Фото из открытых источников

Велосипед, не смотря на желание некоторых списать его во «вчерашний день», никак не хочет покидать арену наиболее популярных видов транспорта, лишь приобретая со временем все более совершенные качества. Очередная новинка этого нестареющего байка - конструктивное решение, устраняющее привычную для велосипеда цепь. Именно таким уникальным свойством обладает концепт DrivEn, который представила на выставке Eurobike 2018 компания CeramicSpeed. (сайт)

Вместо привычной металлической цепи у этого велосипеда вал, но не такой, как у машины или мотоцикла, а легкий и гибкий, выполненный из углеродного волокна. С обеих сторон этого вала располагаются специальные подшипники из керамики, а также изогнутые под 90 градусов зубья, благодаря чему он, вращаясь сам посредством педаль, вращает заднее колесо байка.

Фото из открытых источников

Благодаря такой конструкции, говорят разработчики, им удалось уменьшить трение (по сравнению с обычной цепью, даже самой совершенной Shimano Dura Ace) на 49 процентов. Трение снижается за счет отсутствия в данной конструкции восьми точек контакта из цепной трансмиссии (места, где цепь проходит по звездочке, кассете, переключателю).

Фото из открытых источников

Уникальный байк DrivEn имеет тринадцать скоростей и может демонстрировать на хорошей трассе поистине фантастические показатели, значительно экономя при этом силы велосипедиста. Не случайно новому изобретению было тут же присуждена премия Eurobike Award, которую получили разработчики Университета Колорадо.

И это, считают эксперты, еще только начало в деле разработки все более совершенных бесцепных велосипедов.

Фото из открытых источников

К слову заметим, что на днях мы писали о том, что , причем довольно современной конструкции, было замечено в Индии в 2000-летнем храме Панчаварнасвами, что может служить косвенным доказательством того, что конструкция двухколесного средства передвижения настолько гармонична, что ей не страшны никакие технические прогрессы, она просто не подвластна времени. И это еще раз доказали разработчики бесцепного байка DrivEn (смотрите видео и восхищайтесь простоте и гениальности данного решения).

Велосипед с карданным приводом обеспечивает крутящий момент конкретно через вал, а не цепной механизм. Вальный привод изобрели более ста лет назад. Сложнейшая технология и недопустимость переключения передаточного отношения не позволили изобретению получить хорошее продолжение. С наступлением XXI века технологические методики стали развиваться, тогда передаточное отношение конкретно цепного привода сравняли с механикой внутренних втулочных редукторов. В результате рынок несколько пополнился серийными байками, оснащёнными вальными приводами.

Как развивались идеи

Идея создания подобных приводов без цепи появилась в конце XIX века. Помимо вала существовали совсем варианты цепи, так и не получившие дальнейшего распространения. Первые устройства разработали в 1890 году одновременно США и страна Великобритания. К вальному приводу скептически отнеслась Англия, отсюда и попал он в американскую компанию Pope Manufacturing Company, выкупившую права на разработку уникального устройства в штатах.

Начало производства вальные приводы получили от League Cycle Company. По истечении небольшого времени французские разработчики выпустили первый велосипед без цепи, которые вскоре стали производить массово.

Техобеспечение

Передачи переключаются за счёт приводного вала, соединённого с внутренним втулочным редуктором. Среди современных производителей велосипеда с карданной передачей самыми крупными считаются компании Sturmey-Archer наряду с Shimano и, непосредственно, SRAM.

Благодаря коническим шестерням, обеспечивается разворот оси крутящего момента от педалей преимущественно на 90 градусов. Сила вращения передаётся заднему колесу за счёт двух пар конических шестерен. Первая пара находится в непосредственной близости к кареточному валу, вторая – рядом с задней втулкой. Передача производится в Z-образной форме.

Конические шестерни гарантируют оптимальное изменение угла валочной оси, за счёт чего отмечается меньшее трение в отличие от червячных передач.

Велосипед с карданом несколько проще и безопаснее в эксплуатации. Во время езды по пересечённой местности исключается риск рывков цепи. Поскольку он чище, одежда велосипедиста и цепь байка не замасливаются. Закрытый привод имеет довольно длительный срок службы и устойчив к поломкам.

Семь главных преимуществ карданного велосипеда

1. Безопасное пользование для велосипедиста. Исключается попадание одежды в цепь и рывки механизма, поскольку карданный велосипед не имеет звёздочки и масляной цепи.
2. Высокая надёжность, обусловленная минимизацией количества подвижных деталей.
3. Долговечность, обеспеченная закрытой конструкцией механизма.
4. Низкие требования к профилактическому обслуживанию.
5. Хорошая аэродинамика.
6. Увеличенная дистанция между велорамой и дорогой. Хорошее расстояние образуется, благодаря отсутствию передней звезды.
7. Оригинальность конструкции.
8. Высокая себестоимость.

Недочёты велосипеда с вальным приводом

1. Не так мало весит конструкция – 1–3 кг.
2. Высокая себестоимость.
3. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
4. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
5. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

Заключение

Велосипед с вальным приводом идеально подходит для езды по городу, поскольку нет необходимости прилагать особые усилия на ровной дороге. Большое количество скоростей при езде по асфальту также не требуется. Приобретение уникального велосипеда однажды позволит эксплуатировать его в дальнейшем очень долго.

На выставке Eurobike показали трансмиссию для велосипедов будущего. В ней нет цепи, на заднем колесе всего одна «звездочка», а главное - почти нет трения и связанных с этим потерь. Создатели утверждают, что достигли КПД в полтора раза выше, чем в нынешних решениях для велопрофессионалов.

2651 33

Заново изобрела велосипед компания CeramicSpeed : в ее концепте энергию от вращения педалей на заднее колесо передает вращающийся вал, а не традиционная цепь.

Компания утверждает, что такой способ крутить колеса в полтора раза эффективнее, чем продвинутое традиционное решение для профессионалов - кассеты и переключатели уровня Shimano Dura Ace. Один из создателей системы Джейсон Смит в интервью Bikeradar объясняет это колоссальным сокращением точек трения. А также тщательным подбором подшипников и смазки - в этом компании помогла лаборатория из Колорадо Friction Facts.

«Каждый раз, когда цепь натягивается, возникает трение. Каждый раз, когда ослабляется - возникает трение. Когда вы педалируете со скоростью 95 оборотов, за минуту возникает 40 тысяч таких точек», - указывает Смит.

По его словам, вращающийся вал, с помощью которого передается энергия, - концепция весьма традиционная. Например, в автомобильном дифференциале скорость вращения колес компенсируют с помощью конических шестеренок. При таком подходе точек трения всего четыре. Но все попытки приспособить механизм для того, чтобы использовать его в велосипедах, терпели крах из-за огромного трения. Так что создатели новой трансмиссии отбросили конические шестеренки и стали изобретать иной способ «перпендикулярной» передачи усилия.

Решением стал круг из подшипников, который вращает одну «звездочку» - а не пять-семь, как на нынешних велосипедах, где цепь необходимо перебрасывать для того, чтобы варьировать усилия.

Новинку показали в действии на выставке Eurobike. По утверждению Смита, потери на трение удалось снизить всего до 2%. Правда, Bikeradar указывает, что система наиболее эффективна при средних уровнях мощности - до 300 ватт.

CeramicSpeed признает, что ее решению предстоит пройти длинный путь от прототипа до серийного производства. Во-первых, пока устройство не умеет переключать передачи. Для этого предстоит дополнить стержень механизмом, двигающим «солнышко» из подшипников по «звездочке». Но это, как утверждают создатели, несложно. Важнее то, что под новую систему необходимо выпустить специальную раму - а значит, для велосипедной революции необходимо привлечь внимание крупных производителей. Третий ключевой момент - защита прецизионных подшипников от дорожной пыли, грязи и влаги. В демонстрационном прототипе, где важно было показать, как система работает, ее внутренности открыты всем ветрам.

Если CeramicSpeed удастся преодолеть эти сложности, возможно, велосипеды для раздельного старта на одной из следующих веломногодневок Tour de France будут выглядеть примерно так:

В большом Хайтек+ писал о другом тренде в переосмыслении велосипедов - компактных электромоторах, которые позволяют проезжать гигантские расстояния или с легкостью обгонять конкурентов.

Facebook 2651 Вконтакте 33 WhatsApp Telegram

На этой неделе CeramicSpeed на ведущей в мире выставке велосипедов Eurobike в Германии представила новый бесконтактный и бесшумный ультрапроизводительный велосипед. Прототип по названию Driven, который буквально заворожил зрителей, выиграл премию Eurobike среди 365 других номинантов.

«Наша цель была ясна: спроектировать наиболее эффективную трансмиссию, которую только можно себе представить. На сайте создателя велосипеда утверждается, что «в сотрудничестве с отделом машиностроения Университета Колорадо была создана концепция приводного вала, в которой используется 21 подшипник CeramicSpeed, и которая устанавливает новый ориентир в качестве наиболее эффективной трансмиссии в мире».

Система 21 CeramicSpeed Bearings, представленная на велосипеде Driven, состоит из 21 подшипника, предназначенных повысить его функциональность и эффективность. Эти подшипники «передают крутящий момент от переднего колеса на 13-скоростную зубчатую передачу, установленную на заднем колесе».

Управление осуществляется, по существу, с помощью системы карданных валов и шестерней, вместо традиционных и несколько неэффективных моделей цепей и переключателей. Компания утверждает, что их новая система «создает на 49% меньше трения по сравнению с лучшими системами цепных передач, которые есть на рынке».

Компания достигла этого, удалив восемь факторов, которые способствуют трению. Кроме того, замена металлической цепи на угольный карданный вал привела к созданию велосипеда с двумерным аэродинамическим профилем, который уменьшает сопротивление и обеспечивает более низкий вес.

Что еще более впечатляюще, CeramicSpeed провела тесты, которые показали, что их модель Driven достигла прироста максимальной эффективности, по сравнению с обычными моделями велосипедов, на 99%. Было также обнаружено, что система обеспечивает на 32% меньше трения, чем оптимизированная по технологии CeramicSpeed трансмиссия DA, и на 49% меньше трения, чем Dura-Ace.

На самом деле, это не первая модель подобного привода, с которой экспериментировали велосипедные компании. Тем не менее, предыдущие модели всегда демонстрировали меньшую мощность, чем в данном случае.

CeramicSpeed работает с отделом машиностроения Университета Колорадо над их велосипедом Driven всего девять месяцев, и наверняка можно ожидать еще массу улучшений. Команда уже исследует интеграцию карданного вала в раму, чтобы еще больше уменьшить его износ.

Модель все еще нуждается в доработке, но, несомненно, CeramicSpeed превращается в нечто действительно выдающееся. На самом деле, выиграть награду Eurobike — это уже немалое достижение. Награда считается одной из самых престижных в велосипедной индустрии и «объективно оценивает самые передовые разработки велосипедов».