Вспомним старые советские велосипеды. В них всё было предельно просто – крутишь себе педали и крути, сколько накрутил, такая скорость у тебя и будет. Однако в современных моделях всё сильно изменилось. Теперь велосипеды оборудованы трансмиссией, большинство байков имеет не одну и даже не две скорости, а переключение их должно осуществляться в определённый момент. На разных этапах и типах дороги рекомендуется использовать различные скорости. Но так ли это на самом деле нужно?
Для чего нужно переключать передачи?
Передачи на велосипеде предназначены для облегчения нагрузки на ноги человека при езде на велосипеде в различных дорожных условиях, а также для увеличения производительности труда. Несколько передач велосипеда позволяют настраивать для себя байк таким образом, чтобы максимально выгодно могла учитываться индивидуальная частота вращения колёс и собственный уровень выносливости человека. При таком способе вращения, педалирование становится наиболее эффективным и в большей степени удобным, к тому же, в таком случае увеличивается коэффициент полезного действия.
Количество скоростей колеблется от одной до двадцати семи. Эта цифра зависит от типа велосипеда. Стандартное количество скоростей колеблется от шести до двадцати четырёх.
Существует два типа передач: традиционная и планетарная.
- Традиционная система переключения представляет собой взаимодействие велосипедной цепи с несколькими звёздами. Большинство трансмиссий оснащено двумя-тремя ведущими звёздами, расположенными спереди и семью-десятью ведомыми звёздами сзади. Переключение осуществляется путём перемещения цепи с одной звезды на другую, большего или, наоборот, меньшего размера.
- Планетарная система заключается в использовании особой планетарной втулки. Она состоит из нескольких шестерней, которые составляют особый планетарный механизм. Одна из таких шестерней крепится к оси и фиксируется относительно рамы велосипеда, другие же сцепляются с ней и с зубьями на внутренней поверхности зубчатого колеса и вращаются, что, в свою очередь, осуществляет движение велосипеда. Принцип работы планетарной втулки заключается в том, что различные звёздочки при вращении приводят в движение те или иные шестерни внутри механизма, что как раз позволяет понижать или повышать передачи.
Плюсы планетарной втулки в том, что она позволяет переключать передачи, не двигаясь с места, что значительно облегчает передвижение в черте города. Также при использовании планетарной втулки нет необходимости производить переключение исключительно на соседнюю передачу, а можно делать это с любой на любую.
Профессиональные велосипедисты умеют правильно и вовремя переключать передачи, что позволяет им максимально равномерно распределить силы на протяжении всего пути. Они точно знают, когда необходимо переключать на низкую передачу, а когда – на повышенную.
Пониженная передача используется преимущественно при езде против ветра, а также при движении в гору. Таким образом, падает скорость и увеличивается количество оборотов, произведённых ногами, что позволяет облегчить затруднённое движение. В таком случае, педали становится очень легко крутить, а, следовательно, проще становится поддерживать высокую частоту оборотов.
Понижающая передача работает путём изменения передаточного отношения. В большинстве случаев она используется для преодоления сложных участков дороги, помогая выиграть в силе движения при проигрывании в величине скорости, так как в начале сложного пути нет необходимости тратить все свои силы.
- Низкая передача на традиционной трансмиссии представляет собой расположение велосипедной цепи на меньших звёздах. Повышенная, соответственно, на больших.
Повышенная передача используется, чтобы набрать скорость на ровной поверхности или же ещё больше увеличить её при спуске со склона. Чаще всего использование высокой передачи требует затрат большого количества энергии, что сильно влияет на качество и эффективность поездки, которая сводится к минимуму в виду сильной усталости организма. К тому же, когда прилагаются слишком большие усилия для кручения педалей, возникает риск получения травмы.
Профессионалы советуют предпочитать низкую передачу повышенной, так как это позволит сохранить больше сил, а также снизит вероятную возможность получения травмы коленной чашечки.
Существует несколько техник педалирования, которые используются на разных этапах дороги. Каждая техника подразумевает за собой переключение на ту или иную передачу. Это позволяет оптимизировать усилия и увеличить эффективность езды. Например, при технике «танцовщица», которая представляет собой способ кручения педалей в положении стоя, очень часто возможно прокручивание колеса по грунту, вследствие чего велосипед буксует. Чтобы такого не происходило, при переходе на подобную технику необходимо переключать на более высокую передачу.
Ответы (1)
Для начала вспомним, что передачи у механической либо автоматической трансмиссии автомобиля предназначены для регулировки скорости передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Следовательно, передачи у трансмиссий разделяются на прямые, повышающие крутящий момент и понижающие его. Однако понижающая передача в ее специфическом понимании представляет собой передачу, которая у внедорожников находится в так называемой раздаточной коробке – дополнительной трансмиссии, распределяющей крутящий момент между обеими ведущими осями. Пониженная передача в раздаточной коробке позволяет автомобилю передвигаться с небольшой скоростью при высоких оборотах, и, соответственно, мощности, двигателя. По сути, она увеличивает передаточное отношение вторичного вала трансмиссии к числу оборотов на мосту на единицу – то есть, увеличивает крутящий момент на колесах. Понижающая передача, как правило, используется при преодолении автомобилями препятствий – бездорожья, гололеда, брода. Распространена как на механической, так и на автоматической коробках передач.
Важно правильно включать пониженную передачу. Для того чтобы ее активировать, необходимо остановить автомобиль, перевести рычаг основной коробки передач в нейтральное положение, а рычаг раздаточной коробки – в положение «пониженная передача» и выжать сцепление. В трансмиссиях, где раздаточная коробка отсутствует в своем классическом понимании, пониженная передача включается специальным рычажком, размещенном на обычной коробке передач. Езда в обычном режиме на пониженной передаче запрещается – так вы можете перегрузить как трансмиссию, так и двигатель, что в итоге приведет к выходу из строя обоих агрегатов.
За сколько ты готов купить новый внедорожник?
При выборе автомобиля с внедорожным потенциалом зачастую необходимо руководствоваться критериями, отличными от тех, что используются при выборе обычной машины на каждый день.
Анализ продаж новых автомобилей последних нескольких лет показывает, что соотношение автомобилей, оборудованных механическими коробками передач и коробками – «автоматами» все больше смещается в пользу автоматических КПП. Однако если целью является не покупка городского кроссовера, чьи внедорожные способности ограничиваются возможностью нечастых съездов с асфальта на грунтовку или лесную дорогу, а приобретение внедорожника, способного преодолевать более серьезные препятствия, автомобиль с автоматической коробкой передач станет отнюдь не самым лучшим выбором.
Механическая коробка передач
Многие автолюбители искренним образом считают, что традиционная механическая коробка передач является автомобильным рудиментом времен середины прошлого века. Ведь современные «автоматы» не только существенно повышают комфорт передвижения для водителя в условиях загруженных городских дорог с многочисленными пробками, но и обладают запасом прочности и надежности, позволяющим не озадачиваться обслуживанием этого важного автомобильного узла.
Но для автомобиля, предназначенного для преодоления бездорожья, механическая коробка гораздо предпочтительнее, нежели ее автоматический аналог. Так, обладая определенными знаниями и некоторой сноровкой, при помощи обычной «механики» можно выдернуть автомобиль, казалось бы, намертво засевший в глиняной или глубокой снежной колее, постепенно раскачивая его взад-вперед. А при филигранной работе педалями газа и сцепления, правильно выбрав подходящую передачу, можно «заправить» автомобиль в скользкий поворот даже на большой скорости.
Пример: Suzuki Jimny на «механике» вытаскивает Jimny с «автоматом»
При правильных действиях рычагом коробки передач, обычная «механика» дает вполне ощутимые преимущества в условиях бездорожья. Впрочем, большинству современных автомобилей ввиду их оснащения передовыми электронными системами виртуозное управление особенно и не требуется. Антипробуксовочные системы и системы антизаноса, электронные ассистенты при спуске с горы или подъеме в горку нивелируют недостатки функционирования автоматических коробок при езде по бездорожью.
Коробка «автомат»
Но для автоматических коробок существуют определенные требования, выполнение которых обеспечивает эффективность и долговечность работы «автоматов» в условиях бездорожья. В первую очередь речь идет о том, что для максимальной эффективности функционирования автоматической КПП перед поездкой ее необходимо прогреть. Поскольку «автомат» работает в специальной смазывающей жидкости, прогрев автоматической коробки является обязательным условием. И уж точно нельзя нагружать «автомат» бездорожьем сразу после стоянки и трогания машины. А вот буксование для автоматических коробок категорически противопоказано. Особенно разрушительно пробуксовка воздействует на элементы коробки при ее работе на высших передачах.
Для преодоления бездорожья коробки-автоматы, как и механические агрегаты, дополняются понижающими передачами, снижающими скорость вращения колес, при одновременном увеличении тягового усилия. Использование понижающей передачи на автомобиле, оснащаемом «автоматом», ведет к перегреву коробки передач, в связи с чем, разработчики рекомендуют исключить продолжительное движение с включенной «понижайкой». Время от времени «автомату» необходимо дать как следует остыть.
Пример: автоматическая трансмиссия на бездорожье
В случае возникновения необходимости буксировки неисправного внедорожника с АКПП раздаточную коробку следует поставить в положение «нейтраль», установив селектор в режим «паркинг». Таким образом исключается вращение механизма автоматической КПП. Эту процедуру необходимо осуществить ввиду того, что механизмы «автомата» смазываются при помощи индивидуального масляного насоса, обеспечивающим давление только в условиях работающего мотора. Переключив раздаточную коробку в нейтрально положение, передвигаться на буксире можно будет довольно долго. Следует отметить, что возможность переключения раздаточной коробки в нейтральное положение существует далеко не на всех моделях кроссоверов и внедорожников. При таких обстоятельствах рычаг АКПП следует установить в нейтральное положение и тянуть неисправный автомобиль на низкой скорости, сократив подобное буксирование до минимально возможных значений.
Вообще, нужно иметь в виду, что чем хуже будут дорожные условия, тем более низкую необходимо использовать передачу. Низшие передачи позволяют задействовать функцию торможения мотором, обеспечивая тем самым более точное дозирование тягового усилия. Категорически запрещается буксовать машине на высших передачах при переключенном селекторе коробки в положении «D».
Понижающая передача
Как известно, при езде по бездорожью автомобилю приходится преодолевать немалое сопротивление движению, обусловленное перепадами уровня дорожного покрытия и деформацией грунта. При этом скорость движения при езде по бездорожью, как правило, бывает минимальной. Для этого машине требуется немалый запас мощности.
Для достижения максимального эффекта необходимое количество мощности должно быть подкреплено заданной скоростью. Ее призвано обеспечить оптимально подобранное передаточное число механизма трансмиссии. Так, для передвижения со скоростью в 2 км/ч при уровне сопротивления движению, вызванного деформацией грунта, равном 15 000 Н, потребуется мощность порядка 12 л/с. Такой уровень мощности один мотор может выдавать на 1 300 об/мин и более, а другой – на 1 900 об/мин и более. Таким образом, передаточное число «понижайки» для обоих моторов обязано быть таковым, чтобы скорость при указанных оборотах соответствовала отметке 2 км/ч и ниже.
Очевидно, что для второго двигателя передаточное число «понижайки» должно в полтора раза превышать передаточное число первого мотора. При таких условиях оба силовых агрегата будут с одинаковым эффектом выполнять свою задачу.
Пример: Jeep Wrangler взбирается на гору на «понижайке»
Весьма наглядным примером использования мощности мотора является сравнение среднестатистического легкового автомобиля и, например, трактора. При одинаковой мощности мотора передаточные числа коробок обоих транспортных средств настроены таким образом, чтобы легковой автомобиль мог легко и быстро разгоняться с места до высоких скоростей. Что касается трактора, то мощность его мотора с максимальным эффектом преобразуется в тяговой усилие, благодаря чему по своим внедорожным характеристикам трактор безоговорочно превосходит легковушку, полностью уступая ей по скоростным и динамическим показателям.
Любой внедорожник является универсальным средством передвижения, рассчитанным, наряду с обычными легковыми автомобилями, на езду по обычным дорогам, а также для передвижения по бездорожью. Для того, чтобы обычный легковой автомобиль смог превратиться в трактор, и требуется понижающая передача.
Двигатель
Вопрос выбора типа двигателя для внедорожника остается открытым, несмотря на многочисленные споры, обусловленные различными показателями КПД в процессе сгорания топлива.
Мощные полноприводные автомобили, комплектующиеся моторами объемом свыше 2.0 литров, рассчитанные на регулярную эксплуатацию в условиях бездорожья, как правило, оснащаются дизельными моторами. Ведь их главная задача – максимальным образом использовать имеющийся тяговый эффект. Впрочем, учитывая достижения в современном автомобилестроении, тип двигателя внедорожника, исходя из используемого топлива, становится не так уж и важен. Все дело здесь в оптимальности сочетания совокупности конструкционных решений автомобиля в целом. Бензиновые моторы более «оборотисты», а следовательно требуют и большее количество топлива.
С другой стороны, запустить бензиновый агрегат в зимние морозы в большинстве случаев гораздо проще, чем завести мотор, работающий на солярке, что особенно актуально, если заводить машину надо будет вдали от цивилизации и полагаться при этом придется только на свои силы и надежность автомобиля. Да и по своей конструкции бензиновые моторы гораздо проще дизельных аналогов, что может быть немаловажным в случае поломки автомобиля в нескольких сотнях километрах от профессионального автосервиса.
Бензиновые моторы менее прихотливы к качеству топлива. Даже низкосортное топливо такой мотор «переварит» с минимальными последствиями, тогда как некачественная солярка зачастую является причиной для выхода из строя дизельного двигателя.
Не стоит обольщаться и по поводу экономичности дизельных моторов в сравнении с бензиновыми агрегатами. Действительно, при езде по ровному асфальту дизельный мотор с точки зрения расхода может выигрывать у бензинового аналога до 20%, но стоит автомобилю съехать с асфальта, высокий уровень крутящего момента, нужного для преодоления бездорожья, потребует большего количества топлива. Тем не менее, с показателем «приемистости» дизельного силового агрегата бензиновому мотору соревноваться очень сложно. А ведь именно эта характеристика так важна на бездорожье.