Введение
Велосипед с одним передаточным числом – это тип велосипеда, имеющий только одно передаточное число. Такие велосипеды не оснащены переключателями передач, планетарными втулками или другими системами для изменения передаточного отношения. Существует множество типов современных велосипедов с одним передаточным числом: велосипеды BMX, большинство велосипедов, предназначенных для детей, крейсерские велосипеды, классические городские велосипеды, одноколесные велосипеды, велосипеды для трековых гонок, шоссейные велосипеды с фиксированной передачей, а также односкоростные горные и циклокроссовые велосипеды. Хотя большинство велосипедов с фиксированной передачей (фикс) технически являются односкоростными, термин "односкоростной" обычно относится к велосипеду с одним передаточным числом и механизмом свободного хода, позволяющим ему ехать накатом.
A single speed bicycle is a type of bicycle with a single gear ratio. These bicycles are without derailleur gears, hub gearing or other methods for varying the gear ratio of the bicycle. There are many types of modern single speed bicycles; BMX bicycles, most bicycles designed for children, cruiser type bicycles, classic commuter bicycles, unicycles, bicycles designed for track racing, fixed gear road bicycles, and single speed mountain and cyclocross bikes. Although most fixed gear bicycles (fixies) are technically single speed, the term single speed
generally refers to a single gear ratio bicycle with a freewheel mechanism to allow it to coast.
Преимущества
Односкоростной велосипед, как правило, дешевле, легче и механически проще, чем его многоскоростной аналог. Отсутствие переключателей и других систем переключения передач означает, что на велосипеде меньше деталей, требующих обслуживания, что делает этот тип велосипеда удобным для городских поездок в любую погоду. Эффективность трансмиссии односкоростного велосипеда может быть выше, чем у типичных современных многоскоростных велосипедов. Прямая линия цепи, отсутствие трения цепи о ролики заднего переключателя и отсутствие звёзд, рамп и штифтов повышают эффективность. Поскольку одна задняя звёздочка занимает меньше места, чем типичные семь-двенадцать звёздочек на большинстве многоскоростных кассет, задние колёса можно собирать с минимальным или полным отсутствием смещения.
Недостатки
Поскольку велосипед с одной скоростью не имеет альтернативных передаточных чисел, он менее универсален, так как его нельзя эффективно крутить педали за пределами единственного диапазона передач. Отсутствие более низких передач обычно затрудняет подъемы на велосипеде с одной скоростью. В то же время, его фиксированное передаточное число также ограничивает максимальную скорость, и он медленнее, чем многоскоростной велосипед на ровной или спускающейся местности, когда скорость велосипеда превышает способность велосипедиста поддерживать постоянное увеличение частоты вращения педалей (каденса), обычно в диапазоне 85–110 оборотов в минуту. По сравнению с велосипедом с фиксированной передачей, на односкоростном велосипеде легче ехать вниз по склону и поворачивать (внутренняя педаль может быть поднята, чтобы избежать касания земли). Однако он не помогает велосипедисту преодолевать мертвые точки, как велосипед с фиксированной передачей, и не обеспечивает такого же точного контроля скорости или легкой возможности балансировать на месте, как на фиксированном велосипеде. Лапки грязного и необслуживаемого свободного хода также могут заклинить, лишая велосипедиста возможности привода; это невозможно на "фиксике".
Типы одноступенчатых велосипедов
В то время как трековые велосипеды всегда односкоростные, горные велосипеды, дорожные велосипеды, велосипеды для циклокросса и гибридные велосипеды могут быть изготовлены как односкоростные или переделаны в односкоростные. Горные односкоростные велосипеды, предназначенные для езды по пересеченной местности, часто имеют относительно низкое, или легкое и медленное, передаточное число. Это позволяет им лучше преодолевать подъемы, препятствия и уклоны. Как правило, это требует от велосипедиста большей физической подготовки или опыта, чем от среднего велосипедиста, чтобы преодолевать ту же местность. Односкоростные велосипеды, предназначенные для езды по дорогам, обычно имеют более высокое, или тяжелое и быстрое, передаточное число. Односкоростные и велосипеды с фиксированной передачей популярны среди курьеров благодаря своей надежности и долговечности. В зависимости от ситуации, курьер может предпочесть горный односкоростной велосипед, способный переезжать множество препятствий, или быстрый и легкий дорожный односкоростной велосипед. На рынке США велосипедные компании, такие как Bianchi, Cannondale, Fuji Bike, KHS, Kona, Raleigh, Giant, Specialized, Swobo, Felt, Trek и Niner, производят и продают односкоростные велосипеды. Поскольку большинство конструкций рам с полной подвеской имеют либо одну ось, не совпадающую с центральной осью каретки, либо систему рычагов с переменным центром вращения, расстояние между кареткой и задней осью изменяется на протяжении всего хода подвески. Это требует использования пружинного натяжителя цепи, аналогичного заднему переключателю. Только относительно редкие конструкции рам с одной осью, совпадающей с центральной осью каретки, позволяют использовать более предпочтительные статические натяжители цепи. Еще одним фактором является, как правило, увеличенное количество педалирования в положении стоя, характерное для односкоростного горного велосипеда, что приводит к увеличению потерь энергии из-за прогиба и проседания подвески. Поэтому полноподвесные горные велосипеды встречаются довольно редко, в то время как хардтейлы и велосипеды с жесткой рамой гораздо более распространены.
Натяжение цепи
Производители односкоростных велосипедов разработали множество методов для создания и поддержания правильного натяжения цепи. Наиболее распространенным методом являются горизонтальные задние дропауты или трековые концы. Они позволяют перемещать заднее колесо вперед или назад по мере необходимости. Использование натяжителей цепи с трековыми концами обеспечивает оптимальное натяжение цепи при сохранении колеса в центрированном положении. Похожая конструкция, скользящие дропауты, использует съемные дропауты, которые крепятся к раме через горизонтальные прорези. Это позволяет использовать как эксцентриковые втулки, так и втулки с болтовым креплением, или сквозные оси с соответствующими дропаутами. Скользящие дропауты обычно оснащены стопорными винтами, которые упираются в них спереди через раму для регулировки их положения для натяжения и выравнивания колеса. Основное преимущество скользящих дропаутов перед трековыми концами проявляется при использовании с дисковыми тормозами, поскольку крепление тормозного калипера является частью левого дропаута и, следовательно, перемещается вместе с ним, сохраняя расстояние от втулки до калипера. Скользящие дропауты также могут включать в себя петлю переключателя, если требуется использование нескольких скоростей. Другой метод использует эксцентриковый механизм либо в каретке, либо во втулке заднего колеса. Если ни один из этих вариантов не подходит, например, при работе с существующей рамой, изначально не предназначенной для односкоростного использования, можно использовать ролик-натяжитель, такой как Surly Singleator, или просто короткую заднюю перекидку для устранения провисания цепи. Также может быть достаточно точной настройки комбинации звездной системы, кассеты и длины цепи, пока цепь не начнет значительно изнашиваться. На протяжении многих лет конструкторы велосипедов создавали велосипеды с ременным приводом. Хотя эти ремни нельзя переключать между передачами, как цепь, они предлагают односкоростные или планетарные трансмиссии с повышенной износостойкостью, более тихой работой и чистотой, не требующей смазки. Ремень также не меняет свою длину в течение срока службы так, как цепь "растягивается" или увеличивается шаг по мере износа шарниров звеньев. Это сохраняет шаг зубьев ремня постоянным и значительно снижает износ зубьев шестерен. Ременные передачи не смогли обогнать цепные передачи по популярности на велосипедах, поскольку исторически были менее эффективными. Кроме того, замена цельного ремня требует, чтобы традиционные велосипедные рамы с ромбовидной формой имели раздвоенную нижнюю трубу или подседельную трубу.
or simply a short cage rear derailleur can be used to take up chain slack. As well, finetuning the combination of chainring, cog, and chain length may suffice until the chain develops significant wear. Throughout the years bicycle designers have produced belt driven bicycles. While these belts cannot be shifted between gears like a chain, they offer singlespeed or hub geared drivetrains with improved increased wear resistance, quieter operation, and lubrication free cleanliness. Belts also do not change length during their lifespan in the same way that chains "stretch" or increase in pitch as their link pivots wear. This keeps the pitch of the belt's teeth constant and dramatically decreases wear on gear teeth. Belts have failed to overtake chains in popularity for bicycles because they have historically been less efficient. Also replacement of the one piece belt requires traditional diamond bicycle frames to have a split chainstay or seatstay.
Переключение на одноступенчатый цикл
Производители односкоростных велосипедов переоборудовали множество бывших многоскоростных велосипедов в односкоростные или фиксированные, удалив переключатели скоростей и соответствующее оборудование. Самый простой способ переоборудования – использование существующей трещотки/кассеты и шатунов, при этом цепь укорачивается для соответствия желаемому передаточному отношению. Однако это сохраняет лишний вес, и линия цепи, скорее всего, не будет оптимальной. Более тщательное переоборудование включает замену трещотки на односкорочную и центровку заднего колеса. На велосипедах с вертикальными перьями часто требуется натяжитель цепи для обеспечения правильного натяжения укороченной цепи. Очень популярное передаточное число для горных велосипедов с 26-дюймовыми колесами – 39:18, что примерно соответствует передаточному отношению 2:1 и 56,35 дюймам передач, для универсальной езды по пересеченной местности. Отличное передаточное число для дорожных велосипедов с 26-дюймовыми колесами – 42:17, примерно 2,5:1 и 64,2 дюйма передач, для универсальных велопутешествий. Многие британские любители раньше совершали велотуры на легких велосипедах с 27-дюймовыми колесами с одной фиксированной передачей 69 дюймов, до того как многоскоростные передачи стали повсеместно популярными, хотя это, безусловно, требовало больших усилий. Разумное передаточное число для дорожных велосипедов с 700 × 28c колесами – 46:17, примерно 2,7:1 и 71,75 дюймов передач, для универсальной езды по асфальту и увеличения срока службы при регулярных нагрузках. Фиксированные передачи особенно хорошо работают с большими звездами шатунов в диапазоне 40-х, что приближает передаточное отношение к более широкому 3:1, избегая слишком низких передач, которые будут вращаться слишком быстро, особенно при спуске с крутых холмов. Следует отметить, что большая звезда и цепь, очевидно, обеспечивают лучший срок службы, с лучшими характеристиками износа, чем меньшие звезды и цепи, и меньшим износом зубьев со временем.
Сверточные шнуры
Флип-флоп, или двусторонние втулки, имеют резьбу с обеих сторон. Обычно одна сторона имеет резьбу под трековую звезду (с контргайкой), а другая – резьбу для стандартной односкоростной трещотки. Встречаются и втулки с трековой резьбой с обеих сторон, но найти их сложнее. Велосипедист может вручную переключать передачи, переворачивая заднее колесо. Чаще всего флип-флоп-втулку используют с фиксированной звездой с одной стороны и односкоростной трещоткой с другой. В идеале, количество зубьев трещотки должно быть на один или два больше, чем у фиксированной звезды. Это позволяет легче подниматься в гору на более низкой передаче, чем фиксированная. Кроме того, трещотка позволяет велосипедисту катиться накатом на крутом спуске.