоторые до сих пор используют «туклипсы» — педали с ремешками, фиксирующими носок каждой ноги.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Цепь и кассета.
Это набор задних звёзд, часть которых может быть закреплена на «пауке». Маркировку производят согласно диапазону прередаточного значения звездочек и их количеству. Кассеты с горного велосипеда и шоссейного взаимозаменяемы. Стандартным диапазоном в шоссе считается 11-32t. Для местности с большим количеством подъёмов можно воспользоваться кассетой 11-36t, набрали популярность и большие кассеты с диапазоном 10-42 и подобными. Что касается цепей, то их различают по числу передач (1, 7-12). Они не взаимозаменяемые.  
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Переключатели.
Всё чаще на рынке появляются компоненты с электронной системой переключения передач. Обычные системы предполагают соединение переключателя с манеткой посредством троса.

Передний переключатель нужен для перекидывания цепи между двумя или тремя звёздами системы. Есть несколько типов крепления данного элемента к раме: Down Swing, E-Type, Top Swing, Conventional. Это нужно учесть при ремонте или модернизации.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед
Задний переключатель помогает перебросить цепь между звёздами кассет. Цепь движется по роликам, расположенным в лапке переключателя. Самые популярные переключатели для горных велосипедов выпускают компании Sram и Shimano. Кронштейн заднего переключателя может быть предусмотрен в раме или съёмный, его часто называют петухом. Съёмные кронштейны гораздо практичнее — их можно заменить после неудачных падений, которые привели к деформации петуха и неточной работе переключателя.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Шифтеры (манетки).
Существует два вида манеток: поворотные (gripshift, надеваются на руль как и грипсы) и триггерные. Последние можно переключить при помощи рычажков под пальцами, а первые — вращением механизма вокруг руля. Более привычными считаются триггерные. Они удобные, но всё дело в привычке. Поворотные позволяют быстро переключаться с последней на первую скорость. Но не исключены случайные срабатывания. 
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Тормозная система. 
Ободные тормоза.
Также называются V-brake. Соединяются с тормозной ручкой тросом. Последний зажимается болтом на одном из рычагов. Благодаря конструкции, оба рычага сводятся и прижимают колодки к ободу.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Дисковые механические тормоза.
Тормозная ручка соединяется с калипером тросом. В калипере находятся поршни, которые сводят колодки. На более дорогих тормозах положение колодок регулируется.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Дисковые гидравлические тормоза.
Похожа на ту, что устанавливается в автомобили. На тормозной ручке располагается бачок с тормозной жидкостью (в зависимости от производителя это DOT или минеральное масло). На раму же или вилку крепится тормозной калипер с поршнями, а с ручкой его соединяет гидролиния. Такую систему имеет смысл обслуживать, когда вы заметили ухудшение в работе тормозов (но перед этим обязательно проверить износ колодок!). Ротор для тормозной системы может быть размером от 160 и 200 мм (зависит от области использования).
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед
 
Элементы подвески.
Вилка.
Чаще всего сегодня производятся вилки под рулевой стакан стандарта 1.1/8" или под конусный рулевой стакан. Ещё совсем недавно были вилки со штоком 1-1/2". Шток впрессовывается в так называемую корону, с другой стороны которой расположены ноги. Ноги помещаются в штаны. От длины ног зависит ход вилки. Как в штанах, так и в ногах дорогих вилок могут располагаться картриджи, способствующие лучшей работе вилки. У подобных же вилок имеется несколько регулировок: отскока, низко- и высокоскоростной компрессии и т.д. Незаменимой для отдельных дисциплин является блокировка хода. Некоторые вилки оснащены воздушной камерой вместо пружины — последние на порядок тяжелее. 
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Задний амортизатор.
Бывают, подобно вилкам, пружинные и воздушные. Воздушные так же имеют меньший вес, однако, слишком длительная непрерывная работа приводит к ухудшению их эффективности. Амортизаторы оснащаются различными регулировками: от блокировки до более тонких настроек. 
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Колёса.
Обод.
Бывают одинарными или двойными. Предпочтительнее, разумеется, второй вариант, ввиду большей прочности. Немаловажной является и ширина — она тоже влияет на общую прочность и стабильность покрышки на ободе. Обода делают из сплава алюминия или карбона. Обода бывают стандартов 26, 27.5 и 29 дюймов. Стоит обратить внимание на то, что есть специальные обода, предназначенные для использования с бескамерными покрышками.  
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Спицы.
Длина необходимых велосипедисту спиц зависит это от расстояния между фланцами втулки и ободом. Стоит учитывать их размер при замене. Спицы делаются с различным уровнем жёсткости и могут быть переменной толщины. Современные технологии позволяют производить втулки для установки прямых спиц — они прочнее обычных.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Втулки.
Выпускаются с насыпными, промышленными или конусными подшипниками. Конусным чаще требуется подтяжка или смазка, а насыпные способствуют наилучшему накату (более длительному вращению колеса после заданного импульса). Промышленные подшипники наиболее универсальные и долговечные. Важно знать, что от типа тормозов зависит тип втулки (она может быть под дисковый тормоз). Другая разница заключается в креплении тормозных роторов. Тут может быть 6 болтов или же технология CenterLock. 
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Покрышки.
На сегодняшний день разнообразие покрышек поражает. Можно подобрать покрышки практически на каждый каприз погоды. Высота протектора и компаунд, из которого сделана покрышка, влияет на накат и область использования. Существуют зимние модели, различающиеся количеством рядов металлических шипов.
О горном велосипеде: Из чего состоит горный велосипед

Устройство велосипеда - из каких частей он состоит? | Велосипеды

Казалось бы, велосипед — очень простая конструкция. Два колеса, руль, седло, педали и все это прикреплено к раме. На самом деле всё немного сложнее, велосипед состоит из многих других деталей. Только когда что-то начинает неправильно работать или ломается, мы впервые узнаем, как выглядит шатун или как выглядит каретка. И в этом нет ничего плохого, удовольствие от велосипеда можно получить двумя способами: за рулем или во время нон-стоп ремонта… но только не когда первый и второй случай одновременно.

Давайте перейдем к устройству велосипеда. В качестве примера мы используем горный велосипед с хардтейлом, т. е. велосипед, только с передней амортизированной вилкой.

 

Рама — это основа каждого велосипеда, на которую устанавливаются другие части велосипеда. Рама может быть изготовлена из стали, алюминия или углеродистого волокна. При выборе велосипеда необходимо определить соответствующий вашему росту размер рамы. От её размера и геометрии (длина труб и углы между ними) во многом будет зависить положение которое принимает велосипедист во время движения.

Руль — все знают, для чего он нужен. Стоит добавить, к его выбору стоит подходить основательно. Велосипедные рули можно разделить на прямые, изогнутые и специальные для велосипедов BMX. Помимо формы, параметром, определяющим комфорт вождения и легкость маневрирования, является ширина и угол поворота. Для фрирайдов используются изогнутые и широкие рули, велосипедисты в дисциплине XC предпочитают узкие, прямые и как можно более легкие. Вес зависит главным образом от материала, из которого он был сделан. Самый легкий — карбоновый, чуть более тяжелый - алюминиевый.

Грипсы — специальные ручки, одевающиеся на концы велосипедного руля, там, где его держит велосипедист. Благодаря этому, руль легче и удобнее держать. На гоночных велосипедах вместо грипсов используется специальная лента.

Кронштейн крепления (или вынос) руля — эта деталь велосипеда, предназначена для соединения руля с вертикальным штоком вилки. Вынос руля может иметь разную длину и угол наклона. Некоторые модели позволяют регулировать угол наклона.

Амортизационная вилка — это важная часть велосипеда, которая в первую очередь влияет на безопасность и комфорт вождения. Благодаря амортизатору, колесо велосипеда прижимается к земле, что улучшает управляемость. Вместо амортизатора может быть установлена неамортизированная жесткая вилка. Рулевая трубка, которая выходит из вилки, помещается в раму, а на её конец устанавливается кронштейн крепления руля. Амортизаторы различаются по многим параметрам: ход, вес, форма амортизации и т.д.

Рулевая колонка — «невидимые» подшипники, о которых вспоминают, только когда с ними что-то не так. Они скрыты в передней части рамы, отвечают за возможность поворота руля и вилки.

Колёса — от правильного выбора типа колёс зависит, будет ли велосипед комфортным для велосипедиста. Выбор колёс нужно начинать с выбора размера, который принято измерять в дюймах. Основные размеры включают: 16, 20, 24, 27.5, 28 и более популярные 26 и 29 дюймов. Нужно учитывать, что этот размер включает в себя шину тоже, а не только обод.

Покрышки — они отвечают за сцепление колеса с поверхностью дороги. Важным аспектом является сцепление колёс велосипеда с разными типами поверхности (от асфальта до грязи и снега). Следует помнить, что покрышки, адаптированные для агрессивной внедорожной езды, будут плохо ехать по асфальту из-за их высокого сопротивления качению.

Тормоза — используется для остановки или замедления велосипеда. Самые популярные типы тормозов — дисковые и вибрейки (V-brake). В свою очередь дисковые тормоза могут быть механическими и гидравлическими. Управление тормозами происходит с помощью системы тросиков которые связывают тормоз и ручки управления на руле.

Задний переключатель передачи — вместе с передним переключателем, шатуном, цепью, кассетой звёзд, манетками и магистральными линиями, образуют велосипедный привод. Задний переключатель отвечает за натяжение цепи, а также за перенос цепи между звёздами кассеты. Обычно он управляется стальным тросиком. Самыми популярными производителями велосипедных групп передач являются — Shimano, SRAM и Campagnolo.

Передний переключатель передачи — предназначен для перемещения цепи между звёздами шатуна.

Шатун — состоит из набора звезд, по которым перемещаются цепь. И рычагов, на концах которых крепятся педали.

Каретка — включает в себя подшипники, благодаря которым мы можем поворачивать шатун. Бывает два вида кареток — разборные и не разборные. В разборных каретках применяют шариковые подшипники, в неразборных — промышленные. Не разборная каретка прослужит дольше, так как она хорошо защищена от пыли и грязи.

Кассета/трещотка — набор звёзд, размещённый на втулке заднего колеса, по которым перемещается цепь. Кассета и трещотка конструктивно отличаются друг от друга, кассета устанавливается на барабан втулки, в котором находится трещоточный механизм, а велотрещотка включает этот механизм в себя, а на втулку — навинчивается. Число звёзд не определяет как быстром сможет ехать велосипед.

Цепь — предназначена для передачи крутящего момента от шатуна к кассете. Ширина цепи выбирается в соответствии с количеством передач на кассете и шатуне, чем больше передач, тем уже нужна цепь. Стоит регулярно проверять, не растянута ли цепь, для этого можно используется специальный инструмент.

Манетки — устройства, крепящиеся на руле, с помощью которых можно управлять переключением скоростей на велосипеде. Переключение скоростей происходит за счёт передачи усилия с манеток на передний и задний переключатели через стальной тросик.

Система тросов — нервная система велосипеда. Тросы предназначены для передачи усилия от манеток и ручек тормозов к трансмиссии и тормозной системе велосипеда. Так же, вместо стального троса может быть гидравлическая линия, которая наполняется специальным маслом или тормозной жидкостью.

Педали — существует два принципиальных типа педалей — плоские, которые подойдут к любой обуви. И контактные, для которых требуется специальное крепление на обуви. Контактные педали способствуют лучшей передачи усилия, так как вы крутите педали даже при подъёме ноги.

Седло — очень важная часть велосипеда, особенно во время длительных поездок. Можно сказать это больное место велосипедиста, буквально. Потому, выбор седла должен быть хорошо обдуман. Рама седла может быть изготовлена из стали (Cr-MO), алюминия, титана или карбона и покрыта кожей, кевларом … или чем угодно в дешевых сёдлах.

Подседельный штырь — это трубка с креплением для седла, которая вставляется в раму и фиксируется хомутом. Подседельный штырь может быть амортизирован.

Велосипедная наука - как работают велосипеды и лежащая в их основе физика

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если вам нужно было выбрать лучшую машину за все время, что бы вы сказали? Если бы мы говорили о машинах, которые помогли распространять знания и обучать людей, вы, вероятно, выберете печатная пресса. Если мы имели в виду изобретения, которые позволяют людям обрабатывать землю и кормить свои семьи, вы могли бы заплатить за плуг или трактор. Если вы считаете, что транспорт действительно важен, вы можете выбрать автомобильный двигатель, паровой двигатель или реактивный двигатель самолета.Но для его чистоты простота, думаю, я бы выбрал велосипед . Это прекрасный пример того, как чисто, научные идеи можно использовать в очень практичном технология. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, где бы вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и более 90 процентов из них в настоящее время производится в Китае.Фото Роджера С. Дункана любезно предоставлено ВМС США.

Что такого хорошего в велосипедах?

Диаграмма: Сравнение эффективности повседневных машин (приблизительные, ориентировочные значения, выраженные в процентах). За исключением велосипеда, новые технологии (например, дизельные двигатели) обычно более эффективны, чем старые технологии (например, паровые двигатели).

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не поглощая ископаемые виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и уголь, или не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные средства, разработанные людьми. Используя силу ваших мышц удивительно эффективным способом, велосипед может преобразовать около 90 процентов энергии, которую вы подаете на педали, в кинетическую энергию, которая движет вас вперед. Сравните это с автомобильным двигателем, который преобразует лишь около четверти энергии бензина в полезную мощность и при этом производит все виды загрязнения.

Посмотрите на это так: если вы ведете машину, куда бы вы ни пошли, вы тащите кусок металла, который, вероятно, весит в 10–20 раз больше, чем вы (типичный компактный автомобиль весит более 1000 кг или 2000 фунтов). Какая трата энергии! Ездите на велосипеде, и металл, который вам нужно перемещать с собой, больше равен 6–9 кг (14–20 фунтов) для легкого гоночного велосипеда или 11–20 кг (25–45 фунтов) для горного велосипеда или турера, что составляет доли вашего собственного веса.

Более высокая эффективность означает, что вы можете ехать дальше на том же количестве топлива, что является еще одним большим преимуществом велосипедов, хотя его трудно измерить количественно.Согласно классической книге «Велосипедная наука» Дэвида Гордона Уилсона и др .: «Гоночный велосипедист на скорости 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы существовала жидкая пища с таким высоким содержанием энергии. бензина ". Как ни крути, байки просто потрясающие!

Куда уходит ваша энергия?

Мы описали велосипед как машину, и с научной точки зрения это именно то, что это: устройство, которое может увеличивать силу (облегчая идти в гору) или скорость.Это также машина в том смысле, что она преобразует энергию из одной формы (все, что вы ели) в другой (кинетическая энергия вашего тела и велосипеда, когда они едут). Вы, наверное, слышали о законе физики, называемом сохранение энергии, которое говорит, что вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее бесследно исчезнуть: все, что вы можете сделать - это преобразовать его из одного в другое. Так где же энергия вы на велосипеде ездите на самом деле? В научных терминах мы говорим, что это означает «выполнение работы» - но что это означает на практике?

Езда на велосипеде иногда может казаться тяжелой работой, особенно если вы едете в гору.В науке о велоспорте «тяжелая работа» означает, что вам иногда приходится использовать довольно много силы крутить педали на любом расстоянии. Если вы идете в гору, вам нужно работать против сила силы тяжести . Если вы идете быстро, вы работаете против силы сопротивления воздуха (сопротивление) давит на ваше тело. Иногда бывают неровностей на дороге, по которой нужно проехать; это требует больше силы и использует энергия тоже (неровности уменьшают вашу кинетическую энергию, уменьшая вашу скорость).

Фото: Велосипеды так хорошо работают с человеческим телом, потому что они используют силу наших больших и очень мощных мышц ног. Лежачие велосипеды (на которых вы ездите лежа) могут выглядеть ультрасовременными и немного странными, но им уже не менее 100 лет. Они быстрее, чем обычные велосипеды, потому что их водители принимают гораздо более аэродинамическую позу, напоминающую трубу, которая сводит к минимуму сопротивление. Поскольку педали находятся выше над землей, шатуны могут быть длиннее, поэтому вы получаете больше рычагов, ваши мышцы могут дольше работать с высокой мощностью и делать это более эффективно.Фото Робина Хиллер-Майлза любезно предоставлено ВМС США.

Но идете ли вы в гору или под гору, быстро или медленно, по гладкой дороге или ухабистая, есть другая работа, которую вы всегда должны делать просто чтобы ваши колеса вращались. Когда колесо опирается на землю, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, оказывается в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того как вы едете по кругу, разные шины сжимаются и выпирают по очереди, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

Для гоночного велосипеда, движущегося быстро, около 80 процентов работы велосипедиста будет уходить на преодоление сопротивления воздуха, а оставшаяся часть будет использована на борьбу с сопротивлением качению; для маунтинбайкера намного медленнее на пересеченной местности, 80 процентов их энергии уходит на сопротивление качению и только 20 процентов теряется на перетаскивание.

Диаграмма: Медленные горные велосипеды тратят большую часть энергии из-за сопротивления качению; более быстрые гоночные велосипеды тратят больше из-за сопротивления воздуха.

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15 процентов мощности, необходимой для работы электрического чайника. Для сравнения, вы можете генерировать около 10 Вт с помощью ручного генератора электроэнергии, хотя Вы не можете использовать один из них очень долго, не уставая.Что это говорит нам? Намного легче генерировать большое количество энергии в течение длительного времени, используя большие мышцы ног, чем используя руками и руками. Вот почему велосипеды такие умные: в них используются самые мощные мышцы нашего тела.

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните в тот момент, когда всадник поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает наклониться вперед или даже встать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

Вы могли подумать, что рама велосипеда из алюминиевых трубок будет намного слабее. чем тот, что сделан из стали, но только если трубы аналогичны по размеру.На практике каждый велосипед должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес гонщика. и нагрузки, которые могут возникнуть при различных видах обращения. Таким образом, алюминиевый велосипед будет использовать трубки с большим диаметром и / или более толстыми стенками. чем велосипед из стальных труб.

Оправа не просто поддерживает вас: ее треугольная форма (часто два треугольника соединяются вместе, образуя ромб) тщательно разработан для распространять твой вес. Хотя седло расположено гораздо ближе к спине руль, вы наклоняетесь вперед, чтобы держаться за руль.Угловой планки в раме предназначены для более или менее разделять ваш вес равномерно между передними и задними колесами. Если вы думаете об этом, это действительно важно. Если весь ваш вес переместился через спину колесо, и вы пытались крутить педали в гору, вы опрокидывались назад; так же, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного прогибаются и гнутся, поэтому они поглощают некоторые удары. езды, хотя другие факторы (например, седло и шины) имеют гораздо большее влияние по комфорту езды.Также стоит помнить, что человеческое тело само по себе замечательно эффективная система подвески; катаясь на горном велосипеде по пересеченной местности, вы очень быстро станете знать, как ваши руки могут работать как амортизаторы! Действительно, может быть весьма поучительно посмотреть на тело как продолжение (или дополнение) базовой рамы велосипеда, сбалансированное на ней.

Как работают велосипедные колеса

Фото: Как и автомобильное колесо, велосипедное колесо - это умножитель скорости. В педали и шестерни поворачивают ось по центру.Ось поворачивается только небольшое расстояние, но рычаг колеса означает внешний обод поворачивается намного дальше за то же время. Вот как колесо помогает идти быстрее.

Если вы читали нашу статью о том, как работают колеса, вы знаете, что колесо и ось, которую оно вращает, - это пример того, что ученые называют простым машина: она будет увеличивать силу или скорость в зависимости от того, как вы ее поворачиваете. Велосипед колеса обычно имеют диаметр более 50 см (20 дюймов), что составляет выше, чем у большинства автомобильных колес.Чем выше колеса, тем больше они умножьте свою скорость, когда вы поворачиваете их на оси. Вот почему у гоночных велосипедов самые высокие колеса (обычно диаметром около 70 см или 27,5 дюймов).

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они бы сжались (сжались), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас. Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и около 24 спиц с высоким натяжением.Велосипеды имеют колеса со спицами, а не цельнометаллические, чтобы сделать их прочными и легкими, а также уменьшить сопротивление. (некоторые райдеры используют плоские «лопастные» спицы или спицы овальной формы вместо традиционных округлых спиц в попытке чтобы сократить сопротивление еще больше).

Важно не только количество спиц, но и способ их подключения между ободом и его ступицей. Как нити паутины или свисающие веревки подвесного моста, колесо велосипеда находится в напряжении - спицы натянуты.Так как спицы перекрещиваются с обода на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

Фото: Несмотря на внешний вид, велосипедное колесо не является ни плоским, ни слабым.Ступица намного шире шины, спицы натянуты и перекрещиваются, соединяясь со ступицей по касательной. Все это создает жесткую трехмерную структуру, которая может противостоять скручиванию, короблению и изгибу. Фото Дэвида Даналса любезно предоставлено ВМС США.

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, можно подумать, что каждая спица должна выдерживать лишь небольшую часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле, спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся около вертикали, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую долю нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конце концов, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

Фото: Шестерня - это пара колес с зубья, которые сцепляются друг с другом для увеличения мощности или скорости. В велосипеде пара шестерен не приводится в движение напрямую, а связана цепь. На одном конце цепь постоянно обвивается вокруг главной шестерни. (между педалями).С другой стороны, он переключается между серией больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

Типичный велосипед имеет от трех до тридцать различных шестерен - колеса с зубьями, связаны цепью, что делает машину быстрее (по прямой) или легче крутить педали (идти в гору). Колеса большего размера также помогают ехать быстрее по прямой, но это большой недостаток, когда дело касается холмов. Это одна из причин, почему горные велосипеды и велосипеды BMX имеют меньшие колеса, чем гоночные велосипеды.Не только шестерни на велосипеде помогают увеличьте мощность педалирования, когда вы идете в гору: педали крепится к главной шестерне парой шатуны: два коротких рычага которые также увеличивают силу, которую вы можете приложить ногами.

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный велосипед, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, деленное на количество зубцов на тыльной стороне колеса) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение вы примерно в 10 м (35 футов) вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас идти быстрее, помогая вам продвигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до передач: Ранние велосипеды, подобные этим (известные как «Пенни Фартингс» или «Высокие колеса») у него было огромное переднее колесо, которое эффективно увеличивало вашу скорость и позволяло очень быстро ехать по прямой. Шестерен не было: переднее колесо крутилось один раз, когда ноги толкали вверх-вниз на рукоятках (педалях).Спускаться под гору было довольно сложно (если не снимать ногу с рукоятки), а в гору - практически невозможно! Фрагмент оригинальной картины Генри «Хай» Сэндхэма 1887 года, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? Это превращается в тепло: тормозные колодки могут быть невероятно горячими!

Как бы быстро вы ни двигались, наступает время, когда Вы должны остановить.Тормоза на велосипеде работают с использованием трения ( сила трения между двумя предметами, которые скользят друг мимо друга, пока они трогают). Хотя некоторые велосипеды теперь имеют дисковые тормоза (аналогичные те, что используются в автомобилях), с отдельными тормозными дисками, прикрепленными к колесам, многие до сих пор используют традиционные ободные тормоза с суппортом и башмаками.

При нажатии на тормозные рычаги пара резиновых туфли (иногда называемые блоками) прижимаются к металлическому внутреннему ободу спереди и сзади колеса. Поскольку тормозные колодки плотно трутся о колеса, они поворачиваются. ваша кинетическая энергия (энергия, которую вы имеете потому что ты идешь вместе) в тепло, что замедляет вас.Подробнее об этом читайте в нашей основной статье о тормозах.

Ободные тормоза в сравнении с дисковыми тормозами

Ободные тормоза с приводом от суппорта нажимают на внешний край колеса, где оно вращается быстрее всего, но с наименьшей силой. Это означает, что им требуется относительно небольшое тормозное усилие, чтобы замедлить движение. колеса (поэтому они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прикладывать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в засушливых условиях (по данным Дэвида Гордона Уилсона Велосипедная наука), и ваш тормозной путь будет намного больше.

Дисковые тормоза работают ближе к ступице, поэтому им необходимо применять большее тормозное усилие, которое может вызвать нагрузку на вилки и спицы, и они оба тяжелее (что может повлиять на управляемость велосипеда) и механически сложнее, но они имеют тенденцию к быть более эффективным в сырую погоду и в грязь.

Просмотрите интернет-форумы о велосипедах, и вы найдете самые разные мнения о том, какой тип тормозов лучше всего подходит для разных типов велосипедов, местности и погодных условий. Некоторым людям нравятся дисковые тормоза, потому что они делают мотоцикл лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете тормозной рычаг, трос или гидравлическая линия (желтый) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серая), а тормозная сила должна проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

Трение между резиновыми шинами также работает в ваших интересах и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

Как и автомобильные шины, велосипедные шины не сделаны из цельной резины: они имеют внутренняя трубка заполнена сжатым (сжатым) воздухом. Это означает, что они легче и более упругий, что обеспечивает более комфортную езду. Пневматические шины, как их называют, были запатентованы в 1888 году шотландской изобретатель Джон Бойд Данлоп.

У разных видов велосипедов разные шины. Гоночные велосипеды имеют узкие гладкие шины, рассчитанные на максимальную скорость. (хотя их "тонкий" профиль дает им более высокое сопротивление качению), а у горных велосипедов есть более толстые и прочные шины с более глубоким протектором, большим контактом резины с дорогой и лучшим сцеплением (хотя, будучи шире, они создают большее сопротивление воздуха).

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь в тормозах и шинах, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош тонкий и обтекаемый, но тело велосипедиста намного толще и шире.На практике тело велосипедиста создает вдвое больше сопротивления, чем их велосипед. Вот почему велосипедисты носят обтягивающую одежду из неопрена и заостренные каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте всадникам уменьшить сопротивление воздуха, прижав локти ближе друг к другу. Фото Бена А. Гонсалеса любезно предоставлено ВМС США.

Вы могли не заметить, но рули велосипеда - это рычаги. тоже: более длинный руль обеспечивает рычаг, облегчающий поворот переднее колесо.Но чем шире вы расставляете руки, тем большее сопротивление воздуха вы создаете. Вот почему у гоночных велосипедов есть два набора рулей, чтобы велосипедист занимает лучшую, наиболее обтекаемую позу. Есть обычные, внешний руль для рулевого управления и внутренний для удержания за Прямо. Использование этих внутренних рулей заставляет руки велосипедиста гораздо более плотное и обтекаемое положение. Большинство велосипедистов теперь носят шлемы как из соображений безопасности, так и из соображений безопасности. аэродинамика.

Велосипеды - это физика в действии

Давайте кратко подведем итог с помощью простой диаграммы, которая показывает все эти различные элементы науки о циклах в действии:

.

Как работают электрические велосипеды?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 3 января 2020 г.

Просто, удобно, дешево и экономичный - велосипеды являются одним из любимые в мире виды транспорта. Но они не для все. Им может быть трудно крутить педали вверх и вниз по холму или с тяжелым нагрузки, а пожилые люди или инвалиды могут счесть их невозможными управлять. В последние несколько лет новое поколение электровелосипедов начал революцию в нашем представлении об экологически чистом транспорт.Эти новые велосипеды обладают всем удобством автомобилей с вся простая экономия обычных циклов. Давайте подробнее рассмотрим как они работают.

Фото: этот типичный электрический велосипед Sanyo Eneloop (производство снятого с производства) имел запас хода около 30–55 км (17–35 миль) и максимальную скорость около 24 км / ч (15 миль в час). Обратите внимание на 250-ваттный мотор-редуктор на переднем колесе и литий-ионный аккумулятор емкостью 5,7 Ач. аккумулятор (черный, с маркировкой «Sanyo», прямо перед задним колесом). Изображение с любезного разрешения и любезности Ричарда Мэйсонера, первоначально опубликованное на Flickr под лицензией Creative Commons (CC BY-SA 2.0) лицензия.

Базовая концепция электровелосипеда

Таблица

: Электрические велосипеды быстро становятся популярными. Эта диаграмма показывает рост продаж того, что производители называют «электрическими циклами с поддержкой электроэнергии (EPAC)» в европейских странах за последнее десятилетие. Только в 2016 году в Европе было продано более 1,6 миллиона электрических велосипедов, что составляет около 7 процентов от общего объема продаж велосипедов в Европе. Этот график не показывает, что велосипеды в одних странах популярнее, чем в других: на четыре страны приходилось 70 процентов всех продаж (Германия - 36 процентов; Нидерланды - 16 процентов; Бельгия - 10 процентов; и Франция. 8 процентов).Данные взяты из отчета «Европейский рынок велосипедов: 2017», любезно предоставленного CONEBI (Конфедерация европейской велосипедной индустрии). с оценками 2017 и 2018 гг. Statista.

Если у вас есть велосипедные фары с динамо-приводом, значит, у вас уже есть электрический велосипед! Учтите: пока вы качаете ногами вверх-вниз на педалях вы заставляете вращаться колеса. Маленькая динамо-машина (генератор) установлен на заднее колесо производит крошечный ток электричество, которое сохраняет ваш задняя контрольная лампа горит в темноте.Теперь предположим, что вы можете запустить это процесс в обратном направлении. Что делать, если вы удалили лампу и заменили ее большой аккумулятор. Вылетит аккумулятор постоянный электрический ток, вращая динамо-машину задним ходом, чтобы она вращалась, как электрический двигатель. Когда динамо-двигатель вращался, он вращал шину и велосипед ехать без помощи педалей. Эй, presto: электрический велосипед! Это может показаться немного надуманным, но это более или менее точно как работают электрические велосипеды.

Основные части электровелосипеда

Электровелосипед состоит из четырех основных частей: аккумуляторов, двигатель, прочная рама и спицы, и тормоза.

Батареи

Фото: Электровелосипеды выдаются своими большими аккумуляторными блоками, обычно установленными где-то на раме между колесами. На фото Sanyo Eneloop вверху аккумулятор установлен вертикально рядом с подседельной трубой.

Батареи самые важные части велосипеда, потому что (если вы не крутите педали) они содержат всю силу, которая будет вести вас вперед. Типичный электрический велосипед батареи дают около 350–500 Вт мощности (это примерно 35–50 вольт и 10 ампер), что примерно на четверть меньше, чем нужно для электрический тостер.Теоретически вы можете использовать любую батарею на велосипед. Однако на практике вы хотите использовать то, что хранит много энергии, не будучи слишком тяжелым - иначе вы будете использовать половину своего мощность просто перемещает аккумулятор! Это исключает тяжелые свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые запускают автомобили, хотя некоторые электрические велосипеды используют их. Легкий литий-ионные аккумуляторы, аналогично тем, что используются в портативных компьютерах, мобильные (сотовые) телефоны и MP3 игроков, сейчас самый популярный выбор, хотя они больше дорого чем старые аккумуляторные батареи, такие как никель-кадмиевые («никад»).Типичные аккумуляторы дают вашему велосипеду диапазон 10–40 миль между зарядами (в зависимости от местности) и максимальной скоростью 10–20 миль в час (это примерно максимум, допустимый в большинстве стран транспортных средств по закону). Вы можете расширить диапазон, крутя педали или в свободное время.

Электродвигатель

В теоретическом электрическом велосипеде, который мы рассмотрели выше, у нас был динамо / двигатель, приводящий в движение заднее колесо напрямую, просто нажав на покрышка. Большинство электрических велосипедов работают по-другому.У них компактные электродвигатели встроен в ступицу заднего или переднего колеса (или установлен в центре велосипеда и соединен с звездочкой педали). Взгляни на ступица электрического велосипеда, и, вероятно, вы увидите, что она намного толще и крупнее чем на обычном байке. Вы можете узнать больше о том, как работают эти двигатели, в нашей основной статье о ступичных двигателях.


Фото: Слева: ступичный двигатель электрического велосипеда. Справа: если снять кожух, вот такие вещи вы бы увидели.Это простой бесщеточный мотор от вентилятора охлаждения ПК, но он работает примерно так же, как ступичный двигатель велосипеда. Статическая часть состоит из четырех катушек электромагнита (слева) и вращающегося часть (правая) сделана из постоянного магнита (серое кольцо), который прикрепляется к нему. Когда катушки находятся под напряжением в Последовательно они создают магнитное поле, которое заставляет вращаться постоянный магнит и вентилятор. На первый взгляд ступичный двигатель выглядит очень как обычная велосипедная ступица, но присмотритесь внимательнее, и вы обнаружите, что она намного громоздче.


Artwork: Ступичные двигатели - не единственный способ приводить в действие колеса электрического велосипеда. Если вы когда-нибудь наблюдали, как мышь носится внутри колеса для упражнений, вы, возможно, задавались вопросом, можно ли управлять колесом электрически таким же образом, с чем-то, что прижимается к внутренней части обода. Компания под названием GeoOrbital разрабатывает гениальный механический эквивалент, который можно использовать для питания обычных велосипедов - и вот упрощенная иллюстрация того, как это работает. Он имеет приводной ролик с электроприводом (красный), который прижимается к внутреннему ободу, питаемый от аккумуляторной батареи (оранжевый), которая плотно сидит внутри колеса.Два направляющих ролика (синие), установленные на натянутом каркасе (зеленый), заменяют обычное расположение спиц. Согласно GeoOrbital, вы можете установить одно из его колес на обычный велосипед всего за 60 секунд.

Рама

Рама электровелосипеда тоже должна немного отличаться. В основная часть рамы (бита, выдерживающая ваш вес) обычно из легкого алюминиевого сплава: чем легче рама, тем меньше вес велосипеда в целом, и тем дальше он может путешествовать перед перезарядкой батарей.Спицы на колесе тоже должны быть прочнее, чем тонкие спицы на традиционном велосипеде. Это потому, что электродвигатель в ступице раскручивает колесо с большим крутящего момента (известного как крутящий момент) и, если бы спицы были обычными легкие, они могли гнуться или прогнуться.

Тормоза

Некоторые электрические велосипеды утверждают, что используют изящный трюк под названием рекуперативное торможение. Если Вы начинаете крутить педали на велосипеде или спускаться с горы, крутятся колеса поверните электродвигатель в ступице задним ходом и начните заряжать батареи.На практике рекуперативное торможение далеко не так полезно на электровелосипеде, как на электричке или автомобиле. Электровелосипед имеет гораздо меньшую массу и скорость, чем поезд или автомобиль, поэтому он никогда не набирает (и не теряет) ничего подобного. столько же кинетической энергии, когда он запускается и останавливается. Тебе придется спуститься с огромного количества холмов, чтобы зарядиться. батарейки полностью, что обычно непрактично. А что смысл крутить колеса просто для зарядки аккумулятора? Вы с таким же успехом можно было бы купить обычный велосипед!

Насколько экологичны электрические велосипеды?

Фото: Может ли солнечная энергия стать будущим для электрических велосипедов? Большая солнечная панель, установленная над задним колесом этого экспериментального велосипеда, приводит в действие электродвигатель, соединенный цепной передачей с задним колесом, помогая гонщику, когда он не чувствует желания крутить педали.Использование экологически чистой солнечной энергии устранит проблему зарядки электровелосипедов электричеством, вырабатываемым из ископаемого топлива, и поможет значительно расширить их диапазон. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Нет никаких сомнений в том, что электрические велосипеды намного лучше для окружающей среды, чем бензиновые автомобильные двигатели. Но это не значит они совершенно идеальны. Изготовление и утилизация батарей могут быть очень загрязняет окружающую среду. Не только это, но и электрический велосипед все еще использует энергия, которая должна откуда-то исходить.Вы может подумать, что вы используете экологически чистую энергию, но электричество, которое вы используете для пришли из грязной старой угольной электростанции установка или управляемая ядерной энергией. (Если вам повезет, конечно, это могло быть от солнечных батарей или ветряк!) Электровелосипеды далеко не так экологичны, как обычные велосипеды-толкатели, но ничто не бывает совершенным, и, как часто говорят, «прекрасное - враг хорошего». Электрические велосипеды, безусловно, являются шагом в правильном направлении.Если бы все использовали их для передвижения вместо автомобилей, глобальное потепление могло бы стать меньшей проблемой, и мир стал бы намного чище и чище. более здоровое место!

Кто изобрел электрические велосипеды?

Работа: Один из первых электровелосипедов. Две работы из Патент США 552 271: Электрический велосипед Огдена Болтона, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Обратите внимание, что мы раскрасили оригинальное изображение и немного отредактировал его для повышения четкости.

Самый старый патент на электрический велосипед, который мне удалось найти в Бюро патентов и товарных знаков США, - это one, авторство Ogden Bolton, Jr .Кантона Огайо, которая была подана в сентябре 1895 года и предоставлена ​​три месяца спустя. Из этих оригинальных схем видно, что он удивительно похож на современные электрические велосипеды. В На общем изображении слева вы можете увидеть ступичный двигатель на заднем колесе (синий), аккумулятор, подвешенный к раме (красный), и простое управление на руле, чтобы машина остановилась и уехала. В более подробном разрезе ступичного двигателя справа вы можете см. шестиполюсный магнит в центре (оранжевый), прикрученный к раме, и якорь (сделанный из витой проволоки, желтый), который вращается вокруг него при включении тока.Даже по современным меркам это довольно здоровенный мотор; Огдон упоминает «сильный ток при низком напряжении - например, чтобы нести сто ампер при десяти вольт». Так вот 1000 Вт, что примерно вдвое превышает мощность типичного современного двигателя ступицы велосипеда.

.

Что такое электрические велосипеды? Как они работают?

Что такое электрические велосипеды?

Когда кто-то слышит электрический велосипед , первое, что они представляют, может быть скутер или электрический мотоцикл, но на самом деле они выглядят совсем иначе. Просто представьте себе обычный велосипед, а затем добавьте к нему несколько электрических компонентов, таких как двигатель, аккумулятор и контроллер, - все они полностью интегрированы в конструкцию. Эти предметы составляют основу всех электрических велосипедов на рынке!

Как работают электрические велосипеды

Электровелосипеды педалируют и управляются так же, как обычный велосипед.По большому счету, в электровелосипеде будут использоваться те же детали. Электрический компонент предназначен для увеличения возможностей человека, а не для его полной замены. Это делает препятствия, такие как холмы и встречный ветер, более управляемыми и позволяет вам путешествовать дальше, не уставая.

См. Нашу диаграмму, чтобы подробнее узнать, как работают электрические велосипеды, включая двигатель, аккумулятор, трансмиссию и процесс зарядки:

[DISPLAY_ULTIMATE_PLUS]

Поделиться этим изображением на своем сайте

Пожалуйста, укажите ссылку на EVELO.com с этим изображением.










< br />








Как работают электрические велосипеды инфографика





















Выбор подходящего электровелосипеда

Комфорт и Качество компонентов по-прежнему так же важно для электрического велосипеда, как и для обычного велосипеда.Но теперь вам нужно учесть еще несколько вещей.

Двигатель

Электродвигатели велосипеда бывают самых разных номиналов мощности, от 200 Вт до 1000 Вт и более. Законный предел в США составляет 750 Вт, хотя разные штаты могут устанавливать свои собственные ограничения.

Думайте об этом пределе как о лошадиных силах. Более высокий рейтинг означает, что велосипед сможет с большей легкостью поднимать больший вес, но за счет использования большей емкости аккумулятора при этом. Следовательно, двигатель мощностью 750 Вт разряжает батарею намного быстрее, чем двигатель на 250 Вт, но он будет более мощным.

Однако необходимо учитывать еще один фактор. Дизайн и расположение мотора играют важную роль в работе электрических велосипедов.

Самый распространенный тип электродвигателя для электровелосипедов называется ступичный. Обычно он встроен в заднее или переднее колесо. Когда он включен, он тянет или толкает колесо. Хотя эта система работает хорошо, у нее есть один ключевой недостаток. Поскольку он не связан с шестернями велосипеда, он теряет эффективность на холмах и пересеченной местности.Представьте себе, что вы ведете автомобиль на одной передаче в течение всего дня. Он принесет вам места, но не даст оптимального крутящего момента или скорости, которые вы получаете с полным диапазоном передач.

В EVELO мы предлагаем запатентованный двигатель среднего привода, который интегрирован с кривошипом и шестернями. Это добавляет несколько преимуществ:

  • Повышенная производительность при меньшем расходе энергии аккумулятора, поскольку двигатель среднего привода использует существующие передачи велосипеда;
  • Намного лучшая способность преодолевать подъем, поскольку вы можете переключать передачи в зависимости от уклона; и
  • Управляемость улучшена, поскольку двигатель расположен ближе к земле, сохраняя центрированный и низкий вес.
Аккумулятор

Поскольку аккумулятор влияет на вес, стиль и запас хода велосипеда, его выбор имеет решающее значение. Аккумуляторы играют огромную роль в работе электрических велосипедов. Большинство предлагаемых на рынке аккумуляторов относятся к одной из следующих двух категорий:

Sealed Lead Acid (SLA)

Эти аккумуляторы когда-то были стандартным типом аккумуляторов для большинства электросамокатов и электровелосипедов. В наши дни в большинстве электросамокатов по-прежнему используются батареи SLA, в то время как электрические велосипеды (которые часто требуют участия человека) выбрали новые технологии аккумуляторов, чтобы сделать велосипед как можно более легким.

Преимущества
Недостатки
  • Тяжелые и громоздкие
  • Предлагают меньшую дальность езды
  • Меньший срок службы: около 100-300 циклов зарядки
  • Требуется больше обслуживания и необходимо заряжать сразу после использования
Литий (ион / полимер / марганец и т. Д.)

Это новейшая технология в аккумуляторах. Срок службы литиевой батареи примерно в 2-3 раза больше, чем у батареи SLA.Литиевые батареи намного легче и не требуют обслуживания.

Преимущества
  • Легкие - литий-полимерные батареи большой емкости 36 В 10 Ач могут весить всего 6 фунтов!
  • Предлагает больший запас хода - аккумулятор может проехать до 40 миль в режиме помощи при педалировании (или 20 миль при использовании только газа).
  • Более длительный срок службы: около 800 зарядок или 3 года практически ежедневного использования
Недостатки
  • Более дорогой - от 1500 до 3000 долларов и выше
Контроллер

Доступен в различных вариантах исполнения. стилей, контроллер позволяет управлять электроусилителем вашего электрического велосипеда и является важной частью работы электрических велосипедов.Для удобства использования контроллер расположен на руле. Существует два основных стиля контроллеров - контроллеры с педальным управлением и контроллеры с дроссельной заслонкой.

Системы, активируемые педалью, предлагают электрическую помощь при нажатии на педали. Нет необходимости включать дроссельную заслонку - простое нажатие на педаль сделает свое дело. Электрические велосипеды с системами, активируемыми педалями, имеют контроллер, установленный на руле, который позволяет вам регулировать уровень помощи, которую вы получаете, когда крутите педали. Вы можете набрать объем помощи, который вам нужен, от отсутствия помощи до значительной помощи.

Контроллеры с дроссельной заслонкой работают с простым дроссельным механизмом. Дроссельная заслонка может быть либо поворотной, либо нажимной. С дроссельной заслонкой вы просто оттягиваете или нажимаете дроссельную заслонку, чтобы получить электрическую помощь. Некоторым электрическим велосипедам не требуется ничего, кроме активации дроссельной заслонки, что позволяет ездить без педалирования.

В целом электрические велосипеды просты в использовании, эксплуатации и обслуживании. В целом, они не требуют особого обслуживания сверх того, что требует стандартный велосипед.


Как управлять велосипедом?

Электровелосипеды очень просты в эксплуатации. Вам, как гонщику, доступны три режима работы:

Только педаль

В любой момент вы можете крутить педали электрического велосипеда так же, как и на обычном велосипеде. Мотор не создает дополнительного сопротивления, поэтому он будет ощущаться так же, как на обычном велосипеде. В зависимости от модели, которую вы покупаете, ваш велосипед будет иметь либо 3, либо 8 передач, либо специальную внутреннюю трансмиссию NuVinci® N360 ™, которая предоставляет вам неограниченное количество передач.

Pedal-Assist (иногда называемый Electric-Assist)

В этом режиме вы можете использовать сочетание энергии человека и электроэнергии. Как только вы включите этот режим с помощью кнопки включения / выключения на руле, двигатель будет плавно подавать электроэнергию, когда вы крутите педали. Вы по-прежнему можете переключать передачи при изменении ландшафта, чтобы использовать больший крутящий момент или более высокую скорость. Приятно использовать режим помощи при педалировании, так как он делает езду на велосипеде легкой, сглаживает холмы и дает вам возможность просто наслаждаться собой и пейзажем.

Режим помощи при педалировании обеспечивает три уровня помощи: низкий (30%), средний (60%) и высокий (100%). Процентное соотношение просто указывает, сколько дополнительной мощности двигатель будет обеспечивать в дополнение к педалированию. Низкое значение добавляет 30% мощности к педалированию, а высокое - по существу удваивает его. Простое нажатие кнопки переключает вас на разные уровни.

Только электрическая

Этот режим работы позволяет вам расслабиться и сделать перерыв, поскольку вы позволяете двигателю выполнять работу.Чтобы использовать режим «только электрический», просто поверните дроссельную заслонку, расположенную на левом руле, и вы почувствуете, как включается мотор и толкает вас вперед. Держите ручку газа повернутой, чтобы продолжить движение, или отпустите, если вы готовы начать крутить педали или хотите остановиться. Обратите внимание, что в соответствии с федеральными правилами максимальная скорость в режиме работы только на электричестве ограничена 20 милями в час.


Нужны ли мне права для езды на таком?

Электрические велосипеды все еще являются довольно новой концепцией в США, поэтому существует большая путаница в отношении того, как закон рассматривает их.Федеральный закон рассматривает электрические велосипеды этого класса как обычные велосипеды при условии, что они отвечают двум условиям: (1) максимальная скорость в режиме «только электрический» составляет 20 миль в час; и (2) мощность двигателя не должна превышать 750 Вт.

Электровелосипеды EVELO соответствуют обоим федеральным требованиям. Мы ограничиваем максимальную скорость в режиме «только электрический» на уровне 20 миль в час, хотя вы, конечно, можете ехать быстрее на своем велосипеде с помощью педали, если хотите. Наши двигатели рассчитаны на 250 Вт, что вполне соответствует федеральным ограничениям.

Следовательно, электрические велосипеды не нуждаются в специальной регистрации, лицензии или страховке для эксплуатации. Более того, они пользуются теми же привилегиями, что и обычные велосипеды, например, им разрешено передвигаться по доступным велосипедным дорожкам.

Однако в разных штатах есть свои особые требования к использованию электрических велосипедов. Хотя большинство из них следует федеральному руководству, некоторые действительно отличаются. Если у вас есть вопросы о том, как электрические велосипеды работают в вашем штате, вы можете связаться с нами, и мы укажем вам направление, чтобы узнать дополнительную информацию для вашего штата.Для вашей личной безопасности мы рекомендуем использовать шлем, фонари и светоотражатели, даже если это не предусмотрено законом.

.

Передаточное число велосипеда - Как работают велосипеды

Идея, лежащая в основе нескольких передач на велосипеде - будь то старый «10-скоростной» велосипед или современный горный велосипед с 24 передачами - состоит в том, чтобы позволить вам изменять расстояние, на которое велосипед движется вперед при каждом нажатии педали. Например, у нормального велосипеда колеса диаметром 26 дюймов. «Наименьшее» передаточное число на велосипеде может быть передним цепным колесом с 22 зубьями и задним колесом с 30 зубьями. Это означает, что передаточное число равно 0.73-к-1. За каждый ход педали заднее колесо поворачивается 0,73 раза. Другими словами, за каждый ход педали велосипед движется вперед примерно на 60 дюймов (около 3,4 миль / ч / 5,4 км / ч при скорости вращения педалей 60 об / мин). «Наивысшее» передаточное число на велосипеде может быть передним цепным колесом с 44 зубьями и задним колесом с 11 зубьями. Это создает передаточное число 4: 1. С 26-дюймовыми колесами байк продвигается на 326 дюймов при каждом нажатии педали. При скорости вращения педалей 60 об / мин скорость велосипеда составляет 18,5 миль / ч (30 км / ч). Удвоив скорость вращения педалей до 120 об / мин, велосипед развивает максимальную скорость 37 миль в час (60 км / ч).Диапазон от 3,4 до 37 миль в час - это фантастика, и он позволяет гонщику очень медленно подниматься на самый крутой холм или гонять почти так же быстро, как автомобиль! Вот почему у велосипеда есть шестерни.

Передние шестерни называются цепными колесами . У большинства велосипедов есть два или три цепных колеса, которые выглядят так:


К заднему колесу прикреплена муфта свободного хода , которая выглядит так:


Обгонная муфта имеет от пяти до девяти передач, в зависимости от мотоцикла.Обгонная муфта свободно вращается в одном направлении и блокируется в другом. Это позволяет водителю либо крутить педали, либо не крутить педали - когда он не крутит педали, байк проходит мимо (еще одна особенность, которой не хватает трехколесным велосипедам и велосипедам за копейки).

Для переключения передач велосипед имеет передних и задних переключателей . Вот снимок заднего переключателя:


На заднем переключателе есть две маленькие винтики, которые вращаются свободно.Назначение рычага и нижней шестерни переключателя - натяжение цепи. Зубец и рычаг соединены с пружиной, поэтому зубец всегда тянет назад. Когда вы переключаете передачи, вы заметите, что угол рычага изменяется, чтобы принимать или отпускать слабину:


Верхняя шестерня находится очень близко к муфте свободного хода. Когда вы регулируете передачи с помощью рычага на руле, этот зубец перемещается в другое положение на муфте свободного хода и тянет за собой цепь.


Цепь естественным образом переключается с одной передачи на другую, когда вы поворачиваете педали.

В велосипеде все просто. Вот что делает эту машину отличной для езды - а также прекрасным механическим произведением искусства! Для получения дополнительной информации о велосипедах и связанных темах просмотрите ссылки на следующей странице.

Объявление

Статьи по теме HowStuffWorks

Еще отличные ссылки

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *