Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

Чем горный велосипед отличается от скоростного


Различия между горным и дорожным велосипедами

Из — за разнообразия велосипедов, у потенциальных покупателей зачастую разбегаются глаза.Исходя из этого, многие покупают байки, не предназначенные для целей будущих велосипедистов.Из — за чего велосипеды очень быстро находят укромное место на чердаке или балконе, и больше оттуда не извлекаются.При выборе двухколесного друга очень важно помнить, что в зависимости от типа велика, его возможности меняются.Вместе с этим, неправильный выбор повлечет за собой разочарование и нежелание на нем ездить.Для удобного пользования нужно подобрать такой велосипед, который полностью будет отвечать Вашим требованиям.

Первое, что нужно сделать, так это определить требования к велосипеду.Должен ли он быть маленьким и легким, или это не имеет значения.Должен ли он обладать большим количеством скоростей, или Вы хотите простой велик, чтобы отдыхать и не заморачиваться с изучением возможностей каждой скорости и выборе подходящей.

Виды велосипедов

Для того, чтобы было легче выбирать, приведем пример двух самых популярных видов байков — горный и городской(дорожный).

Горный байк представляет из себя большую и прочную конструкцию, предназначенную для езды по неровной горной местности.Этот велик очень надежен, однако обладает большим весом.Также, на таком байке управление куда сложнее, чем на городском.

Плюсы:

  1. Высокая прочность, а также устойчивость к деформации.
  2. Возможность поглощения удара при столкновении, а также поглощение вибрации.
  3. Крепкие шины.Благодаря своей толщине и ширине облегчают езду.
  4. Удобный широкий руль.
  5. Универсальность.На подобных транспортных средствах можно ездить не только в горах, а по обыкновенному ровному асфальту, или городской дороге.
  6. Расширенное наполнение.В них установленны детали, которых нет в городских великах.

Минусы:

  • Большой вес.
  • Не поддается складыванию.Благодаря своей конструкции его невозможно сложить, что усложняет перенос, а также делает невозможным упаковывание в чехол для переноски.
  • Плохая маневренность.Благодаря своему весу и конструкции управление транспортным средством подобного типа может быть не легкой задачей.

Велосипед городского типа хорошо подойдет любителям скорости и ценителям легкого компактного транспорта.Конструкция дорожного велика отличается от предыдущего байка своей легкостью и ненадежностью.Обычно, они выполнены из более легкого сплава, позволяющего велосипеду набирать высокую скорость, а также облегчать транспортировку.

Плюсы:

  1. Легкость и мобильность.Такие байки позволяют развивать большую скорость, а отзывчивое и легкое управление позволяют быстро совершать различные маневры.
  2. Компактность.Благодаря своей конфигурации, некоторые модели великов этого типа можно трансформировать в более удобный для упаковки в чехол вид.
  3. Простота.Подобные дорожные велосипеды не перегружённые большим количеством деталей.
  4. Удобство.Конструкция байка позволяет запросто поменять высоту седла и руля так, чтобы наезднику было максимально комфортно.
  5. Форма шин позволяет не затрачивать энергию зря.

Минусы:

  1. Хлипкость.В дань скорости была перенесена защита.Повреждаемость такого велика довольно высока, а при столкновении или аварии высока вероятность деформации или полной поломки.Почти наверняка, этот вид велосипедов не подойдет для наездников, обладающих пышными формами, ведь из — за своего веса, они могут с легкостью погнуть транспортное средство.
  2. Проводимость.Подобные байки практически не обладают способностью поглощать удары и вибрацию, что зачастую приносит в езду дискомфорт.
  3. Слабость шин.Не только конструкция байка, а еще его шины такие же легкие и тонкие, что повышает вероятность прокола.

Различия между горным и дорожным велосипедами

Горный велосипед не обходится без амортизаторов, также обладает усиленным ободом, а также покрышкой шин.Удобное расположение руля позволяет удобно разместиться с грузом на спине.Вес ТС в районе десяти — пятнадцати килограмм.

Городские велики — обладатели простого и резвого управления.В суете городской жизни, данный вид байка позволяет быстро совершать маневры, а еще резко менять положение велосипеда на дороге.Защищает наездника от песка, пыли и грязи благодаря крыльям и защитным аксессуарам на велосипедной цепи.Простейшая конфигурация тормозов.Имеет возможность прикрепления багажника и сумок.Система регулировки скорости.

Выбор велосипеда

Большинство людей нуждаются в велосипеде, чтобы быстро перемещаться в разные места города.Дети любят ездить в школу на своих великах, если она находится довольно далеко от их дома.Несмотря на все преимущества дорожного байка в городской среде, выбор в основном падает именно на велик городского типа.

Если цель покупки байка — езда по ровному асфальту или городским дорогам, советуем остановить свой выбор именно на городском типе велосипедов.Горные велосипеды требуют больше усилий, соответственно, Вы будете быстрее уставать, так что он не подходит.Городские, в свою очередь, созданы именно для езды в городе.Гладкая поверхность шин отлично сочетается с ровной дорогой, а высокая маневренность позволит быстрее перестраиваться и преодолевать резкие повороты.

Людям, предпочитающим поездки в лесу, деревне или степенной местности, где дорога бугрится или часто уходит вверх или вниз отлично подойдет горный тип велосипедов.Его колеса отлично сочетаются с неровностями на дорогах, а способность поглощения сведет на нет дискомфорт от наездов на мелкие объекты, коими усыпаны дороги.

Если покупателю нужно нечто среднее между двумя этими видами, обратите свой взор на универсальные(гибридные) байки.Они отлично справляются не только с проблемными дорогами, а еще с бордюрами.

Также, при выборе велика обратите внимание на дополнительные аксессуары.Будь то защита от грязи и пыли, сумки, багажник, фонарик или нечто подобное.некоторые велики при продаже уже укомплектованы некоторыми приспособлениями, а к другим их прийдется докупать отдельно.

Также, удобной функцией некоторых моделей является возможность складывания.Такая технология упрощает транспортировку транспортного средства.В сложенном виде велосипед занимает меньше места в том же багажнике, или на том же балконе, когда наступает зимний сезон.

Как выбрать горный велосипед

Велосипед с жесткой рамой не имеет подвески. На самом деле сложно найти горный велосипед с жесткой рамой, хотя некоторые производители предлагают одну или две модели с жесткой рамой. Даже горные велосипеды бюджетного класса обычно поставляются с передней подвеской , также известной как амортизационная вилка . Велосипед с амортизационной вилкой, но без задней подвески, известен как хардтейл . Если у велосипеда есть как передняя, ​​так и задняя подвеска, это называется полноподвесным велосипедом .

Какой из них вам подходит? Каждый элемент подвески добавляет байку сложности и веса. Амортизирующая вилка заменяет это на повышенный контроль и комфорт. Жесткая поездка может сказаться на ваших запястьях и руках, если они поглощают каждый удар. Аспект контроля еще более важен. Без передней подвески передняя шина велосипеда будет иметь тенденцию отскакивать от препятствий, таких как камни или ветки. Когда ваше переднее колесо подпрыгивает, вы не можете управлять. Кроме того, если вы ударите что-то под углом, ваше переднее колесо может качнуться в любую сторону.Это может привести к серьезным авариям. Если вы не планируете ездить исключительно по ухоженным тропам или велосипедным дорожкам, важна хорошая амортизационная вилка.

Объявление

Мы упомянули переднюю подвеску, но нужна ли вам задняя подвеска? Не обязательно. Задняя подвеска увеличивает вес и требует другой рамы, что затрудняет или делает невозможным добавление задней подвески к хардтейл-байку. Вы можете добавить амортизатор к подседельному штырю, который добавит комфорта, но не поможет вам сохранять контроль на пересеченной местности, что на самом деле является сутью подвески.Многие горные велосипедисты предпочитают задние подвески - фактически, они являются стандартом для гонщиков.

Возникает вопрос: какой тип задней подвески подходит? Задние подвески горных велосипедов претерпели значительные изменения за последние 20 лет. Их сложно спроектировать, потому что на подвеску влияют не только удары о препятствия, но и вес гонщика, а также силы ускорения и замедления. Унифицированная конструкция заднего треугольника (URT), распространенная несколько лет назад, теперь перестает быть популярной, так как она имеет тенденцию плохо реагировать на ускорение и становится почти полностью неэффективной, если гонщик стоит на педалях.Большинство современных велосипедов производятся с конструкцией с приподнятым и низким шарниром (RLP), в которой используется независимый маятник. Существует бесконечное количество вариантов базовой подвески RLP, и каждый производитель разрабатывает свой собственный тип. Только опыт и тестовые поездки подскажут, какой тип лучше всего подойдет вам.

Теперь вы мчитесь по горной тропе на своем велосипеде. Как тебе остановиться? Узнайте в следующем разделе.

.

Кто изобрел горный велосипед?

Вы помните, когда впервые научились кататься на велосипеде? Весь страх и разочарование, которые вы испытывали, когда пытались научиться балансировать на двух колесах ... ну ... весь этот страх и разочарование унес ветер, который вы почувствовали, пролетая мимо вашего лица, когда впервые начали крутить педали под вашим собственная мощность.

Поскольку езда на велосипеде быстро стала второй натурой, вероятно, вы сразу усвоили несколько уроков.Например, вы быстро узнали, что вам нужно задействовать тормоза на некотором расстоянии впереди того места, где вы действительно хотите остановиться.

Вы также наверняка узнали, что лучше всего оставаться на гладких мощеных поверхностях. Езда на велосипеде по бездорожью может быть гораздо более сложной и сложной. Хотя выезд на велосипеде по бездорожью не имеет большого значения, если у вас есть горный велосипед.

Задумывались ли вы об истории горных велосипедов? Горы существуют практически всегда. Велосипеды существуют около пары сотен лет.У горных велосипедов тоже долгая история?

На самом деле, горные велосипеды - довольно новое изобретение. Они существуют только с конца 1970-х годов. Этот скромный горный велосипед не был продуктом научно-исследовательской группы крупного производителя велосипедов, а появился благодаря тяжелой работе и проб и ошибок группы друзей, которые занимались любимым делом: катались по грубым грунтовым дорогам по склону горы. .

История развития горного велосипеда подробно рассказана в книгах и фильмах.Мы кратко рассмотрим основные моменты здесь, чтобы вы могли оценить, как был создан этот уникальный тип велосипеда.

В середине 1970-х группа друзей, в том числе Джо Бриз, Отис Гай, Чарли Келли и Гэри Фишер, начали мчаться на велосипедах по грубым грунтовым дорожкам на горе Тамалпаис, которая расположена в округе Марин, к северу от Сан-Франциско. Им не потребовалось много времени, чтобы заметить, насколько жесткими оказались трассы на их байках.

Чтобы преодолеть эти сложные трассы, они начали экспериментировать с различными типами велосипедов.Например, они начали использовать старые, до Второй мировой войны односкоростные велосипеды с тяжелой рамой и большими шинами. Они называли эти старые байки «кланкерами», а езда на них стала известна как «кланкинг».

Одновременно байк-клуб под Купертино, Калифорния, названный Morrow Dirt Club, проводил аналогичные эксперименты. Например, член этого клуба по имени Расс Махон добавил 10-ступенчатую передачу и дисковые тормоза к подобному клункер-байку.

Гонщики округа Марин продолжали добавлять в свои кланкеры дополнительные функции, в том числе переключатели для большого пальца и рули в стиле мотокросса.Наконец, в 1977 году Джо Бриз сварил первую кастомную тяжелую раму, предназначенную для скоростного спуска, тем самым успешно выполнив первый настоящий горный велосипед.

Бриз сделал велосипед для своего друга Чарли Келли, которого обычно считают человеком, придумавшим термин «горный велосипед». Специализированная рама была изготовлена ​​из труб из стального сплава. Две боковые трубы, проходящие по диагонали через раму, придавали ему дополнительную прочность и устойчивость.

Увлечение горными велосипедами не заставило себя долго ждать.В течение десятилетия несколько производителей производили широкий спектр горных велосипедов с более легкими рамами из углеродного волокна, точно настроенной подвеской, мощными дисковыми тормозами и точными переключателями.

Сегодняшние горные велосипеды совсем не похожи на клункеры, которые им предшествовали, и это, наверное, хорошо. В 1996 году горный велосипед дебютировал как вид спорта на Олимпийских играх в Атланте. С тех пор популярность этого вида спорта выросла и расширилась, включив в него множество различных типов гонок и соревнований, большинство из которых было бы невозможно на старом клункере!

.

Как преобразовать горный велосипед в односкоростной

Надеюсь, мой недавний пост, One Is Enough, убедил некоторых из вас попробовать себя в одиночном катании на горных велосипедах. Самое приятное в одиночном катании - это то, что вы можете сделать это дешево, переоборудовав велосипед, который у вас уже есть, менее чем за 30 долларов! Вы можете потратить намного больше, но базовое преобразование позволит вам кататься только на одной передаче и идеально подходит, если вы просто хотите попробовать одиночный спорт. Преобразование старого велосипеда в SS - также отличный способ вдохнуть в него новую жизнь и, наконец, вытащить его из гаража и снова отправиться на трассу.

Прокатившись на моем SS, чтобы помочь со статьей One Is Enough , BrianW решил переделать свой старый Trek 830 1991 года выпуска в SS. Мы сделали только базовую переделку его мотоцикла, и именно этому посвящена данная статья. Будущие обновления включены в конце, однако, если вы хотите сделать полноценное, бомбоустойчивое преобразование.


Да, вы даже можете переоборудовать велосипед с полной подвеской в ​​SS - вам просто понадобится специальный натяжитель. Я использовал Yess ETR-V, чтобы преобразовать свой Anthem для моего первого знакомства с SS.Мне он так понравился, что в конце концов я создал специальный хардтейл SS 29er и отказался от Anthem.

Необходимые детали

Комплект проставок - приобретите комплект, который включает в себя проставки разных размеров для точной настройки положения задней шестерни для получения действительно прямой линии цепи. В некоторые более дешевые комплекты входят только две проставки - я не рекомендую их.

Задняя втулка - если ваша ступица имеет стальной корпус со ступичной муфтой (распространенный на большинстве байков нижнего уровня), подойдет дешевый штампованный зубец, но если ваша ступица имеет алюминиевый корпус ступицы, вы должны получить специальный зубец SS с более широким основанием во избежание выдавливания корпуса ступицы.

Натяжитель - он удерживает цепь в хорошем состоянии и натягивает и предохраняет ее от падения. Есть небольшой шанс, что он вам не понадобится, но очень небольшой. Возьмите один - вы всегда можете забрать его, если окажется, что он вам не нужен.

Цепь - большинство задних зубчатых колес из нержавеющей стали не подходят для цепей на 9 ступеней, поэтому вам понадобится цепь из нержавеющей стали или цепь на 8 ступеней. Если вы переделываете старый велосипед, на нем может уже быть цепь на 8 скоростей, поэтому не стесняйтесь повторно использовать эту цепь на своей настройке SS, если она не слишком изношена.

Некоторые компании предлагают комплекты для переоборудования из нержавеющей стали, в которые входят проставки, зубья и натяжитель, что проще и дешевле, чем покупать детали по отдельности.


BrainW приобрела комплект для переоборудования Origin8 SS, в который входили несколько проставок, две шестерни и натяжитель.

Краткое примечание по передаче: передаточное число / комбинация, которую вы используете, зависят от вашего уровня подготовки и места проживания. Кому-то в Денвере, штат Колорадо, вероятно, нужно более легкое снаряжение, чем кому-то в Саванне, штат Джорджия.Спросите в своем районе о рекомендациях.

Инструменты, которые вам понадобятся

Для преобразования требуются ограниченные знания в области механики и всего несколько инструментов для велосипеда. Это инструменты, которыми в любом случае должен владеть каждый велосипедист, поскольку они необходимы для базового обслуживания / замены запчастей. Этот проект - хороший повод получить инструменты, если у вас их еще нет!

  • жуаньбянь и стопорное кольцо инструмент - используется для удаления кассеты с задним колесом.
  • Инструмент для цепей - вам нужно укоротить цепь до нужного размера.
  • Большой разводной ключ - используется для поворота фиксатора.
  • Различные гаечные ключи с внутренним шестигранником - используются для снятия заднего переключателя и переключателей, установки натяжителя и т. Д.

Шаг 1 - Больше никаких дополнительных битов

Это довольно просто, поэтому я не буду вдаваться в подробности. Просто удалите все детали, которые вам больше не нужны:

  • цепь
  • передний переключатель
  • задний переключатель
  • передний переключатель
  • задний переключатель
  • все тросы переключения передач и корпус


Мне больше не понадобится эта чушь.

Шаг 2 - Установка и регулировка заднего зубчатого колеса

Снимите заднее колесо с рамы и кассету со ступицы. Используйте цепь кнута, чтобы удерживать кассету на месте и инструмент стопорного кольца и разводной ключ для снятия стопорного кольца. Как только кассета выключена, пора надеть заднюю шестерню и выровнять линию цепи. Вам нужно использовать проставку, чтобы выровнять заднюю шестерню со средним кольцом на шатунах - потребуется несколько попыток, чтобы сделать это правильно.

Поместите шестеренку и проставки на колеса, где вы думаете, это может быть близко, но не затягивайте стопорное кольцо вниз слишком туго.Вставьте колесо в раму и проложите цепь поперек шестерни и звездочки. Это прямо? Возможно нет. Снимите заднее колесо и переместите шестерню / проставки, чтобы приблизиться. Повторите по мере необходимости, и как только вы счастливы с ним, затяните стопорное кольцо вниз. Вы, вероятно, не сможете добиться 100% идеального результата, но постарайтесь приблизиться к нему как можно ближе. Прямая цепь будет работать более плавно, изнашиваться намного медленнее и с меньшей вероятностью соскочит с передней звезды.


Хорошая прямая цепочка.

Совет. Трудно сказать, прямая ли цепь, просто взглянув на нее.Ни одна из трубок рамы не будет параллельна цепи, поэтому ее трудно визуализировать. Вот что я делаю: помещаю линейку (я использую уровень) на передние звезды, идущие назад к заднему колесу. Если цепь прямая, она будет оставаться на одном и том же расстоянии от прямой кромки до конца.


Прямая кромка позволяет легко определить, хороша ли леска вашей цепи.

Шаг 3 - Установка длины цепи и натяжителя

Мы почти закончили! Пришло время укоротить цепочку до нужной длины.Без натяжителя на велосипеде оберните цепь вокруг средней передней звезды и задней шестерни. Выясните, где вам нужно удалить лишнюю цепь (вы хотите, чтобы цепь была как можно короче), а затем снова соедините оставшуюся цепь. Скорее всего, цепь будет слишком длинной, и у вас будет провисание, но натяжитель предназначен именно для этого. Если вам повезет, комбинация шестерен и длина нижнего перья подойдут идеально, и вам не понадобится натяжитель. Но это редко.


Цепь на велосипеде BrianW не совсем точно выровнялась, поэтому пришлось использовать натяжитель.Когда вы укорачиваете цепь, убедитесь, что разобрать ее в нужном месте, чтобы у вас была пара внешних звеньев на одном конце и внутренних звеньев на другом - невозможно соединить два набора внешних звеньев!

Установить натяжитель проще всего, если снять шкив колеса, чтобы не бороться с цепью. Натяжитель должен иметь пружинный штифт рядом с креплением подвески переключателя - этот штифт должен находиться в «крюке» подвески переключателя. Шкив обычно регулируется, поэтому вы можете настроить его в соответствии с линией цепи.


Просматривая колесо, вы можете увидеть пружинный штифт, сидящий в крюке подвески переключателя.

Некоторые натяжители предназначены для опускания цепи, некоторые - для подъема цепи вверх, а некоторые могут работать в любом направлении. Натяжитель, который толкает цепь вверх, является желательным, потому что он заставляет цепь лучше наматываться на заднюю шестерню, поэтому больше зубцов зацепляет цепь и меньше вероятность проскальзывания или падения цепи. Однако приличный натяжитель, который давит на цепь, тоже подойдет.


Натяжитель Origin8 давит на цепь. Этот байк готов к поездке!

Хорошо, готово! Катайтесь и наслаждайтесь простотой одиночного катания.

Сделать все

Есть несколько дополнительных обновлений, которые вы можете сделать, чтобы улучшить настройку SS для долгосрочного использования.

Передняя звезда из нержавеющей стали - Специальная передняя звезда из нержавеющей стали не будет иметь никаких штифтов переключения / пандусов и будет иметь более высокие и широкие зубцы, чем кольцо, предназначенное для переключения.Более высокие / широкие зубья прочнее и лучше сцепляются с цепью, что снижает вероятность скольжения и падения цепи.

Wider SS cog - все комплекты для переоборудования поставляются с задними зубьями, штампованными из плоского куска стали. Они тонкие и при высокой нагрузке могут врезаться в корпус кассеты на ступице, особенно если это легкий алюминиевый корпус. Зубья True SS изготавливаются из большого куска металла и имеют более широкое основание, чтобы распределить нагрузку и предотвратить повреждение ваших дорогих ступиц.

Болт звездочки из нержавеющей стали - эти более короткие болты позволят вам снять большое кольцо с вашего кривошипа. Меньший вес, больший клиренс и отсутствие открытых зубов, которые могли бы врезаться в ногу при аварии. И выглядит красиво и чисто.


Старый байк BrainW теперь снова готов отправиться в путь!

.

Велосипедная наука - как работают велосипеды и лежащая в их основе физика

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если бы вам нужно было выбрать лучшую машину за все время, что бы вы сказали? Если бы мы говорили о машинах, которые помогли распространять знания и обучать людей, вы, вероятно, выберете печатная пресса. Если мы имели в виду изобретения, которые позволяют людям обрабатывать землю и кормить свои семьи, вы могли бы заплатить за плуг или трактор. Если вы считаете, что транспорт действительно важен, вы можете выбрать автомобильный двигатель, паровой двигатель или реактивный двигатель самолета.Но для его чистоты простота, думаю, я бы выбрал велосипед . Это прекрасный пример того, как чисто, научные идеи можно использовать в очень практичном технология. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, где бы вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и в настоящее время более 90 процентов из них производится в Китае.Фото Роджера С. Дункана любезно предоставлено ВМС США.

Что такого хорошего в велосипедах?

Диаграмма: Сравнение эффективности повседневных машин (приблизительные, ориентировочные значения, выраженные в процентах). За исключением велосипеда, новые технологии (например, дизельные двигатели) обычно более эффективны, чем старые технологии (например, паровые двигатели).

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не потребляя ископаемое топливо, такое как бензин, дизельное топливо и уголь, или не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные средства, разработанные людьми. Используя силу ваших мышц удивительно эффективным способом, велосипед может преобразовать около 90 процентов энергии, которую вы подаете на педали, в кинетическую энергию, которая движет вас вперед. Сравните это с автомобильным двигателем, который преобразует лишь около четверти энергии бензина в полезную мощность - и при этом создает все виды загрязнения.

Посмотрите на это так: если вы ведете машину, куда бы вы ни пошли, вы тащите кусок металла, который, вероятно, весит в 10–20 раз больше, чем вы (типичный компактный автомобиль весит более 1000 кг или 2000 фунтов). Какая трата энергии! Езжайте на велосипеде, и металл, который вам нужно перемещать с собой, больше равен 6–9 кг (14–20 фунтов) для легкого гоночного велосипеда или 11–20 кг (25–45 фунтов) для горного велосипеда или туриста, что составляет или вашего собственного веса.

Более высокая эффективность означает, что вы можете ехать дальше на том же количестве топлива, что является еще одним большим преимуществом велосипедов, хотя его сложно измерить количественно.Согласно классической книге «Велосипедная наука» Дэвида Гордона Уилсона и др .: «Гоночный велосипедист со скоростью 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы существовала жидкая пища с высоким содержанием энергии. бензина ". Как ни крути, байки просто потрясающие!

Куда уходит ваша энергия?

Мы описали велосипед как машину, и с научной точки зрения это именно то, что это: устройство, которое может увеличивать силу (облегчая идти в гору) или скорость.Это также машина в том смысле, что она преобразует энергию из одной формы (все, что вы ели) в другой (кинетическая энергия вашего тела и велосипеда, когда они едут). Вы, наверное, слышали о законе физики, называемом сохранение энергии, которое говорит, что вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее бесследно исчезнуть: все, что вы можете сделать - это преобразовать его из одного в другое. Так где же энергия вы на велосипеде ездите? В научных терминах мы говорим, что это означает «выполнение работы» - но что это означает на практике?

Езда на велосипеде иногда может казаться тяжелой работой, особенно если вы едете в гору.В науке о велоспорте «тяжелая работа» означает, что вам иногда приходится использовать довольно много силы крутить педали на любом расстоянии. Если вы идете в гору, вам нужно работать против сила тяжести . Если вы идете быстро, вы работаете против силы сопротивление воздуха (сопротивление) давит на ваше тело. Иногда бывают неровностей; на дороге, по которой нужно проехать; это требует больше силы и использует энергия тоже (неровности уменьшают вашу кинетическую энергию, уменьшая вашу скорость).

Фото: Велосипеды так хорошо работают с человеческим телом, потому что они используют силу наших больших и очень мощных мышц ног. Лежачие велосипеды (на которых вы ездите лежа) могут выглядеть ультрасовременными и немного странными, но им уже не менее 100 лет. Они быстрее, чем обычные велосипеды, потому что их водители принимают гораздо более аэродинамическую позу, напоминающую трубу, которая сводит к минимуму сопротивление. Поскольку педали находятся выше над землей, шатуны могут быть длиннее, поэтому вы получаете больше рычагов, ваши мышцы могут дольше работать с высокой мощностью и делать это более эффективно.Фото Робина Хиллер-Майлза любезно предоставлено ВМС США.

Но идете ли вы в гору или под гору, быстро или медленно, по гладкой дороге или ухабистый, есть другая работа, которую всегда нужно делать просто чтобы ваши колеса вращались. Когда колесо опирается на землю, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, оказывается в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того, как вы едете по кругу, разные части шины сжимаются и выпирают по очереди, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

Для гоночного велосипеда, который едет быстро, около 80 процентов работы велосипедиста уходит на преодоление сопротивления воздуха, а остальная часть - на борьбу с сопротивлением качению; для маунтинбайкера намного медленнее на пересеченной местности, 80 процентов их энергии уходит на сопротивление качению и только 20 процентов теряется на перетаскивание.

Диаграмма: Медленные горные велосипеды тратят большую часть энергии из-за сопротивления качению; более быстрые гоночные велосипеды тратят больше из-за сопротивления воздуха.

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15 процентов мощности, необходимой для работы электрического чайника. Для сравнения, вы можете генерировать около 10 Вт с помощью ручного генератора электроэнергии, хотя Вы не можете использовать один из них очень долго, не уставая.Что это говорит нам? Намного легче генерировать большое количество энергии в течение длительного времени, используя большие мышцы ног, чем используя руками и руками. Вот почему велосипеды такие умные: в них используются самые мощные мышцы нашего тела.

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните ремни в момент, когда гонщик поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает наклониться вперед или даже встать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

Вы могли подумать, что рама велосипеда из алюминиевых трубок будет намного слабее. чем тот, что сделан из стали, но только если трубы аналогичны по размеру.На практике каждый велосипед должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес гонщика. и нагрузки, которые могут возникнуть при различных видах обращения. Таким образом, алюминиевый велосипед будет использовать трубки с большим диаметром и / или более толстыми стенками. чем велосипед из стальных труб.

Оправа не просто поддерживает вас: ее треугольная форма (часто два треугольника соединяются вместе, образуя ромб) тщательно разработан для распространять твой вес. Хотя седло расположено гораздо ближе к спине руль, вы наклоняетесь вперед, чтобы держаться за руль.Угловой стержни в раме предназначены для более или менее разделять ваш вес равномерно между передними и задними колесами. Если вы думаете об этом, это действительно важно. Если весь ваш вес переместился через спину колесо, и вы пытались крутить педали в гору, вы опрокидывались назад; так же, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного прогибаются и гнутся, поэтому они поглощают некоторые удары. езды, хотя другие факторы (например, седло и шины) имеют гораздо большее влияние по комфорту езды.Также стоит помнить, что человеческое тело само по себе замечательно эффективная система подвески; катаясь на горном велосипеде по пересеченной местности, вы очень быстро станете знать, как ваши руки могут работать как амортизаторы! Действительно, может быть весьма поучительно посмотреть на тело как продолжение (или дополнение) базовой рамы велосипеда, сбалансированное на ней.

Как работают велосипедные колеса

Фото: Как и автомобильное колесо, велосипедное колесо - это умножитель скорости.В педали и шестерни поворачивают ось по центру. Ось поворачивается только небольшое расстояние, но рычаг колеса означает внешний обод поворачивается намного дальше за то же время. Вот как колесо помогает идти быстрее.

Если вы читали нашу статью о том, как работают колеса, вы будете знать, что колесо и ось, которую оно вращает, - это пример того, что ученые называют простым машина: она будет увеличивать силу или скорость в зависимости от того, как вы ее поворачиваете. Велосипед колеса обычно имеют диаметр более 50 см (20 дюймов), что составляет выше, чем у большинства автомобильных колес.Чем выше колеса, тем больше они умножьте свою скорость, когда вы поворачиваете их на оси. Вот почему у гоночных велосипедов самые высокие колеса (обычно диаметром около 70 см или 27,5 дюймов).

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они были бы сдавлены (сжаты), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас. Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и около 24 спиц с высоким натяжением.Велосипеды имеют колеса со спицами, а не цельнометаллические, чтобы сделать их прочными и легкими, а также уменьшить сопротивление. (некоторые райдеры используют плоские «лопастные» спицы или спицы овальной формы вместо традиционных округлых спиц в попытке чтобы сократить сопротивление еще больше).

Важно не только количество спиц, но и способ их подключения между ободом и его ступицей. Как нити паутины или свисающие веревки подвесного моста, колесо велосипеда находится в напряжении - спицы натянуты.Поскольку спицы пересекаются с ободом на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

Фото: Несмотря на внешний вид, велосипедное колесо не является ни плоским, ни слабым.Ступица намного шире шины, спицы натянуты и перекрещиваются, соединяясь со ступицей по касательной. Все это создает жесткую трехмерную структуру, которая может противостоять скручиванию, короблению и изгибу. Фото Дэвида Даналса любезно предоставлено ВМС США.

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, вы можете подумать, что каждая спица должна выдерживать только часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся около вертикали, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конечном итоге, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

Фото: Шестерня - это пара колес с зубья, которые сцепляются друг с другом для увеличения мощности или скорости. В велосипеде пара шестерен не приводится в движение напрямую, а связана цепь. На одном конце цепь постоянно обвивается вокруг главной шестерни. (между педалями).С другой стороны, он переключается между серией больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

Типичный велосипед имеет от трех до тридцать различных шестерен - колеса с зубьями, связаны цепью, что делает машину быстрее (по прямой) или легче крутить педали (идти в гору). Колеса большего размера также помогают ехать быстрее по прямой, но это большой недостаток, когда дело касается холмов. Это одна из причин, почему горные велосипеды и велосипеды BMX имеют меньшие колеса, чем гоночные велосипеды.Не только шестерни на велосипеде помогают увеличьте мощность педалирования, когда вы идете в гору: педали крепится к главной шестерне парой шатуны: два коротких рычага которые также увеличивают силу, которую вы можете приложить ногами.

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный байк, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, деленное на количество зубцов на тыльной стороне колесо) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение вы примерно в 10 м (35 футов) вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас двигаться быстрее, помогая вам продвигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до шестеренок: Ранние велосипеды, подобные этим (известные как «Пенни Фартингс» или «Высокие колеса») у него было огромное переднее колесо, которое эффективно увеличивало вашу скорость и позволяло очень быстро ехать по прямой. Шестерен не было: переднее колесо крутилось один раз, когда ноги толкали вверх-вниз на рукоятках (педалях).Спускаться под гору было довольно сложно (если не снимать ногу с рукоятки), а в гору - практически невозможно! Фрагмент оригинальной картины Генри «Хай» Сэндхэма 1887 года, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? Это превращается в тепло: тормозные колодки могут быть невероятно горячими!

Как бы быстро вы ни двигались, наступает время, когда Вы должны остановить.Тормоза на велосипеде работают с использованием трения ( сила трения между двумя предметами, которые скользят друг мимо друга, пока они трогают). Хотя некоторые велосипеды теперь имеют дисковые тормоза (аналогичные те, которые используют автомобили), с отдельными тормозными дисками, прикрепленными к колесам, многие до сих пор используют традиционные ободные тормоза с суппортом и башмаками.

При нажатии на тормозные рычаги пара резиновых туфли (иногда называемые блоками) прижимаются к металлическому внутреннему ободу спереди и сзади колеса. Поскольку тормозные колодки плотно трутся о колеса, они поворачиваются. ваша кинетическая энергия (энергия, которую вы имеете потому что ты идешь вместе) в тепло, что замедляет вас.Подробнее об этом читайте в нашей основной статье о тормозах.

Ободные тормоза в сравнении с дисковыми тормозами

Ободные тормоза с приводом от суппорта нажимают на внешний край колеса, где оно вращается быстрее всего, но с наименьшей силой. Это означает, что им требуется относительно небольшое тормозное усилие, чтобы замедлить движение. колеса (поэтому они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прикладывать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в засушливых условиях (по данным Дэвида Гордона Уилсона Велосипедная наука), и ваш тормозной путь будет намного больше.

Дисковые тормоза

работают ближе к ступице, поэтому им необходимо применять большее тормозное усилие, которое может вызвать нагрузку на вилки и спицы, и они оба тяжелее (что может повлиять на управляемость велосипеда) и механически сложнее, но они имеют тенденцию к быть более эффективным в сырую погоду и в грязь.

Просмотрите интернет-форумы о велосипедах, и вы найдете самые разные мнения о том, какой тип тормозов лучше всего подходит для разных типов велосипедов, местности и погодных условий. Некоторым людям нравятся дисковые тормоза, потому что они делают мотоцикл лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете тормозной рычаг, трос или гидравлическая линия (желтый) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серые), а тормозная сила должна проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

Трение между резиновыми шинами также работает в ваших интересах и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

Как и автомобильные шины, велосипедные шины не сделаны из цельной резины: они имеют внутренняя трубка заполнена сжатым (сжатым) воздухом. Это означает, что они легче и более упругий, что обеспечивает более комфортную езду. Пневматические шины, как их называют, были запатентованы в 1888 году шотландской изобретатель Джон Бойд Данлоп.

У разных видов велосипедов разные шины. Гоночные велосипеды имеют узкие гладкие шины, рассчитанные на максимальную скорость. (хотя их "тонкий" профиль дает им более высокое сопротивление качению), а у горных велосипедов есть более толстые и прочные шины с более глубоким протектором, большим контактом резины с дорогой и лучшим сцеплением (хотя, будучи шире, они создают большее сопротивление воздуха).

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь в тормозах и шинах, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош тонкая и обтекаемая, но тело велосипедиста намного толще и шире.На практике тело велосипедиста создает вдвое больше сопротивления, чем их велосипед. Вот почему велосипедисты носят обтягивающую одежду из неопрена и заостренные каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте всадникам уменьшить сопротивление воздуха, прижав локти ближе друг к другу. Фото Бена А. Гонсалеса любезно предоставлено ВМС США.

Вы могли не заметить, но рули велосипеда - это рычаги. тоже: более длинный руль обеспечивает рычаг, облегчающий поворот переднее колесо.Но чем шире вы расставляете руки, тем большее сопротивление воздуха вы создаете. Вот почему у гоночных велосипедов есть два набора рулей, чтобы велосипедист занимает лучшую, наиболее обтекаемую позу. Есть обычные, внешний руль для рулевого управления и внутренний для удержания за Прямо. Использование этих внутренних рулей заставляет руки велосипедиста гораздо более плотное и обтекаемое положение. Большинство велосипедистов теперь носят шлемы как из соображений безопасности, так и из соображений безопасности. аэродинамика.

Велосипеды - это физика в действии

Давайте кратко подведем итог с помощью простой диаграммы, которая показывает все эти различные элементы науки о циклах в действии:

.

Смотрите также

Возврат к списку