Почему большинство велосипедных передач спроектировано так, чтобы иметь такое большое перекрытие

Для велосипедов с передним переключателем я заметил, что передаточные числа большинства велосипедов не линейны, и между этими передаточными числами возникает странное «перекрытие» при переключении с одной передней передачи на другую.

Хорошо, это трудно объяснить, но эта диаграмма показывает, что я имею в виду:

Это только пример, и фактические соотношения могут отличаться, но это иллюстрирует некоторые чрезвычайно распространенные проблемы:

• Соотношения не распределены последовательно
• Чтобы пройти все передачи от самой высокой до самой низкой, вам придется переключать передние передачи несколько раз назад и вперед, одновременно переключая задние.
• Многие из этих механизмов настолько близки, что могут быть лишними.

Поэтому мне просто любопытно: почему механизмы настроены таким образом?

Наличие перекрытия между диапазонами коэффициентов, доступными для каждой цепочки, означает, что вам не нужно использовать передний переключатель слишком часто. Основываясь на вашем понимании и ожиданиях от местности и условий на будущее, вы выбираете цепочку, которая дает вам доступ к полезному набору более сложных и простых соотношений.

Соотношения между кассетами разнесены для достижения неопределенного постоянного% -ного различия между соседними зубчатыми колесами, с ограничениями, которые не могут иметь доли зуба, и для плавного переключения верхнего шкива переключателя имеет минимальное и максимальное расстояние от зубьев, поэтому Геометрия переключателя должна перемещать этот шкив по дуге, которая повторяет дугу кассеты.

Более близкие передаточные числа означают, что при ускорении вам не нужно «раскручивать» одну передачу, чтобы не застрять на следующей более тяжелой передаче, а при подъеме вы не теряете импульс с внезапной потерей сопротивления при каждом изменении. понижать скорость

Альтернатива 1: внутренние зубчатые колеса

например, Rohloff 14 скоростей, Shimano Alfine & Nexave 11,8 или 7 скоростей. Низкие эксплуатационные расходы, но тяжелые и затрудняют снятие и установку заднего колеса.

Альтернатива 2: настройка MTB с одной цепочкой и кассетой с широким соотношением

Доступны 10 и 11 скоростные системы с наименьшей звездочкой 9,10 или 11 зубьев и самой большой звездочкой от 40 до 50 зубьев, для общего различия между самым сложным и самым легким отношением от 4: 1 до 5: 1. Переключатель должен быть рассчитан на более крутой угол наклона кассеты. Вы можете использовать удлинитель вешалки (например, GoatLink), чтобы переместить его вниз, чтобы он очистил самую большую звездочку, но в самых жестких передачах верхний шкив может быть слишком далеко от зубьев. переместиться приятно.

Соотношения не распределены последовательно

На самом деле, если вы посмотрите на свою диаграмму и исключите самый маленький и самый большой винтик на кассете, шестерни расположены более или менее равномерно. То, что есть неравномерность, является артефактом требования для целых чисел. Конечно, замена 15-тонного винта на 14,5-тонный даст лучший интервал между 17 и 13 т, но такого понятия, как 14,5-тонный, не существует.

Как правило, вы бы не использовали наименьшую шестерню, кроме как с большим цепным кольцом, или самую большую шестерню, за исключением небольшого цепного кольца. Это называется перекрестной цепью, и она ставит цепь под неловким углом, где она имеет тенденцию тереться о передний переключатель, и, как правило, неэффективна, и вам лучше использовать другое кольцо цепи.

Чтобы пройти все передачи от самой высокой до самой низкой, вам придется переключать передние передачи несколько раз назад и вперед, одновременно переключая задние.

Это не то, как вы используете переключатели передач. Вместо того, чтобы думать с точки зрения последовательности из 21 передач, вы должны думать о трех последовательностях из семи. Каждый раз, когда у вас заканчиваются передачи в одном наборе, вы переходите к следующему кольцу цепи и настраиваете заднюю передачу парой для компенсации. Таким образом, на практике переключение передач будет выглядеть примерно так (читайте слева направо, сверху вниз, как обычно)

28:28 28:24 28:20 28:17 28:15
                  38:17 38:15 38:13
                        48:15 48:13 48:12.

Обратите внимание, что если вы не переключите переднюю и заднюю часть одновременно, переход с 28:15 на 38:15 потребует времени на 38:15 или 28:17. Я делаю обе смены, поворачивая педали, не пропуская через них силу, поэтому не имеет большого значения, в каком порядке происходят смены.

Сдвиг обратно вниз, вероятно, будет выглядеть примерно так

48:12 48:13 48:15 48:17 48:20
                  38:17 38:20 38:24
                        28:20 28:24 28:28.

Обратите внимание, что только около половины возможных комбинаций используются в каждом шаблоне смены. Кстати, вы бы не стали садиться и изучать эти последовательности: это именно то, что происходит, когда вы меняете сзади, где это возможно, и меняете впереди только тогда, когда это необходимо.

На практике, если бы я ускорялся от остановки, я бы с большей вероятностью просто переключал один переключатель за раз и делал что-то вроде

38:20 38:17 38:15             (accelerating fairly hard)
            43:15 48:13 48:12 (taking it easier; the first of
                               these is a big jump in ratio)

Многие из этих механизмов настолько близки, что могут быть лишними.

Это то же недоразумение, что и выше.

Раньше, еще во времена десяти скоростей, количество зубьев тщательно подбиралось, чтобы можно было переключать «половинную передачу», скажем, смещая задние два зубца вправо и смещая передний зубец в слева. Такая конструкция позволила точно настроить передаточное число, в то же время позволяя передачам охватывать широкий диапазон.

Однако, когда задние колеса доходили до 6, 7, 8, 9 и 10, а передние ходили до трех, такой дизайн был не только невероятно сложным, но также запутанным и ненужным - просто сдвинуть заднюю часть вверх / вниз на одну шестерню было так же хорошо контроль, как нужно большинству велосипедистов.

Перекрытие передаточных чисел, доступных для каждой цепочки, является главным образом следствием практичности построения системы переключения передач. То есть, сколько звездочек и каких размеров можно разместить на задней ступице и на рукоятке, но это также имеет полезные последствия.

Используя приведенный выше пример, кассета имеет только 7 звездочек и узкий диапазон размеров: 12-28. Выбирая размер цепочки, которая дает соотношения, полезные для большинства условий катания - 38 зубов, у нас остаются недостаточно низкие и высокие соотношения, поэтому мы должны добавлять меньшие и более крупные цепочки, чтобы обеспечить их, что приводит к значительному перекрытию соотношений. Можно было бы использовать две цепочки, но это потребовало бы, чтобы водитель постоянно переключался между цепями при использовании наиболее часто используемых «средних» передаточных чисел.

По мере совершенствования технологии переключателя в заднюю кассету может быть добавлено больше звездочек с более широким диапазоном размеров. Это позволяет иметь две цепочки, потому что они оба могут обеспечить покрытие в наиболее часто используемых «средних» передаточных числах.

Логическим продолжением этой прогрессии являются, конечно же, настройки «1x», появившиеся за последние несколько лет.

Небольшие зазоры позволяют вам крутить педали с подходящей скоростью для ваших ног и скорости, которую вы делаете.

После разрыва троса задней шестерни я недавно проехал 70 + км на 3-скоростном колесе с широким передаточным числом. Это было довольно сложно (но я был очень рад, что у меня было 3 цепочки). Я продолжал хотеть механизм немного выше или немного ниже, но только имел намного выше / ниже.

Вы также не хотите, чтобы вам пришлось немного передвигаться вниз, если вы взбираетесь на гору.