Системы шатунов

Добавить про звёздыы и ширину каретки

Шатуны (или кривошипно-шатунный механизм) велосипеда — деталь, которая передаёт мышечную силу колесам велосипеда. Эта форма привода была запатентована в 1869 году Иоганном Ф. Трефцем, и несмотря на то, что она развивалась на протяжении многих лет, принцип работы.

Типы монтажа шатунов

Существует множество систем шатунов, которые отличаются способом монтажа на ось. В недорогих велосипедах, наиболее популярным способом монтажа шатунов является крепление на ось в виде «квадрата» или шлицевого посадочного места. В велосипедах средней ценовой категории, доминируют системы с независимыми внешними подшипниками и шатунами со встроенными осями.

Клиновидный штифт

Самый старый стандарт. Шатун устанавливается на оси каретки с усечённой цилиндрической секцией, в которую вставляется металлический штифт. Такой тип монтажа можно встретить почти на всех велосипедах, выпущенных в СССР.

Под квадрат

Эта система заменила клиновидный штифт и используется в настоящее время на недорогих велосипедах разных типов. В такой системе ось каретки имеет посадочное место в виде квадрата, а шатун — соответствующее под её отверстие. После соединения этих двух деталей, они фиксируются винтом. Это дает жесткое и прочное соединение, которое практически не изнашивается.

Шлицевые соединения

Принцип монтажа аналогичен предыдущему, только посадочное место оси выполнено не в виде квадрата, а имеет более сложную форму, специально разработанную выдерживать большие нагрузки. Для такого соединения требуется точное совпадение пазов обеих деталей. Система гарантирует прочное и практически не изнашиваемое соединение.

В настоящее время, самым популярным видом шлицов является Shimano Octalink V2. Американский конкурент SRAM продвигает свой стандарт — ISIS.

Системы со встроенной осью

Шатуны, объединённые с осью — это результат работы инженеров над повышением жесткости, и, следовательно, эффективности езды. Такой тип соединения позволяет увеличить площадь подшипников и сократить расстояние между рамой и шатунами.

Shimano — Hollowtech II

Shmano в своих продуктах использует систему Hollowtech. Её особенность заключается в использовании пустотелых рычагов, что увеличивает жесткость и снижает вес. Развитием этой системы, стала система Hollowtech II, в которой ось объединена с правым шатуном. В нижних группах, таких как Deore, Shimano отказалось от пустотелых шатунов, такое решение получило название 2-Piece-Crankset.

Truvativ — GXP i Howitzer

Компания Truvativ назвала свою систему со встроенной осью — GXP. В целом, эта система идентична Hollowtech, единственное отличие в типе шлица, использованного в правом рычаге. Кроме того, GXP шатуны изготавливаются из сплава OCT, благодаря чему они более прочные и лёгкие.

Ещё одна система шатунов от Truvativ называется — Howitzer. В ней используются подшипники с увеличенным диаметром, что стало возможным благодаря сдвигу подшипников наружу каретки. В этой системе удалось объединить жесткость GXP и прочность традиционной ISIS.

Campagnolo — Power-Torque и Ultra Torque

Campagnolo понимает, что не всем велосипедистам нужно одно и то же, поэтому компания предлагает две системы шатунов — Power-Torque и Ultra Torque.

Power-Torque — очень похожа на GXP или Hollowtech. Её преимущество заключается в том, что для сборки и эксплуатации не требуется никаких специальных ключей.

Ultra Torque — полностью уникальное решение от Campagnolo. Ось каретки разделена на две части, которые вставляются в оба шатуна и соединяются посередине взаимно блокируя друг друга, а затем скручиваются специальным винтом.

Race Face - X-Type

Race Face предлагает систему интегрированных шатунов под названием - X-Type. Система похожа на Hollowtech II от Shimano, за исключением того, что ось, изготовленная из хромомолибденовой стали, интегрирована с левым шатуном, а правый шатун крепится шлицевым соединением.

FSA - MegaExo

Компания FSA продвигает свою систему под названием Mega Exo. Как и в X-Type, решение основано на Hollowtech II. Ось интегрирована с левым шатуном.

Сравнение способов монтажа шатуна на ось каретки

Тип	Преимущества	Недостатки
Клин	Дешевая и простая конструкция	Низкое качество соединения
Квадрат	Дешевая и простая конструкция Универсальность	Низкая жесткость. Низкая эффективность
Шлицевое соединение	Длительный срок службы Большая жесткость	Не универсальность систем
Интегрированный с осью	Очень высокая жесткость и эффективность передачи мощности	Малый срок службы Высокая цена

Длина рычагов шатуна

Расстояние между осью каретки и осью педали может составлять от 165 до 180 мм. Производители предлагают свои модели в основном в этом диапазоне с шагом 2,5 мм. Для горного велосипеда длина особой роли не играет, для него подойдут стандартные модели 170 мм или 175 мм. Не всё так просто с этим параметром в спортивных дисциплинах, в них она должна быть выбрана в соответствии с длиной ног и расстоянием между кареткой и землёй. С увеличением длины шатунов каденция уменьшается, а их жесткость и расстояние от педали до земли уменьшаются. По ссылке можно подробнее узнать о выборе длины шатуна.

Крепление звёзд

Совершенно другой вопрос — используемые в шатуне звёзды. Их размеры и способ крепления зависят от шатуна и стиля езды.

Есть 4 основных интервала между крепёжными отверстиями звезд.

Стандарт	Количество винтов	Расстояние
Паук на пять отверстий	5	110/74 мм
Микро	5	94/58 мм
Стандарт MTB	4	104/64 мм
Стандарт шоссе	5	130

Кроме того, существует очень большая группа шатунов, в которых используются нестандартный монтаж или интервалы между крепёжными отверстиями. Поэтому, перед покупкой звезд вам нужно измерить расстояние между болтами.

Размер звездочек

Подбор размера звездочек (с правильным количеством зубьев) является очень важным моментом при езде. Слишком большая звезда, потребуют от велосипедиста большего усилия, с другой стороны, слишком маленькая, будет его передавать не эффективно. Для туристических поездок применяются звёздочки с диапазоном от 44 до 48 зубьев, для шоссейных — от 50 до 53 зубов. Для повседневного использования велосипеда, рекомендуются передаточные соотношения, для шоссейного — 50/39/29, и 48-42/32-34/22 — для остальных, с предположением, что чем более сложная местность, по которой мы передвигаемся, тем меньшую звезду необходимо выбирать.

Материалы и обработка

Подавляющее большинство шатунов изготавливается из алюминия. Использование других материалов (например, углеродных композитов) и технологий, хотя и повышает надёжность и жесткость или снижает вес, при этом оказывает негативное влияние на цену. В более дорогих моделях шатунов часто используют алюминиевую ковку, что улучшает структуру материала и жесткость. Высокое качество продукта (и цены) обеспечивается изготовлением шатунов и звёздочек на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Иногда, производители используют обе технологии в производстве.

Шатуны для BMX

Шатуны, предназначенные для велосипедов BMX, имеют другой диаметр каретки и сделаны иначе, по сравнению с шатунами классического горного велосипеда. Рычаги фиксируются на специальных осях с микрошлицами, а звезда привинчивается к рычагу одним болтом. Существуют также шатуны, в которых оба рычага и ось сделаны из одного цельного куска материала и образуют несъемное целое.