Устройство велосипеда: из чего состоит и как работают основные компоненты

По сравнению с первым велосипедом, который состоял из двух колес, рамы, руля и педалей, современные модели выглядят как чудо инженерной мысли. В этой статье расскажем, как устроены топовые и бюджетные байки, и как комплектующие влияют на ощущения при катании.

Фреймсет (рама и вилка)

Фреймсет — это основа велосипеда, его «скелет» и несущая конструкция, от которой зависят посадка, управляемость, вес и комфорт. В классическом понимании фреймсет включает раму и вилку, а иногда — подседельный штырь и рулевую колонку.

Характеристики рамы зависят от материала:

1. Алюминий — самый популярный, легкий и недорогой. Рама жесткая, но не слишком хорошо гасит вибрации. Хороший вариант для городских, шоссейных и бюджетных МТБ.
2. Сталь — тяжелая, но дает устойчивость, амортизирует неровности. Часто используется в туристических и классических велосипедах.
3. Карбон — легкий и прочный, дает отличное соотношение веса к жесткости. Минус — дороже предыдущих, такие рамы можно увидеть в шоссейных, МТБ и гоночных моделях.

Кроме этого, рамы делают из титана — это премиум-материал, производители говорят, что такие велосипеды покупают один раз и на всю жизнь. Титановая рама весит в два раза меньше стальной с такой же прочностью на разрыв. Она не боится коррозии, можно обойтись без покраски. Главный минус — дороже даже карбона, поэтому встречается редко.

Жесткая рама лучше передает усилия райдера колесам, но может быть некомфортной при долгих веломарафонах. На велосипедах с легкой рамой проще подниматься в гору, но они требуют бережного обращения. Чем больше угол рулевой трубы (head tube angle), тем проще маневрировать на скорости, это типично для шоссейников, и чем он меньше, тем лучше байк реагирует на неровности — такой вариант актуален для туристических моделей. Колесная база (расстояние между осями переднего и заднего колеса) влияет на стабильность: короткая лучше подходит для маневров, длинная — для поездок по бездорожью и даунхилла. Подробнее о геометрии велосипеда рассказали здесь.

Типы вилок

Существуют следующие типы вилок:

• Жесткая (rigid) — легкая, простая в обслуживании, но не гасит удары. Подходит для городских и шоссейных байков.
• Пружинная — на основе стальной пружины, тяжелая и неудобная. Устанавливается только на бюджетные велосипеды.
• Воздушная — легкая, с возможностью точной настройки под вес райдера. Применяется в кросс-кантри и трейловых велосипедах.
• Пружинно-масляная — устройство сочетает масляный демпфер и стальную или титановую пружину. Хорошо отрабатывает неровности, поддерживает много настроек, но чувствительна к уходу — если пропустить ТО, может сломаться.
• Воздушно-масляная — в отличие от просто воздушной, у нее в качестве демпфера используется масляный картридж. Дает отличную амортизацию, не вызывает сложностей в обслуживании, единственный минус — высокая цена.

Качественные вилки позволяют отрегулировать отскок, жесткость, скорость сжатия (компрессию), поддерживают блокировку хода. Так можно подобрать параметры под вес райдера и условия трассы.

Важно учитывать также ход вилки — это максимальная длина хода амортизатора (обычно от 60 до 200 мм). Чем больше ход, тем мягче он отрабатывает неровности, но тем больше становится вес, выше центр тяжести и слабее точность управления. Вот примерные ориентиры:

• 60–80 мм для ситибайков и гревелов;
• 100–120 мм для кросс-кантри;
• 130–150 мм для трейла;
• 150–160 мм для MTB;
• 160–200 мм для эндуро, фрирайда и даунхилла.

Кокпит (руль, вынос, рулевая колонка, грипсы)

Кокпит — это центр управления, который влияет на посадку, комфорт, аэродинамику и точность маневров. К нему относится руль, вынос, рулевая колонка и ручки (грипсы).

Типы рулей

1. Прямой (флэт). Чаще всего используется в горных и городских велосипедах. Обеспечивает хороший контроль, особенно на малых скоростях и в техническом рельефе.
2. Изогнутый (райзер). Прямой с углублением посередине. Позволяет принять более расслабленную посадку — актуально для трейл-байков и комфортных городских моделей.
3. «Баран» (дропбар). Классика для шоссейных и гравийных велосипедов. Дает больше вариантов хвата, повышает аэродинамику и удобство на длинных дистанциях.
4. Буллхорн. Изогнут вперед и вверх, напоминает рога быка. Часто устанавливается на гоночных велосипедах, обеспечивает аэродинамическую посадку. Популярен у любителей фиксированных передач (fixie) и трековых велосипедов.
5. Круизер. Изогнут вверх с высоким подъемом, руки остаются на уровне плеч, посадка расслабленная, без наклона вперед. Устанавливается на прогулочных велосипедах.
6. «Бабочка». Предназначен для долгих поездок, поддерживает множество положений хвата. За счет изогнутой восьмигранной конструкции позволяет установить много аксессуаров, например, зеркало, крепление для смартфона, сумку и т. д.

Вынос и рулевая колонка

Вынос определяет, насколько далеко руль от тела, на какой высоте он расположен, как быстро байк реагирует на управление. Основные параметры: длина и угол наклона.

1. Длина: короткий вынос (30–60 мм) актуален для горных велосипедов, делает рулевое управление резче, увеличивает маневренность и обеспечивает контроль даже на сложных участках трассы. Универсальный вариант — 70–100 мм. Длинный вынос (100–130 мм) актуален для шоссейников, дает вытянутую аэродинамическую посадку.
2. Угол наклона: 0° — нейтральное положение, часто используется на шоссейных и МТБ велосипедах для эффективного педалирования. Средний угол, 6–10°, делает посадку немного более расслабленной, такой вынос есть, например, в гравийных байках. На турингах, круизерах и городских велосипедах угол выноса обычно 15–35° — для вертикальной посадки.

Многие модели оснащаются регулируемым выносом, где угол можно настраивать под себя.

Рулевая колонка соединяет вилку с рамой и обеспечивает поворот переднего колеса при вращении руля. По способу соединения узла выделяют два типа:

1. Резьбовая (Threaded) — накручивается на шток вилки по резьбе, вынос вставляется внутрь штока и фиксируется распорным конусом. Устаревающий стандарт.
2. Безрезьбовая (Threadless) — стягивается якорем внутри штока, вынос надевается на шток вилки и фиксируется болтами. Подходит для всех современных MTB, шоссейных и гибридных велосипедов.

В резьбовых рулевых колонках подшипники всегда находятся снаружи рулевого стакана. Безрезьбовые могут быть:

• External Cup (EC) — неинтегрированная, подшипники снаружи рулевого стакана в выносных чашках, как и на резьбовой колонке;
• Zero Stack (ZS) — полуинтегрированная система с чашками внутри рамы;
• Integrated (IS) — интегрированная, подшипники ложатся прямо в рулевой стакан, без чашек.

Грипсы и обмотка

Грипсы (для прямых рулей) и обмотка (для «барана») — это то, к чему постоянно прикасаются ваши руки. От них зависит не только комфорт, но и контроль: чтобы случайно соскользнувшая рука не привела к падению или ДТП. Правильно подобранные грипсы плотно сидят на руле, не прокручиваются, снижают вибрации, защищают руки от мозолей и помогают лучше контролировать байк на сложных трассах.

Колеса

От колес зависит накат велосипеда, его способность преодолевать неровности трассы и удары при движении. Основные элементы: втулки, обода, покрышки и спицы.

Стандартные диаметры колес для взрослых байков: 26", 27,5" (650B), 29" для МТБ и 28" или 700c для шоссе. У складных и подростковых моделей: 20 и 24 дюйма.

Втулка — центральная часть, соединяется с ободом спицами. Передняя универсальная, она отвечает за вращение колеса и его соединение с вилкой. Задняя может быть под кассету или трещотку в зависимости от трансмиссии. Также есть планетарные втулки, где все механизмы переключения передач — внутри. Это надежный вариант, который не боится грязи, но он тяжелее и дороже.

На синглспидах и трековых велосипедах устанавливают флип-флоп втулку — с одной стороны трещотка, с другой фиксированная звезда. Колесо можно менять сторонами, получая или свободный ход педалей, или режим фиксированной передачи.

Обода должны быть прочными и легкими, поэтому чаще всего их делают из алюминия. Карбоновые лучше по характеристикам, но дороже. По конструкции могут быть коробчатыми — с высокими стенками, куда вставляется шина, это самый распространенный вариант. На шоссейных велосипедах можно увидеть трубчатые — без выраженных боковых стенок, шина не вставляется, а приклеивается специальной лентой.

Спицы равномерно распределяют вес велосипедиста и груза по колесу, придают ему жесткость и прочность, поддерживают форму. Их делают из стали, алюминия или карбона, количество зависит от типа байка: на шоссейных может быть 28 спиц, на MTB — 36. Подробно о выборе велосипедных спиц читайте здесь.

Покрышки бывают четырех типов:

• гладкие (слики) для асфальта;
• полуслики — универсальные, по краям есть грунтозацепы, центр гладкий;
• грязевые — с постоянным грунтозацепом;
• зимние — похожи на грязевые, дополнены шипами.

Трансмиссия

Трансмиссия велосипеда отвечает за передачу энергии от педалей к колесам. От ее конструкции зависит, как легко будет ехать в гору, разгоняться по прямой и управлять каденсом (частотой педалирования). Райдер крутит педали, которые вкручены в шатуны — они, в свою очередь, вращают каретку, закрепленную внутри рамы. К шатуну прикреплена одна или несколько передних звезд — через них усилие передается на цепь. Цепь тянет кассету (набор звезд сзади), которая установлена на втулке заднего колеса. Вращение кассеты через втулку передается на колесо — и байк едет.

Количество звезд спереди влияет на диапазон передач и сложность обслуживания:

• 1x (одна звезда) — минимум деталей, меньше вес, проще уход. Используется в MTB (например, SRAM NX), гравийных и городских байках.
• 2x — хороший баланс передач и плавности. Подходит для шоссе (Shimano 105, Ultegra) и туризма.
• 3x — широкий диапазон, чаще на бюджетных и туристических моделях.

От количества звезд сзади зависит плавность переключения и диапазон передач. Чем их больше, тем легче подобрать нужную скорость под рельеф и стиль езды.

Односкоростные велосипеды (городские, детские, BMX) оснащаются одной парой звезд — одна спереди и одна сзади. Просто, надежно, не требует обслуживания, но подходит только для ровных дорог.

Многоскоростные модели используют сзади трещотку (на старых и бюджетных байках) или кассету (на современных), где количество звезд варьируется от 7 до 13. Это важно для горных, гравийных, туристических и шоссейных велосипедов — там широкий диапазон передач помогает преодолевать крутые подъемы и разгоняться на трассе.

За смену передач отвечают переключатели. Они могут быть механические — работают за счет троса и пружин, — или электронные (Shimano Di2, SRAM AXS) — более точные, с возможностью настройки через приложение.

Тормозная система

Основные типы тормозов следующие:

1. Ободные (V-brake). Отлично работают, если вы ездите по сухим дорога, в грязи или при деформации обода эффективность снижается.
2. Дисковые. Могут быть механическими и гидравлическими, оба варианта обеспечивают уверенное торможение в любых условиях. Гидравлика более мощная и точная, требует меньше обслуживания, но стоит дороже.

Дополнительные аксессуары

Вы можете модернизировать байк под любые задачи: туризм, коммьютинг или поездки за покупками. Перечислим самые популярные аксессуары:

• крылья — защищают одежду от брызг и грязи;
• багажник, корзины и велосумки — позволяют перевозить грузы;
• зеркала — расширяют обзор;
• фонари — повышают видимость райдера ночью;
• велокомпьютеры и GPS — нужны, чтобы строить маршрут, следить за скоростью и пробегом и т. д.

Все комплектующие и аксессуары можно купить в магазине ВелоСтрана. Звоните, подберем запчасти под ваш байк и ответим на вопросы по его устройству.