В первую очередь нелишним будет ответить на вопрос: "А для чего вообще на велосипеде предусмотрены механизмы выбора передач?". Дело в том, что правильный выбор передачи позволяет варьировать частоту вращения педалей (каденс) и усилие на них для максимально эффективного распределения энергии. Происходит это за счет изменения передаточного соотношения между педалями и колесом.  Например, при движении в крутую гору, необходимо выбрать передачу ниже: в этом случае усилие, необходимое для нажатия на педаль уменьшится, хотя число оборотов педалей, необходимых для того, чтобы заехать в подъем, возрастет. Если же Вы наоборот съезжаете с крутой горы, то необходимо выбрать максимально высокую передачу, которая позволит Вам развить максимальную скорость. Именно для того, чтобы переключать передачи прямо на ходу, были придуманы различные виды переключателей.

Виды переключателей

Все велосипедные переключатели скоростей можно разделить на два основных вида:

• механизмы внутреннего переключения передач;
• механизмы внешнего переключения передач;
• комбинированные механизмы.

Механизмы внутреннего переключения (планетарные втулки)

На велосипеде, оборудованном подобным видом переключателей, Вы не увидите привычные глазу кассеты со звездочками разных размеров и с разным числом зубьев и навесные переключатели. В итоге привод колеса имеет всего одну звездочку спереди, цепь и одну звезду сзади. Как же тогда обеспечивается выбор передач? Дело в том, что весь механизм в этом случае находится внутри задней втулки.

Внешний вид планетарной втулки	Строение планетарной втулки

В настоящее время выпускается довольно большое количество планетарных втулок с различным количеством передач (от 3 до 14). Кроме того, подавляющее большинство планетарных втулок имеют встроенный тормоз. Наибольшее применение подобные механизмы переключения передач нашли на дорожных и прогулочных велосипедах, хотя иногда их можно встретить и на горных велосипедах.

Плюсами планетарных втулок являются:

• стойкость к неблагоприятным дорожным и погодным условиям, вследствие того, что механизм переключения полностью находится в корпусе;
• встроенный тормоз;
• высокая надежность и долговечность;
• возможность переключения передач, не вращая педали;
• простота обслуживания.

Однако, у планетарных втулок есть и существенные минусы:

• высокий вес;
• сильное трение узлов, что усложняет движение;
• ремонтонепригодность в походных условиях.

Механизмы внешнего переключения

Такие виды переключателей используются на велосипедах значительно чаще и уже привычны глазу. Для переключения передач в данном случае используется два переключателя: передний и задний.

• Передний переключатель.

  Его задача заключается в перебрасывании цепи с одной передней звезды на другую. Принцип работы такого пререключателя весьма прост: через рамку, которая перемещается благодаря параллелограммному механизму, проходит цепь. При необходимости переключения эта рамка перемещается и принимает положение над соответствующей звездочкой, вследствие чего цепь также перескакивает на неё.
  

  Передний переключатель скоростей shimano deore XT

  Передние переключатели отличаются по нескольким параметрам, приведенным ниже.

  • Способ крепления к раме. Чаще всего используется крепление при помощи хомутов. Причем сами хомуты могут быть рассчитаны на различный диаметр подседельной трубы, что следует учитывать при покупке. Однако встречается способ крепления, при котором пластина, удерживающая переключатель, зажимается кареткой или картриджем для того, чтобы иметь возможность устанавливать переключатели на рамы с нестандартной геометрией.
  • Угол установки относительно рамы. В случае, если данный параметр выбран неверно, может возникнуть ситуация, при которой рамка переключателя задевает за раму велосипеда. При этом корректное переключение передач становится невозможным.
  • Способ крепления тросика. Тросик привода, в зависимости от способа крепления на раме велосипеда, может быть подведен к переключателю снизу или сверху.  Встречаются универсальные модели переключателей, которые рассчитаны на два способа подключения, однако есть и такие, которые рассчитаны только на один.

  В целом же, все передние переключатели обладают одним существенным недостатком: они практически не способны перебросить цепь с одной звезды на другую под нагрузкой (особенно с меньшей звезды на большую). Производители стараются решить данную проблему, вследствие чего появляются различные системы, использующие энергию вращения педалей для переключения. Однако они дороги и не очень эффективны.

• Задний переключатель.

  Задача заднего переключателя мало чем отличается от задач переднего: перекидывать цепь с одной звезды на другую. Однако в отличии от переднего, где необходимо использовать до 3-х звезд, задние переключатели работают с кассетами до 9 звезд. Плюс ко всему, задний переключатель должен обеспечивать натяжение цепи, для чего служит специальная рамка.

  Задний переключатель скоростей shimano deore

  Задние переключатели характеризуются параметрами, приведенными ниже.
  • Тип велосипеда для которого переключатель предназначен. Например переключатели для шоссейных велосипедов невозможно установить на горные и наоборот.
  • Максимальный размер наибольшей звезды.
  • Шаг переключателя. Имеется ввиду относительное удлинение троса и соответствующее перемещение переключателя. Например оборудование Shimano и Sram по этому параметру несовместимо.
  • Ёмкость переключателя. То есть максимальная разница между размером наименьшей и наибольшей звёзд в кассете, при которой переключение осуществляется корректно.
  • Тип крепления. Переключатель может крепиться на велосипед при помощи съёмного и несъемного петуха (металлической пластины, прикрепленной с одной стороны к раме, с другой - к переключателю) или напрямую к раме.
  • Тип тяги. В переключателях с прямой тягой тросик переводит цепь на бОльшие звёзды, а возвратная пружина с бОльших на меньшие. В переключателях с обратной тягой всё происходит наоборот. Несмотря на то, что переключатели с обратной тягой появились позже переключателей с прямой, переключение они осуществляют менее качественно.

Преимуществами механизмов внешнего переключения являются:

• малый вес;
• простота конструкции;
• отсутствие потерь энергии за счет трения внутренних механизмов;
• низкая цена по сравнению с планетарными втулками;
• большое количество передач.

К недостаткам же стоит отнести:

• подверженность негативным погодным и дорожным условиям;
• высокий износ цепи вследствие её неизбежного перекоса;
• невозможность переключения передач на стоячем велосипеде;
• необходимость часто обслуживать переключатель (очищать от грязи, настраивать и т.д.);
• возможность поломки при падении.

Комбинированные механизмы переключения передач

Подобные устройства представляют собой гибрид планетарной втулки и классического механизма переключения.

Комбинированный переключатель скоростей SRAM Dual Drive

Как правило подобные устройства устанавливаются на городских велосипедах. Данный механизм обладает всеми минусами, характерными для механизмов внешнего и внутреннего переключения. Поэтому, скорее всего, широкого распространения подобные устройства не получат.

Далее рекомендуем прочитать Вам статью из раздела "Как выбрать велосипед" - "Выбор велосипдных покрышек".