Велосипедные шатуны и их особенности

Кинематика привода байка представляет собой сложный механизм, который преобразовывает возвратно-поступательное движение ног велосипедиста во вращательное движение звезд.

Велосипедные шатуны совместно с педалями служат, в данном случае, своего рода коленчатым валом, если провести аналогию с двигателем автомобиля. Соответственно, на них приходится максимальная нагрузка в сравнении с другими элементами трансмиссии.

Большая нагрузка предопределила типы конструкции шатунов и виды материала для их изготовления. Обычно их делают стальными, однако, требования к весу велосипеда заставили конструкторов искать более легкие материалы, не уступающие в прочности. Такими материалами стали: алюминий, титан и карбон.

Их применение позволило не только снизить общий вес велосипеда, но и улучшить его динамику — более легкая трансмиссия значительно легче раскручивается.

Кроме того, цель облегчить вес привела к появлению и различных конструкционных решений. Таким образом шатуны могут иметь не только овальную, как на бюджетных велосипедах, форму профиля, но и более сложные формы. 

Применяемость различных конструкций зависит от назначения байка и его ценовой категории. Так, обычные стальные шатуны чаще всего эксплуатируются на бюджетных и шоссейных велосипедах, а на горных байках и ВМХ-ах обычно монтируются пустотелые модели.

На дорогих велосипедах могут устанавливаться шатуны из титана и карбона или композиций — часто карбоновые шатуны имеют алюминиевую или титановую вставку.

Установка шатунов производится на вал каретки, а они в свою очередь отличаются по способу крепления к нему. Существует несколько видов:

• Клиновидный штифт. Такое крепление было основным в конце прошлого века, поэтому чаще всего оно встречается на старых или детских велосипедах;

• Крепление на квадратные окончания вала каретки. В настоящее время это самый распространенный тип монтажа. Квадраты имеют небольшую конусность и шатуны, притянутые торцевой гайкой, держатся прочно и без люфтов;
• Шестигранный профиль кареточного вала — аналогичен предыдущему типу и также имеет небольшой конус;
• Шлицевое соединение — полый вал каретки имеет 8 шлицов по наружному диаметру.

Крепление шатунов к валу осуществляется винтом, который вкручивается в отверстие в валу или гайкой, накручивающейся на его резьбовую часть.

По способу крепления к ведущей звезде велосипеда шатуны могут быть:

• Односоставными, имеющими цельную конструкцию, включающую оба шатуна и вал каретки. Они монтируются на моделях ВМХ и детских велосипедах;
• Двухсоставными, когда правый шатун, звезда, а также кареточный вал представляют собой единое целое, а левый шатун насаживается на другую часть вала. Не очень удобная для ремонта конструкция применялась на старых велосипедах, но использование картриджной каретки и применение подшипников большого диаметра позволило ведущим производителям к ней вернуться;
• Трехсоставными, которые в настоящее время являются самой распространенной конструкцией. Они позволяют произвести замену любой износившейся части, что очень выгодно при замене вышедших из строя звезд.

Помимо конструкционных различий, шатуны отличаются и по размеру. При этом размер используемых шатунов определяет не только размер самого велосипеда, но и стиль езды.

Естественно, на байки для рослого человека устанавливаются более крупные шатуны. Их длина может изменяться в пределах 165-185 мм и зависеть от расстояния каретки до земли. На детские велосипеды выпускают шатуны длиной 150-177,5 мм.

Велосипедисты, предпочитающие динамичный стиль езды, могут специально выбрать укороченные шатуны, позволяющие увеличить так называемую «каденцию» — количество оборотов ведущей звезды в единицу времени. Например, в трековых гонках велосипедисты используют короткие шатуны, позволяющие поддерживать более высокий темп движения, а поклонники «даунхилла» на свои горные велосипеды ставят максимально длинные модели.