Андрей Григорьев
С момента появления велосипеда прошло не так много времени, но уже около ста лет его конструкция не претерпевает каких-либо кардинальных изменений. Какие же решения оказались столь долговечными? Пожалуй, тремя революционными шагами в развитии велосипедного дела стали: цепной привод, пневматическая шина и ромбовидная рама.
С появлением на велосипеде цепи от педалей к колесу, стало возможным уменьшить размер колес для взрослых людей с полутора метров до 400-740 мм, что, в свою очередь, привело к повышению безопасности езды, а также к повышению скорости движения. Почему же был выбран именно цепной привод, а не, скажем, ременной или карданный (которые существуют, но используются крайне редко)? Цепной привод достаточно прочен, обладает высокой жесткостью и малыми механическими потерями. К тому же, используя цепной привод, можно легко организовать достаточно простую и, главное, легкую многоступенчатую передачу.
Но у цепного привода есть и минусы: относительно высокая скорость износа и необходимость в частой чистке и смазке. Системы с внешними переключателями передач плохо защищены от поломок: загнать в спицы задний переключатель передач и сломать его или его кронштейн не сложно.
Количество передач и конструкция цепи
В велосипедах сейчас используются только однорядные роликовые цепи с шагом 1/2 дюйма, т. е. 12.7 мм. Первые велосипеды имели одну передачу, большинство современных – многоскоростные. Какая же разница между теми и другими? Надо сразу отметить, что с точки зрения типа применяемой цепи, велосипеды с планетарными втулками можно отнести к односкоростным: в цепной части привода присутствует по одной ведущей и ведомой звезде.
На многоскоростных велосипедах с внешними переключателями передач устанавливают 1-3 ведущие звезды и 4-12 ведомых. Но использование большого количества звезд ведет к тому, что на многих передачах цепь идет не ровно, а с перекосом, то есть ведущие и ведомые звезды расположены не в одной плоскости, а в параллельных, но с некоторым смещением. И чем смещение больше, тем сильнее изнашиваются цепь и звезды, поэтому большинство производителей рекомендует не использовать, по возможности, передачи с большим перекосом цепи. Особенно сочетания звезд "большая-большая" и "маленькая-маленькая".
Как же была решена проблема минимизации влияния перекоса при работе цепи? В старых велосипедных цепях соединение между соседними звеньями состояло из штифта, соединяющего звенья цепи, цилиндрического стакана, скрепляющего пластины внутреннего звена, сквозь который проходил штифт, и ролика, находящегося поверх стакана. Новые цепи отличаются отсутствием стакана, роль которого выполняют загнутые внутрь вокруг отверстий края внутренних щечек. Они имеют несколько скругленную поверхность, что позволяет цепи лучше изгибаться в поперечном направлении. Это способствует лучшему переключению передач и работе цепи с перекосом. Кроме того, масло может легче проникать внутрь для смазки штифта. У цепей на 9-12 передач поперечная гибкость увеличена относительно цепей на 5-8 передач – большие перекосы им почти не страшны. Минусом такого решения стал увеличенный износ и легкое вымывание смазки.
Кроме обычных цепей с четным количеством звеньев (пара внутреннее - наружное звено), существуют так называемые half-link цепи, звенья которых с одной стороны внутренние, а с другой наружные. Таким образом, можно использовать и нечетное их количество. Встречаются только на BMX.
Размеры цепи
Одно из самых важных различий между цепями, не всегда видимое на первый взгляд, но весьма существенное, это ширина цепи. Интуитивно понятно, что чем больше звезд мы хотим поставить на заднюю втулку велосипеда, тем шире придется делать втулку, ведь сильно сужать "зонт" спиц нельзя, иначе колесо потеряет поперечную жесткость. Но очень широкой втулку тоже не стоит делать по соображениям прочности самой втулки и ее оси. Поэтому, с увеличением количества передач, производители стали уменьшать расстояния между звездами кассеты и толщину самих звезд. Соответственно, чем больше звездочек размещено на кассете, тем уже должна быть используемая цепь. Ниже приведена приблизительная ширина цепей по головкам заклепок в зависимости от количества звезд в кассете.
| Ширина велосипедной цепи в зависимости от количества звезд в кассете | |
|---|---|
| Количество звезд в кассете | Приблизительная ширина цепи, мм |
| 1 | ...-11.0 |
| 4-5 | 8.7 |
| 6 | 7.8 |
| 7 | 7.3 |
| 8 | 7.05-7.10 |
| 9 | 6.6 |
| 10 | 5.85-6.20 |
| 11 | 5.5 |
| 12 | 5.2 |
О взаимозаменяемости цепей, рассчитанных на разное количество передач, кратко можно сказать следующее. Цепи на 12, 11, 10, 9 передач можно ставить только на соответствующий привод: с 12, 11, 10, 9 звездами в кассете. Цепи на 8 передач работают с кассетами на 8, 7 и 6 звезд и, возможно, на кассетах с меньшим количеством звезд, кроме односкоростных. Цепи на 7 передач – на кассетах на 7 звезд и ниже, кроме односкоростных. Далее – все аналогично. А вот поставить цепь, рассчитанную на меньшее количество передач на кассету с большим количеством звезд нельзя – широкие цепи просто не пролезают между соседними звездами.
Обычно на горных, гибридных и шоссейных велосипедах используются совершенно одинаковые цепи, лишь изредка бывают облегченные шоссейные модели. Но ресурс одних и тех же цепей на горном и шоссейном велосипедах существенно различается. Заметному снижению срока службы цепи на горном велосипеде способствует большая загрязненность и работа при больших нагрузках: на меньших по размеру звездах натяжение цепи выше при прочих равных.
Производители цепей
На данный момент наиболее известными производителями велосипедных цепей являются такие компании как Shimano, SRAM, KMC, Campagnolo. Иногда, встречаются и другие производители, например, SunRace, Rohloff, Wippermann, Clark's и множество малоизвестных. Но наиболее распространенной в России стала продукция первых трех компаний.
Цепи производства Shimano, SRAM и KMC полностью взаимозаменяемы, в том случае, если они рассчитаны на работу с кассетами с одинаковым числом звезд. Правда, Shimano заявляют о том, что с их звездами цепи других производителей не совместимы, но производители велосипедов спокойно смешивают эти компоненты без сколько-нибудь заметного ущерба.
Установка цепей
Цепи разных производителей различаются по типу соединения. Большинство цепей Shimano и Campagnolo не имеют соединительного звена совсем. При установке такой цепи на велосипед необходим специальный инструмент – выжимка, при помощи которой один из соединительных штифтов (пинов, как их еще называют) запрессовывается на свое место или выпрессовывается при снятии. Со всеми новыми цепями Shimano, продаваемых в коробках, идет специальный соединительный штифт (reinforced pin), который имеет направляющий носик, облегчающий установку штифта на место. После установки, этот носик обламывается. Для цепей рассчитанных на разное число звезд соединительные пины различаются: штифты черного цвета предназначены для цепей на 8 звезд (IG и HG), серебристого – на 9 (Super narrow HG), а более короткие серебристые с канавкой на кончике носика – на 10 (Super narrow HG). Запрессовка должна проводиться в передний по направлению вращения край внешней пластины.
Многие велосипедисты считают, что лучше пользоваться стандартными штифтами, выжимаемыми из цепи при укорачивании ее до необходимой длины, чтобы гарантированно не было проблем с подбором пинов. По крайней мере, именно так ремонтируется любая цепь в случае разрыва при эксплуатации. Но чем меньше пины выступают за пределы щечек, тем хуже работает этот способ: на 8x цепях отлично, а на 9x уже возможны проблемы.
При разборке цепи нельзя выжимать штифты с обламываемыми носиками, так как при их установке, отверстия в щечках несколько увеличиваются. Их вторичное использование или использование стандартного штифта в этом месте приведет к тому, что вы достаточно легко порвете цепь.
В отличие от Shimano, компании SRAM и KMC теперь продают цепи со специальными замковыми звеньями (SRAM PowerLink, KMC MissingLink) для легкой установки на велосипед и снятия. От обычных замков односкоростных цепей данные замки отличаются типом блокировки: ведь в многоскоростной цепи заклепки практически не должны выдаваться над боковыми пластинами. Замковое звено состоит из двух половинок, каждая из которых – это щечка с запрессованным с одной стороны штифтом. Такие замки позволяют ставить и снимать цепь без выжимки цепи. Многоразовые замки на 8-9 скоростей вообще легко разбираются руками. Замки на 10-12 скоростей считаются одноразовыми и защелкиваются-расщелкиваются с большим усилием.
Маркировка цепей
В последние годы Shimano производили цепи следующих типов: Super narrow HG (HG, HG-X, HG-X11), предназначенные для установки на велосипеды с кассетами на 9-12 звезд, HG (Narrow HG), предназначенные кассеты на 6-8 звезд. Цепи типа IG и UG уже не используются, но могут быть заменены цепями HG. Цифровой индекс в маркировке, например HG53, говорит о классе цепи: чем больше число, тем лучше и дороже цепь. Цепи производства SRAM включают информацию о количестве передач и о классе цепи в цифровой индекс, например, PC 971: первая цифра о количестве передач, в данном случае 9, вторая говорит о классе цепи.
Маркировка цепей, присутствующих на рынке в 2019 году, собрана в таблице ниже. Модели для электровелосипедов не указаны. У цепей Campagnolo количество передач указано в названии в явном виде.
|
|
|
На износостойкость цепи, ее вес, прочность и сопротивляемость коррозии влияют такие параметры, как материал, из которого изготовлена цепь, поверхностная термическая и химическая обработка и наличие напыления. Очень приблизительно о классе цепи можно судить (хотя, это не всегда является показателем) по ее цвету. Цепи низкого уровня имеют черную поверхность боковых пластин (чернение, воронение). Цепи среднего уровня – серебристые блестящие (никелировка), высокого – серые матовые. Иногда встречаются цепи с желтовато-золотистым отливом, обычно это цепи невысокого уровня. Некоторые производители сейчас стали делать цепи всех цветов радуги.
Своевременная замена цепей
О том, как правильно определить момент необходимый для замены цепи на новую, написано немало, поэтому я лишь кратко повторюсь. Главная идея заключается в том, что цепь изнашивается в несколько раз быстрее звезд. Это относится к случаю своевременной замены цепи. Если же цепь не поменять вовремя, до наступления критического износа, то сильно изношенная цепь начнет быстро "съедать" звезды кассеты, особенно звезды ваших любимых передач, и тогда вместе с цепью придется менять и ее, а в худшем случае и систему. Поэтому, для экономии средств, цепь необходимо менять несколько ранее, чем она окончательно износится, что позволит обойтись только заменой цепи. Подробнее об этом написано в статье "стратегии замены велосипедных цепей".
Как же определить, пора ли менять цепь или еще рано? Измерение ресурса цепи в километрах не корректно с точки зрения определения ее износа, ведь износ кроме пробега сильно зависит и от многих других факторов. В первом приближении, оценить износ цепи можно одев ее на ведущую звезду и оттянув с одной стороны рукой, как показано на рисунке. Если "дельта" превышает 3-4 мм – цепь может быть изношена. Но обычно, чтобы узнать насколько удлинилась цепь в результате износа в подвижных соединениях, используют хорошую жесткую линейку, штангенциркуль (второй рисунок), специальный калибр, какие выпускают Cyclo, Park Tool, Rohloff или специальный электронный измеритель, наподобие электронного штангенциркуля.
Обычно измерение проводят на натянутом участке цепи в 24 звена (полузвена), длина которого для новой цепи составляет ровно 12 дюймов (304.8 мм). В теории, измерения проводятся при натяжении цепи усилием в 1% от усилия разрыва цепи, т. е. 10-20 кгс. Приведенные в других источниках данные, на мой взгляд, иногда бывают несколько завышены, поэтому я привожу уточненные данные:
| Зависимость состояния цепи от ее удлиннения | |
|---|---|
| Удлиннение на 24 звена, мм (%) |
Рекомендации по цепи |
| 0.0-1.5 мм (0.0-0.5%) | Цепь в норме |
| 1.5-2.3
мм (0.5-0.75%) | Цепь пора менять, если: - алюминиевые звезды системы - 11 и более звездочек в кассете |
| 2.3-3.0
мм (0.75-1.0%) | Цепь пора менять, если: - стальные звезды системы - 10 и менее звездочек в кассете |
| 3.0-...
мм (1.0-...%) | Необходима замена цепи, и, скорее всего, кассеты и алюминиевых звезд системы |
Эти данные касаются замены старой цепи на новую. Однако для повышения срока службы цепи, кассеты и звезд системы можно воспользоваться одной из стратегий замены цепей.
Если попытаться ответить на вопрос, цепи какого производителя лучше, а какого хуже, то можно лишь напомнить следующее. Во-первых, качество цепей меняется год от года, и, не всегда в лучшую сторону. Во-вторых, цепи одного типа могут быть лучше у одного производителя, а другого типа у другого производителя. В третьих, имеет смысл сравнивать не названия цепей, а цены в своем регионе на конкретные модели цепей. Что касается моего субъективного мнения, то, пожалуй, производителей можно было бы распределить по снижению параметров цепей следующим образом: Shimano, SRAM, KMC. Причем, дорогие модели KMC вполне конкурентноспособны в сравнении с лидерами, дешевые же KMC являются хламом. Другими цепями я не пользовался, но много хороших отзывов можно услышать о цепях Campagnolo (условно совместимы), Rohloff или Wippermann, правда уровень цен на них – соответствующий.
Вы также можете почитать о цепях:
- стратегии замены велосипедных цепей
- ответы на часто задаваемые вопросы по велосипедным цепям
- легенду о "плохих" велосипедных цепях
- о шаге и укладке велосипедного привода
Последнее обновление 26 октября 2023.