В конструкции самых первых моделей велосипедов цепи не было вообще. Поэтому размер велосипедного колеса достигал значительных размеров. После изобретения велосипедной цепи диаметр колеса уменьшился, что положительно повлияло на вес велосипеда, безопасность езды и увеличение скорости езды. При разработках привода велосипеда выбор стоял между ременным, шестерёночным и цепным. Но ременный привод может проскальзывать при движении, а шестерёночный имеет значительный вес. Поэтому выбор остановился на цепном приводе, не обладающем этими недостатками. Велосипедная цепь прочна, имеет длительный срок эксплуатации, при этом передача осуществляется с наименьшими потерями.
Все велосипедные цепи имеют однорядное строение и, хотя для всех типов многоскоростных велосипедов они одинаковы, срок их службы различен. На долговечность цепи влияет множество факторов - она истачивается о зубья системы передач, подвержена сильному загрязнению, так как открыта для дождя и пыли, к ней прилагаются значительные нагрузки при педалировании. На горных велосипедах, например, цепь изнашивается быстрее, чем на шоссейных, так как нагрузка на неё приходится больше. На многоскоростных велосипедах, в отличие от односкоростных, количество ведущих звёзд больше - до 3 штук, да ещё несколько ведомых. Это обуславливает некоторый перекос при движении цепи, так как звёзды располагаются не в одной плоскости. При таком сдвиге велосипедная цепь изнашивается значительно быстрее. Чтобы ослабить это отрицательное влияние, в современных цепях роль стакана выполняют загнутые внутрь края внутренних щёчек. Такая конструкция делает велосипедную цепь более гибкой в поперечном направлении. Велосипедные цепи разных производителей имеют некоторые конструктивные отличия. Есть цепи, не имеющие соединительных звеньев. Установка таких цепей на велосипед требует специального инструмента для запрессовывания соединительных заклёпок. Легче в установке велосипедные цепи со специальными замковыми звеньями. Такие звенья состоят из двух половинок с запрессованным штифтом. От количества звёзд в кассете зависит ширина применяемой велосипедной цепи - чем больше звёзд, тем уже должна быть велоцепь. Это делается для того, чтобы не делать заднюю втулку велосипеда шире, что привело бы к уменьшению её прочности и прочности оси.
Долговечность цепи, её масса, прочность, стойкость к коррозии зависят от материала, из которого она изготовлена, а также от технологических операций, применяемых при этом. Визуально о качестве велосипедной цепи можно судить по её цвету. Так, велоцепи относительно низкого качества имеют желтоватый отлив, либо боковые пластины чёрного цвета (воронёные), несколько лучше цепи никелированные. Самое высокое качество имеют матовые серые велосипедные цепи. Для того чтобы звёзды прослужили дольше, необходимо вовремя менять изношенную велосипедную цепь, так как, в противном случае, такая цепь способствует быстрому выходу из строя кассеты или всей системы. На долговечность цепи существенно влияет периодическая чистка и смазка.Велосипедную цепь необходимо держать в чистоте и промывать её лучше после каждого катания, особенно если это происходило по грязной и пыльной поверхности. Частицы песка и грязи, оставшиеся в звеньях цепи, сильно ускоряют её износ. Если некогда промыть цепь, то хотя бы протрите её снаружи чистой сухой тряпочкой. Момент, когда следует смазать цепь, можно определить по характерному поскрипыванию велосипедной цепи при катании. Перед нанесением новой смазки, велосипедную цепь следует сначала промыть специальными велосипедными очистителями или смывками. Если эти средства для Вас достаточно дороги, то можно воспользоваться керосином или уайт-спиритом. В случае применения для этого каких-то сильных растворителей, они могут частично остаться в звеньях и начнут разлагать новую смазку. Промывать велосипедную цепь следует ёршиками и щётками. Существуют специальные машинки для промывки велосипедных цепей, применять которые можно прямо не снимая цепь с велосипеда. После очистки цепи специальным средством, её следует тщательно промыть водой. Смазывать велосипедную цепь следует только жидкими смазками, которые различаются в зависимости от погодных условий, при которых Вы собираетесь кататься. Например, для мокрой и грязной погоды используется один вид смазки, для сухой и жаркой - другой. Существуют универсальные смазки. Только жидкая смазка легко проникнет во все труднодоступные места - между роликами и осями звеньев. Для смазывания велоцепи лучше не пользоваться промышленными и автомобильными маслами, а также мотоциклетными смазками. Смазку следует наносить только на совершенно сухую цепь. Удобнее всего это делать, прокручивая педали назад, расположив при этом носик маслёнки перед нижним роликом заднего переключателя. Затем следует несколько раз прокрутить цепь, чтобы смазка равномерно легла во все звенья и осталась на шестерёнках. После этого протрите цепь и звёздочки чистой тряпкой. Если кататься приходиться по сильной грязи, то смазку придётся проводить чаще.
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 400-700 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 (такие типы, нужно отметить, 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 проще простого.
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 4-11 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 9-11 передач поперечная гибкость увеличена относительно цепей на 5-8 передач – большие перекосы им почти не страшны.
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 | 8.7-11.0 |
| 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 |
О взаимозаменяемости цепей, рассчитанных на разное количество передач, кратко можно сказать следующее. Цепи на 11 передач, пока что, есть только у Campagnolo и KMC и только для 11-скоростных трансмиссий Campagnolo. Цепи на 10 передач, можно ставить только на соответствующий привод. Более того, цепи Campagnolo и Shimano на 10 звезд несовместимы! Десятискоростные цепи KMC и Mavic совместимы с обоими стандартами. Цепи на 9 передач рассчитаны только на кассеты с 9 звездами. Цепи на 8 передач работают с кассетами на 8 и 7 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 – щирокие цепи просто не пролезают между звездами.
Цепи для многоскоростных велосипедов обычно не различаются по типу: на горных, гибридных и шоссейных велосипедах используются совершенно одинаковые цепи. Но ресурс одних и тех же цепей на горном и шоссейном велосипедах обычно 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 цепейНа данный момент наиболее известными производителями велосипедных цепей являются такие компании как Shimano, SRAM, KMC, Campagnolo. Иногда, встречаются и другие производители, например, Rohloff, Wippermann, Mavic, SunRace и множество малоизвестных. Но наиболее распространенной в России стала продукция первых трех компаний. Что же есть общего, а что различно в многоскоростных цепях этих производителей? 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 это, впрочем, не имеет под собой никаких оснований. Производители велосипедов смешивают все эти компоненты без сколько-нибудь заметного ущерба для качества работы.
Цепи разных производителей различаются по типу соединения. Цепи 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 пара специальных соединительных штифтов (reinforced pin), которые имеют направляющий носик, облегчающий установку штифта на место. После установки, этот носик обламывается. Для цепей рассчитанных на 8, 9 и 10 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). 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.
Внимание! При разборке цепи нельзя выжимать штифты с обламываемыми носиками, так как при их установке, отверстия в щечках несколько увеличиваются, а данные штифты изнашиваются сильнее обычных. 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.
Маркировка цепей
В последние годы Shimano производили цепи следующих типов: Super narrow HG, предназначенные для установки на велосипеды с кассетами на 9-10 звезд, HG (Narrow HG) и IG (Narrow IG), предназначенные кассеты на 8 и 7 звезд. Иногда на самых дешевых велосипедах, укомплектованных трещетками Shimano Tourney, также встречаются цепи UG-30 или UG-50 на 6-7 звезд. Цифровой индекс в маркировке, например IG-51, 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. Сейчас SRAM выпускает цепи на 10, 9, 6-8 передач. KMC разделяет свою продукцию на цепи для 10, 9, 8, 7, 6 и 1 ведомой звезды. Их маркировка достаточно разнообразна (см. таблицу).
Маркировка цепей, присутствующих на рынке в 2010 году, собрана в таблице ниже. 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. Цепи Rohloff вообще бывают 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 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 (полудюймовая цепь) или 304.8 мм. В теории, измерения проводятся при натяжении цепи усилием в 1% от усилия разрыва цепи, которое составляет от 1000 кгс для цепей под Старт-Шоссе до 2000 кгс для ряда современных цепей, 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 (0.0-0.5%) | Цепь в норме. |
| 1.5-2.5 (0.5-0.8%) | Цепь пора менять. |
| 2.5-3.0 (0.8-1.0%) | Новая цепь может проскакивать на некоторых передачах, но со временем приработается. |
| 3.0-X.X (1.0-X.X%) | Новая цепь приработается нескоро: необходима замена и цепи, и, скорее всего, кассеты. |
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, нередко, не 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: SRAM и Shimano, затем KMC. Причем, дорогие модели KMC вполне конкурентноспособны в сравнении с лидерами. Другими цепями я не пользовался, но много хороших отзывов можно услышать о цепях Rohloff или Wippermann, правда уровень цен на них – соответствующий.
При подготовке использовались материалы:
1. http://www.velokat.ru/cep.html - автор Цветков С.А.
2. http://agbike.spb.ru/technics/chain.html -автор Григорьев А.