О чём говорят люди, впервые увидевшие горный велосипед? Конечно, о том, "сколько у него скоростей". Почему-то считается, что чем больше скоростей, тем круче. У детей, к примеру, велосипеды с 21 скоростью котируются намного выше, чем с 18 (о 24 или 27-скоростных они и не догадываются).

Мы же начнём с того, что скорость и передача – разные понятия, и что у велосипеда – передачи, и на каждой передаче он может ехать с разной скоростью. Но вообще, собственно говоря, зачем байку нужно такое количество передач и как ими пользоваться?

Человек – очень несовершенный силовой агрегат. Он может развивать относительно небольшую мощность достаточно долгое время. Если же нагрузку увеличить, то нетренированный человек выдохнется очень быстро. Дорожные же условия, в которые попадает Маунтин Байкер, очень разнообразны. Чтобы уравнять нагрузку на организм в разных условиях, и придумали систему передач.

Оптимальная частота педалирования для нормального здорового человека – 60…90 оборотов в минуту. У спортсменов этот параметр может превышать 120. Если крутить педали с частотой, меньшей 60, то ухудшится кровообращение ног и вы быстро устанете. Бывает даже, что при переходе на высшую передачу скорость не растёт, а наоборот, снижается (поробуйте так переключиться , скажем, при встречном ветре). Шоссейники называют тех, кто без нужды использует высокие передачи, "ломовиками" – от выражения "ломать передачу", т. е крутить педали с низкой частотой и большим усилием. Так давайте разберёмся, как можно и нужно подбирать передачи.

Но для начала договоримся о терминологии.

Скорость – это расстояние, преодолеваемое в единицу времени.

Передача – две звездочки, на которых в данный момент находится цепь.

Шестерёнка – неправильное разговорное название звёздочек. Но это слово уже так прижилось, что мы будем его употреблять. (Кстати, шатун правильно называть кривошипом – смотри учебник по "Деталям машин"!)

Ведущие звёздочки или, по-неправильному, шестерёнки находятся на правом шатуне, ведомые – на задней втулке.

Итак, спереди обычно ставится 1-3 звёздочки, сзади – 6-9. Теоретическое число передач равно произведению числа ведущих звёздочек на число ведомых. Если спереди три звезды, а сзади – 8, то у такого велосипеда 3·8=24 передачи. Передаточное отношение – это частное от деления числа зубьев ведущей звёздочки на число зубьев ведомой. Часто этот параметр не вычисляют, а говорят просто: 42-14, а не 1 к 3. К тому же часто передаточное отношение выражается периодической или бесконечной дробью, например, 42-18 – это 1,3(3). Если передаточное отношение больше единицы (32-16, например), то передача повышающая, если меньше – понижающая (20-28). Сегодня каждый уважающий себя байк имеет 1-3 понижающих передачи. Они используются кратковременно для преодоления тяжёлых участков дороги (песок, крутой подъём, лестница).

Перемещается цепь со шестерёнки на шестерёнку при помощи переключателей. Передние и задние звёздочки находятся в паралельных, но разных плоскостях, поэтому цепь почти всегда работает с перекосом – то едва заметным, то достаточно большим. Большой перекос цепи нежелателен, потому что при этом возрастает износ цепи и шестерёнок, а при больших нагрузках (например, при подъёме в гору "танцовщицей"), цепь даже может слететь со звёздочек. Поэтому не рекомендуестя ездить "край в край" – на самых больших или на самых маленьких звёздочках. Включите такую передачу и посмотрите сами, как причудливо при этом изгибается цепь! Но если нужно именно такое передаточное отношение, то как быть? Для этого как раз и придумано такое множество передач. Многие передачи "повторяют" друг друга: 22-11 (самые маленькие звёздочки, передача "край в край") то же самое, что 32-16 и почти тоже самое, что 42-20. Так что теоретическое количество передач отличается от фактического, а много передач сделано исключительно для удобства выбора нужной передачи.

Но согласитесь, что само по себе передаточное отношение ничего не говорит. К тому же ясно, что, скажем, на МТВ и ВМХ с одинаковым передаточным отношением можно достичь разные максимальные скорости – у ВМХ меньше колёса. Поэтому для сравнения разных велосипедов и разных передач вводится универсальное понятие – ШАГ велосипеда. Шаг – это расстояние в метрах, которое преодолевает велосипед на данной передаче за один полный оборот педалей. Вычисляется шаг просто: передаточное отношение умножается на длину окружности ведущего колеса в метрах. Так можно "уравнять" и МТВ, и ВМХ, и "шоссейник". Приведём несколько примеров. Отметим, что "Велосипед" – в основном журнал о байках, а ВМХ или шоссейным велосипедам отводится второстепенное значение, поэтому и примеры больше байковские. Но расчёты справедливы для всех!

Итак, сравним ВМХ и МТВ с одинаковой передачей 42-11.

У ВМХ колёса 20", значит, длина окружности (20·25,4·p):1000»1,6 м

У МТВ колёса 26", значит, длина окружности (26·25,4·p):1000»2,1 м

Число 25,4 – это 1 дюйм в миллиметрах, а на 1000 делим, чтобы перевести всё в метры. Так считать удобнее всего. Также стоит отметить, что покрышки разной ширины (например, 1,95 и 2,2 дюйма) имеют разный наружный диаметр, лишь приближённо равный 26 дюймам. Этой погрешностью мы пренебрегаем для простоты расчётов, но при желании можно померить длину окружности колёс своего байка и посчитать всё с абсолютной точностью. Но если вы поставите покрышку Nokian Gazzaloggi 26х3,0 (559-75), то поправку всё же лучше внести!

Теперь считаем шаг, умножая передаточное отношение на длину окружности колеса:

ВМХ. 42:11·1,6=6,1 м

МТВ. 42:11·2,1=8,01 м

Как видно, у байка шаг почти на два метра больше, значит, в приципе, байк можно разогнать до гораздо большей скорости. Но у ВМХ используется передача не 42-11, а 46-16. Какой тогда будет шаг? Считаем:

46:16·1,6=4,6 м

Получается ещё меньше! А на какой передаче Вы чаще всего ездите на Байке? 32-14, наверное?

32:14·2,1=4,8 м

Получается примерно то же самое. Давайте ради интереса посчитаем, на какой передаче Байк будет иметь шаг ровно 4,6 м. Придётся немного преобразовать формулу. Шаг поделим на длину окружности байковского колеса и получим передаточное отношение, а по нему подберём передачу.

4,6:2,1=2,2

Подбираем передачи. Число зубьев ведущей звезды делим на передаточное отношение.

42:2,2=19,09

Конечно, звезды с 19,09 зубьями не бывает. Округляем до целых – 19. Значит, передача 42-19 будет иметь шаг примерно (мы же округляли!) 4,6 м. Для того, чтобы узнать, насколько мы ошиблись, посчитаем шаг передачи 42-19:

42:19·2,1=4,64 м

Как видно, ошибка всего 4 см. Этим в наших расчётах можно пренебречь. Но, опять же, при желании можно найти "точную" передачу – мы же ещё не проверили передачи с иным числом зубьев ведущей звезды.

Теперь о том, как можно всё это применить на практике и зачем это всё нужно. У некоторых, наверное, ещё со школьных времён осталась аллергия на всякие формулы и расчёты, так в чём дело? Катайтесь на здоровье! А мы будем делать этот процесс более полезным, "настроив" передачи под наши конкретные условия.

Для начала узнайте число зубьев всех звёздочек своего байка. Часто это число написано прямо на шестерёнке, но если его не видно, то можно просто посчитать число зубьев, не забыв запомнить, с какого зуба начат счёт. После составляется так называемая таблица шагов, где в верхней строке – ведомые звёздочки, в левом столбце – ведущие, а в ячейках – величины шагов, соответствующие данной передаче. Ниже приведён один из вариантов такой таблицы.

Таблица шагов моего любимого байка.Колесо26".
Длина окружности 2,1м.

Пользоваться этой таблицей очень просто. Допустим, нужен шаг передачи 32-19. Ищем строку "32" и столбец "19". В их пересечении – шаг искомой передачи, в нашем примере – 2,54 м. В верхней левой ячейке – максимальный шаг (8,01), в нижней правой минимальный (1,54). В таком виде таблица воспринимается лучше всего. При расчётах лучше всего округлять результаты до сотых (тысячные доли – это шаг с точностью до миллиметра).

Теперь обратите внимание, на каких передачах вы ездите больше всего и выделите их в таблице (например, штриховкой). Неиспользуемые передачи ("край в край") вообще можно стереть. Таблица примет вид, близкий к этому:

Теперь обратите внимание, как вы чаще всего переключаетесь, возникают ли при этом неудобства из-за того, что следующая передача слишком низкая, или наоборот, слишком высокая. Отметьте эти места. Теперь начинается самое интересное – подбор оптимального ряда передач.

Стоит отметить, что изменение шага у соседних передач до 0,5 м практически незаметно, больше метра – вызывает дискомфорт, поэтому шаги таких передач должны отличаться на какую-то среднюю величину.

Итак, допустим, есть неудобства при переходе с 42-13 на 42-11: раскрутил 42-13, переключился и как бы "встал" – 42-11 приходится раскручивать чуть ли не с нулевой частоты педалирования. Смотрим в таблицу – так и есть, шаг изменяется более чем на 1 метр! Та же история и при переходе с 32-13 на 32-11. В таком случае надо уменьшить величину изменения шага, уменьшив разницу в зубьях шестерёнок: надо заменить шестрёнку 11 на 12 или 13 на 12. В первом случае уменьшается максимальный шаг, а с ним и теоретически достижимая максимальная скорость, а во втором -–"ступень" в 1 с лишним метр шага смещается дальше – переход 12-15, и тогда нужно заменять шестерёнку 15 и "двигать" эту ступень дальше, туда, где можно увеличить разницу шага соседних передач. Стоит отметить, что чем больше число зубьев на шестерёнке, тем меньше чувствуется разница в 1 зуб. 21 на 20 можно заменить практически безболезненно.

Вот наглядный пример. Посчитаем шаги передач 32-11, 32-12 и 32-24, 32-25.

В первом случае это 6,1 м и 5,6 м – разница 0,5 м (то, что надо), а во втором случае – 2,8 м и 2,69 м – разница 0,11 м (фактически одно и то же).

Второй случай. Переключение с 32-24 на 32-28 и с 22-24 на 22-28 практически не чувствуется. Действительно, шаг изменяется всего на 0,3…0,4 м. Выход – увеличить разницу зубьев. Можно заменить 28 на 30 или 32 (посчитайте оптимальный для вас шаг).

Как же должен выглядеть оптимальный набор передач? Оптимального набора для всех не существует. Производители ориентируются на какие-то средние параметры среднестатических людей, которые, по идее, должны кататься на оборудованиии данной группы. Именно по-этому у разных групп оборудования отличаются кассеты и системы. Вносит свои ограничения и технология. Например, у Shimano Tourney (самое распространённое оборудование!) нет кассеты, а используется, по старинке, наворачивающаяся трещотка, на которую невозможно поставить звёздочки меньше 14. Чтобы "набрать" необходимый максимальный шаг, приходится ставить на систему звёзду 48, а переключатели этой группы не могут работать с большими перепадами зубьев, поэтому на системе стоят звёзды 48-38-28, а сзади – семерник (шестерник, пятерник…) 14-28. Понижающими передачами приходится жертвовать в угоду цене.

Российские реалии вносят свои коррективы – дешёвые байки покупают вовсе не те, кто не планирует проводить в седле всё свободное время, а те, у кого просто нет денег, поэтому рассчитанные умными зарубежными инженерами передачи не всегда подходят малообеспеченным российским байкерам-фанатам. Да и те, у кого есть деньги, не прочь сделать свой байк более отвечающим предъявляемым к нему требованиям. Для них – несколько наших предложений по подбору передач.

Во-первых, не следует уменьшать диапазаон изменения шага – от самого большого до самого маленького, особенно, если вы не исповедуете какой-то сторого определённый стиль катания. Высокие передачи типа 42-11 всегда пригодятся на спусках, поэтому звезду в 11 зубов лучше оставить. Во-вторых, по возможности лучше избегать точного "повторения" передач типа 42-17 и 32-13. Пусть лучше такие передачи хоть незначительно, но отличаются – на 0,2…0,3 м. В-третьих, не стоит пренебрегать низкими передачами. Поищите большие звёзды на кассету.

В заключение – некоторые рекомендации по поводу того, где же достать только что рассчитанные кассеты и системы. А нигде. Их надо собирать самому. Это несложно.

Итак. Кассета – это просто набор шестерёнок, скреплённый тремя болтиками или заклёпками. Исключение – кассеты XT, XTR, шоссейная Dura-Ace, где шестерёнки крепятся на единые алюминиевые блоки, надеваемые на барабан трещотки. Результат – минимальный вес, высокая жёсткость и… полная непригодность для наших экспериментов. Оставим эти кассеты в покое. У остальных кассет выворачиваем болтики или срезаем заклёпки, после чего можно тасовать шестерёнки, как угодно. Спросите у друзей старые кассеты – возможно, на них остались неизношенные шестерёнки и как раз те, что вам нужны. Купите к своей кассете ещё – можно собрать из двух одну. Иногда на велорынках или мастерских можно найти или заказать шестерёнки "в россыпь", т. е. по отдельности. Не забудьте про совместимость – бывают кассеты с разными шлицами (то, чем шестерёнки надеваются на трещотку). Shimano шоссейное и байковское совместимо. Также к Shimano подходит Sachs, SunRace, а вот Suntour, увы, совместим лишь сам с собой. То же можно сказать и про Campagnolo. Шестерёнки от трещоток к кассетам не подходят!

Кстати, обратите внимание на продукцию российского производства, в т. ч. титановую. Российские умельцы могут изготовить на заказ шестерёнки как на кассету, так и на систему. Бывает, имеет смысл поэкспериментировать с оборудованием ХВЗ и иже с ним – этого добра всегда навалом.

Теперь более конкретно. Большие звёзды для кассеты есть у группы Shimano Nexave – самая большая звезда "Megarange" – аж 34 зуба! У Nexave вообще нестандартный набор – имеет смысл обратить на неё внимание. Из систем интерес представляют только разборные, в смысле, со сменными звездами. Два наиболее популярных стандарта – "микродрайв", или "компакт", Shimano (42-32-22) и "стандарт" Sachs, RaceFace (46-36-26). Также посадку звёзд "стандарт" имеют и старые системы Shimanо. Сейчас Shimanо вовсю делает системы с новой посадкой – на 4 лапки, поэтому появились выражения "пятилапка" и "четырёхлапка".

У Shimanoвской "пятилапки" "микродрайв" можно заменить звезду 22 на 20, а у "стандарта" 26 на 24. Также на систему вместо звезды 42 можно поставить 44 и даже 46, но тогда необходимо увеличивать и оставшиеся две звезды. Разница между самой большой и самой маленькой шестерёнками на системе должна быть на более 22…24 зубьев, иначе передний переключатель работать не будет или будет, но плохо. Не увлекайтесь большими ведущими звёздами – с ростом их радиуса уменьшается их расстояние до земли – есть большая вероятность, что вы будете чаще задевать ими за препятствия типа брёвен, лежащих поперёк дороги, и высоких бордюров.

Следите за длиной цепи – возможно, после этих экспериментов придётся добавить или удалить пару-другую звеньев.