Система шатунов велосипеда: устройство и выбор длины

Введение

Часть велосипеда

Система шатунов (в США) или цепная передача (в Великобритании) — это компонент велосипедной трансмиссии, который преобразует возвратно-поступательное движение ног велосипедиста во вращательное движение, используемое для привода цепи или ремня, который, в свою очередь, приводит в движение заднее колесо. Она состоит из одной или нескольких звезд, также называемых цепными звёздами или шатунами, к которым крепятся педали. Она соединена с велосипедистом через педали, с рамой велосипеда через каретку, а также с задней звездой, кассетой или трещоткой через цепь.

Ручки

Два шатуна, по одному с каждой стороны и обычно расположенные на 180° друг от друга, соединяют ось каретки с педалями.

Длины

Велосипедные шатуны могут различаться по длине, чтобы соответствовать велосипедистам разных размеров и различным типам езды. Длина шатуна измеряется от центра оси педали до центра оси или вала каретки. Крупные производители велосипедных компонентов обычно предлагают шатуны для взрослых велосипедистов длиной от … до …, с шатунами длиной … как наиболее распространенный размер. Несколько небольших специализированных производителей производят велосипедные шатуны в ряде размеров меньше … и длиннее … . Некоторые производители также производят велосипедные шатуны с регулируемой длиной. Хотя логично предположить, что при прочих равных условиях велосипедисты с короткими ногами должны использовать пропорционально более короткие шатуны, а велосипедисты с длинными ногами – пропорционально более длинные, это не является общепринятым. Однако очень мало научных исследований однозначно изучили влияние длины шатуна на устойчивую эффективность педалирования, и результаты этих исследований были неоднозначными. Изучать длину велосипедных шатунов научно непросто по ряду причин, главной из которых является способность велосипедистов физиологически адаптироваться к различной длине шатунов. Велосипедисты, как правило, более эффективно крутят педали шатунами, к которым они адаптировались. Существует несколько различных формул для расчета подходящей длины шатуна для разных велосипедистов. Помимо размера велосипедиста, на выбор длины шатуна влияет и его специализация в велоспорте, а также тип соревнований. Исторически велосипедисты обычно выбирали пропорционально более короткие шатуны для езды с высокой частотой вращения педалей, такой как критериум и трековые гонки, а для езды с низкой частотой вращения педалей, такой как индивидуальные гонки на время и горный велосипед, – пропорционально более длинные шатуны. Однако эволюция очень низких посадок для снижения аэродинамического сопротивления в гонках на время и триатлоне также может повлиять на выбор шатунов для этих соревнований. Некоторые предполагают, что пропорционально более короткие шатуны могут дать небольшое преимущество велосипедисту с очень низкой посадкой и острым углом наклона бедра, особенно при педалировании вблизи верхней мертвой точки. Шатуны можно укоротить по медицинским показаниям с помощью укорачивателей, таких как Ortho Pedal. Длина шатунов одноколесного велосипеда варьируется в зависимости от размера колеса и различных дисциплин. Поскольку почти все одноколесные велосипеды не имеют передач, длина шатуна является важным фактором, определяющим, сколько силы передается на колесо. Колеса большего диаметра, такие как …, требуют более длинных шатунов, как и дисциплины, такие как горный уницикл, триал, стрит и флэтленд. Для этих дисциплин обычно используются шатуны длиной более … . Для езды в помещении, такой как фристайл или хоккей, более короткие шатуны обеспечивают более плавное вращение педалей и позволяют выполнять более резкие повороты, не задевая педалью пол. Шатуны длиной … являются распространенными, хотя некоторые велосипедисты используют шатуны длиной … . Поскольку на одноколесном велосипеде нет звездочки, правый и левый шатуны идентичны, за исключением резьбы для крепления педали на левом шатуне, которая имеет обратную резьбу.

Bicycle cranks can vary in length to accommodate different sized riders and different types of cycling. Crank length is measured from the center of the pedal spindle to the center of the bottom bracket spindle or axle. The larger bicycle component manufacturers typically offer crank lengths for adult riders from long in increments, with cranks being the most common size. A few small specialty manufacturers make bicycle cranks in a number of sizes smaller than and longer than Some manufacturers also make bicycle cranks that can be adjusted to different lengths. While logic would suggest that, all other things being equal, riders with shorter legs should use proportionally shorter cranks and those with longer legs should use proportionally longer cranks, this is not universally accepted. However, very few scientific studies have definitively examined the effect of crank length on sustained cycling performance and the studies' results have been mixed. Bicycle crank length has not been easy to study scientifically for a number of reasons, chief among them being that cyclists are able to physiologically adapt to different crank lengths. Cyclists are typically more efficient pedalling cranks with which they have had an adaptation period. Several different formulas exist to calculate appropriate crank length for various riders. In addition to the rider's size, another factor affecting the selection of crank length is the rider's cycling specialty and the type of cycling event. Historically, bicycle riders have typically chosen proportionally shorter cranks for higher cadence cycling such as criterium and track racing, while riders have chosen proportionally longer cranks for lower cadence cycling such as time trial racing and mountain biking. However, the evolution of very low rider torso positions to reduce aerodynamic drag for time trial racing and triathlon cycling can also affect crank selection for such events. Some have suggested that proportionally shorter cranks may have a slight advantage for a rider with a very low torso position and an acute hip angle, especially as the rider pedals near the top dead center position of the pedal stroke. Cranks can be shortened for medical reasons using shorteners such as Ortho Pedal. Unicycle cranks vary in length to accommodate different unicycle wheel sizes, and different unicycling disciplines. As almost all unicycles are ungeared, crank length is a major factor in determining how much force is transmitted to the wheel. Larger wheel diameters, such as , require longer cranks, as do disciplines such as Mountain Unicycling, Trials, Street, and Flatland. These unicycles and disciplines commonly use cranks lengths greater than For indoor unicycling such as freestyle or hockey, shorter cranks give a smoother pedaling motion and enable tighter turns without the pedal hitting the floor. Crank lengths of are common, although some riders use cranks as short as
As there is no chainwheel on a unicycle, right and left cranks are identical, except for the pedal attachment thread in the left hand crank, which is reverse threaded.

Материалы

Кранки изготавливаются из алюминиевого сплава, титана, углеродного волокна, хромомолибденовой стали или менее дорогой стали. Трубчатые стальные шатуны (например, Tioga Revolver) могут быть легкими и очень прочными, обычно используются на велосипедах BMX и постепенно появляются на горных велосипедах (для дерта и уличного катания). Алюминиевые шатуны могут быть отлитыми, горячеформованными или холодноформованными ("холодный" в данном контексте означает, что заготовка, из которой будет изготовлен шатун, нагревается до определенной температуры, значительно ниже температуры плавления, а не до комнатной температуры). Холодная формовка придает металлу дополнительную прочность, что позволяет сделать шатуны легче, не увеличивая риск поломки. Алюминиевые шатуны Shimano "Hollowtech" изготавливаются методом формовки основных рычагов вокруг твердой стальной вставки, которая затем извлекается, оставляя внутреннюю полость для снижения веса. После этого они свариваются перед окончательной обработкой.

На педали

Шатуны имеют резьбовое отверстие (или "проушину") на наружном конце для установки оси педали. Шатуны для взрослых или составные шатуны имеют отверстие 9/16 дюйма с 20 TPI (сочетание, которое, по-видимому, уникально для данного применения). Цельные или детские шатуны используют отверстие 1/2 дюйма. Некоторые шатуны на детских велосипедах имеют более одного отверстия для педали, чтобы можно было перемещать педаль по мере роста ребенка. Резьба в отверстии с правой стороны (обычно со стороны цепи) – правая, а в отверстии с левой стороны – левая (обратная), что помогает предотвратить самоотвинчивание из-за эффекта, называемого прецессией. Оси педалей изготавливаются из твердой стали и постепенно вызывают заедание и износ шатуна в месте их контакта. Это в конечном итоге может привести к поломке шатуна, которая чаще всего происходит в области проушины педали. Некоторые производители рекомендуют использовать тонкую стальную шайбу между педалью и шатуном, но это неэффективно, так как шайба из твердого металла начинает заедать шатун вместо педали. Решение, предложенное Джобстом Брандтом, – использовать коническую поверхность под углом 45 градусов в месте контакта шатуна и педали, что устранит заедание и самоотвинчивание, вызванные прецессией (это уже применяется к большинству гаек автомобильных колес по той же причине). Однако это потребует от производителей изменить устоявшийся стандарт, который в настоящее время позволяет устанавливать большинство педалей на большинство шатунов. Решением проблемы заедания является использование антизадирной смазки на металлической основе, состоящей из различных смесей порошков алюминия, меди, графита и никеля в жировой основе – она обеспечивает многократную сборку и разборку без износа и предотвращает коррозию, вызванную заеданием, во время эксплуатации.

Паук

На старых моделях "паук" – многолучевая часть, соединяющая звёздочки с осью каретки – был отдельной деталью от шатуна. Большинство современных шатунов имеют интегрированный "паук" на ведущей стороне шатуна. Однако, Middleburn, TA и Surly в настоящее время производят шатуны с отдельными съёмными "пауками", что позволяет использовать широкий спектр конфигураций звёздочек с одними и теми же шатунами. "Пауки" обычно имеют 4 или 5 лучей, хотя некоторые модели имели всего 3 и до 10 лучей, причём 6 лучей были популярны в прошлом.

Материалы

Цепные звёзды изготавливаются из алюминиевого сплава, титана, стали или углеродного волокна.

Строительство

Более дешевые шатуны могут иметь звёзды, приваренные или заклёпанные непосредственно к шатуну или пауку. Более дорогие шатуны имеют звёзды, прикреплённые болтами, чтобы их можно было заменить при износе или повреждении, или для обеспечения другой передачи. Заменные звёзды должны быть выбраны с количеством и расположением отверстий для болтов, соответствующим пауку. Звёзды, предназначенные для использования с шатунами с несколькими звёздами, могут иметь рампы или выступы для облегчения переключения передач. Средняя звезда, в случае тройного шатуна, обычно имеет наибольшую форму для облегчения переключения вверх и вниз. Самая маленькая звезда обычно имеет наименьшую форму, или вообще не имеет её.

Тандемные коленчатые комплекты

На велосипедах-тандемах вклад в педалирование обоих райдеров часто объединяется и координируется шатунами. Может присутствовать второй набор звёзд, часто расположенный с противоположной стороны от обычной трансмиссии, по одной звезде на каждом шатунном механизме, соединенных отдельной цепью. Наиболее распространенная конструкция предполагает, что оба велосипедиста крутят педали в точно одинаковом темпе и, как правило, синхронно, хотя систему можно настроить и для педалирования в противофазе. Наиболее распространенный тандемный шатунный узел состоит из четырех шатунов. Оба левых шатуна имеют пауки и звёзды, соединенные цепью синхронизации, и только один из правых шатунов имеет паук для приводной цепи. Существуют тандемные шатунные узлы, называемые системами независимого педалирования, которые позволяют каждому велосипедисту крутить педали или не крутить в своем собственном темпе.

Охранники для цепей

Некоторые звёзды системы шатунов могут быть оснащены защитным кольцом — пластиковым или металлическим кольцом, немного большим в диаметре, чем сама звезда. Его основная задача — предотвратить касание или зацепление цепи за одежду. Защитное кольцо обычно устанавливается с наружной стороны звезды или, в случае системы с несколькими звёздами, с наружной стороны самой большой звезды. Звёзды с одной звездой могут иметь защитные кольца как с внутренней, так и с внешней стороны, что помогает удерживать цепь на звезде; это часто встречается на многоскоростных детских велосипедах. Велосипеды, предназначенные для экстремальных условий эксплуатации, такие как фрирайд и BMX, часто оснащаются усиленным защитным кольцом, предназначенным для защиты звёзд от физических повреждений при ударах о неподвижные предметы; эти устройства, также известные как "bashguards", обычно заменяют третью (большую) звезду системы шатунов.

Веревочные

Некоторые системы шатунов, используемые для фрирайда и даунхилла на горных велосипедах, оснащены цепеуловителем. Цепеуловитель – это металлический или пластиковый корпус, который удерживает цепь на звёздах системы в условиях пересечённой местности и при техничной езде. Большинство цепеуловителей предназначены только для одной передней звезды, но существуют и модели для двух звёзд, такие как E13 DRS и MRP LRP. Цепеуловители включают в себя направляющий канал над звездой для удержания цепи (в моделях, предназначенных для одной передней звезды) и ролик или зубчатое колесо снизу для предотвращения сброса цепи. Они почти всегда используются вместе с защитой звёзд (bashguard). Однако существуют исключения, такие как E. thirteen LG 1 и MRP G2 (и теперь G2 SL), которые используют интегрированные защитные пластины, перенося ударные нагрузки с паука шатунов на раму.

Краншеты на свободном ходу

Некоторые системы шатунов были разработаны с использованием храпового механизма для обеспечения возможности наката. В этом случае цепь продолжает вращаться вместе с задним колесом, когда велосипедист перестает крутить педали. Конечная цель шатунов с функцией свободного хода – позволить велосипедисту переключать цепь во время наката. Система FF (Front Freewheeling) от Shimano, снятая с производства, является одним из наиболее известных примеров.

Левый боковой привод

Эта конфигурация состоит из левого шатуна с пауком и звездой, и правого шатуна без паука, что является обратным обычной конфигурацией. При использовании с резьбовой трещоткой необходимо использовать специальную втулку с левой резьбой для специальной трещотки, которая также имеет левую резьбу и работает в направлении, противоположном обычной трещотке. Если бы трещотка и втулка имели правую резьбу, крутящий момент, прилагаемый при педалировании, ослабил бы и выкрутил трещотку из втулки. Левосторонний привод иногда реализуется с фиксированной передачей. Поскольку контргайка предотвращает откручивание звезды, ее можно использовать для левостороннего привода без необходимости в специальных деталях с левой резьбой. Следует отметить, что если обычный правосторонний шатун установлен в обратном порядке для создания велосипеда с левосторонним приводом, резьбовые отверстия для педалей на концах шатунов будут перевернуты. В этой конфигурации прецессия может со временем ослабить педали, что приведет к их отсоединению и/или повреждению резьбы педалей в шатунах. Передний шатунный узел, предназначенный для тандемов, является коммерчески доступным вариантом, поскольку он имеет звезду для цепи синхронизации с левой стороны, хотя выбор размеров звезд может быть ограничен.

Независимые рулевые рукава

По крайней мере один производитель предлагает систему шатунов, в которой шатуны могут вращаться независимо друг от друга. Предполагается, что это помогает в тренировках, заставляя каждую ногу совершать полный оборот педали самостоятельно. Одно независимое исследование продемонстрировало, что тренировки с такими шатунами могут повысить эффективность педалирования. Производитель также утверждает, что эти изменения могут быть полезны для улучшения результатов в беге, профилактики травм у бегунов, развития силы корпуса и реабилитации травм нижних конечностей, особенно у спортсменов. Производитель заявляет, что эти шатуны использовались в качестве тренировочного инструмента несколькими чемпионами мира и Олимпийских игр в велоспорте и триатлоне, а также несколькими профессиональными спортивными командами, включая команды MLB и NFL, и для других целей.

Рядовые кольца, не круглые

После первого продукта, коммерциализированного в конце 1970-х годов Эдмондом Полхлопеком, несколько производителей экспериментировали с некруглыми звёздами системы шатунов, такими как Biopace от Shimano, Q Rings от Rotor, PowerRing от Ridea и Harmonic Ring от Osymetric. Они разработаны для обеспечения различного механического преимущества в разных точках цикла педалирования, эффективно изменяя передаточное число при разных углах поворота с целью повышения эргономики. Некруглые звёзды могут иногда вызывать проблемы при переключении переднего переключателя. Хотя преимущества овальных звёзд до сих пор обсуждаются в прессе и среди производителей, одно исследование показало значительные преимущества, а именно, что велосипедист может получить дополнительные 8 ватт мощности. Брэдли Виггинс использовал эллиптическую звезду от Osymetric как минимум с 2009 года, в том числе во время своей победы на Тур де Франс 2012 года. Дэвид Миллар использовал их в 2010 году на Джиро д'Италия, а также в своей победе на заключительном индивидуальном заезде на время Джиро 2011 года. Несколько команд ProTour использовали эллиптические звёзды Osymetric и Q Rings для шоссейных гонок и индивидуальных гонок на время. На Тур де Франс 2013 года Крис Фрум привлёк внимание овальной звездой, изготовленной Osymetric.

Компактный коленчатый набор

В контексте горных велосипедов термин "компактная система" или "микро драйв" относится к меньшим тройным системам шатунов, обеспечивающим небольшую выгоду в весе за счет увеличения износа, а также улучшая проходимость велосипеда через препятствия. Типичные передаточные числа – 22/32/44 зуба, в отличие от 28/38/48 или 24/36/46 зубов. Они используются с меньшими кассетами (обычно кассеты доступны с минимальным размером звезд 11 зубьев для компактных систем, в то время как стандартные системы рассчитаны на кассеты с верхней звездой 13 или 14 зубьев), обеспечивая то же общее передаточное число. Компактные звезды стали доминирующим стандартом для шатунов горных велосипедов с середины девяностых годов. В контексте шоссейного велоспорта "компактная трансмиссия" обычно относится к двойным системам шатунов с меньшим (как правило) диаметром окружности крепления болтов, чем стандартные или Campagnolo. Начиная с 2006 года, все основные производители компонентов, такие как Shimano и Campagnolo, предлагают компактные шатуны в своих линейках продукции среднего и высокого класса. Компактная система шатунов имеет два зубчатых колеса и типичные передаточные числа 34/48, 34/50 и 36/50. Это обеспечивает почти такие же низкие передачи, как и тройная система, но без необходимости в третьем зубчатом колесе, тройном переднем переключателе и заднем переключателе с длинной рамкой. И Shimano, и Campagnolo рекомендуют и продают передние переключатели, специально разработанные для компактных шатунов, утверждая, что они обеспечивают более четкое переключение. Компактная передача не обязательно ниже стандартной, если используются кассеты с меньшими звездами (например, 11-23). Высокая передача 50x11 на компактной трансмиссии на самом деле немного выше, чем 53x12 на стандартной системе. Компактные передачи обычно имеют большой процент скачка между двумя зубчатыми колесами. В свою очередь, это может позволить использовать кассету с более близкими передачами, за исключением 9% скачка на верхнем конце между звездами 11 и 12 зубьев.

In the context of mountain biking the term compact crankset, or micro drive, refers to smaller triple cranksets, giving a small benefit in weight at the expense of increased wear and also giving the bike better clearance over obstacles. Typical ratios would be 22/32/44 teeth as opposed to 28/38/48 or 24/36/46 teeth. These would be used with smaller cassettes (Generally cassettes are available with 11 tooth minimum gear sizes for compact chainsets while standard chainsets were designed for cassettes with a 13 or 14 tooth top gear), giving the same overall ratio. Compact chainrings have been the dominant standard for mountain bike cranks since the mid nineties. In the context of road cycling, compact drivetrain typically refers to double cranksets with a smaller (usually ) bolt circle diameter than the standard or Campagnolo's As of 2006, all of the major component manufacturers such as Shimano and Campagnolo offer compact cranks in their midrange and high end product lines. The compact crankset provides a compromise between the standard road double crankset (with 39/52 or 39/53 tooth chainrings) and the road triple (with 30/42/52 or 30/39/53 tooth chainrings). The compact crankset has two chainrings and typical ratios are 34/48, 34/50 and 36/50. This provides nearly the same lower gear ratios as a triple but without the need for a third chainring, a triple front derailleur and a long cage rear derailleur. Both Shimano and Campagnolo recommend and sell front derailleurs specifically designed for compact cranksets, claiming better shifting. Compact gearing is not necessarily lower than standard gearing if cassettes with smaller sprockets (such as 11–23) are used. A high gear of 50×11 on a compact drivechain is actually slightly higher than the 53×12 of a standard set. Compact gearing usually has a large percentage jump between the two chainrings. In balance, it may also allow small jumps in the rear by allowing a closer ratio cassette to be used, except for the 9% jump at the high end between the 11 and 12 tooth sprockets.

Сгибаемые коленчатые коленки

Продавались и известны под разными названиями (кривошипы Z, кривошипы P. M. P и т.д.) изогнутые шатуны предлагались несколько раз. Однако, "пока расстояние от оси вращения шатуна до педали остается фиксированным, использования изогнутых шатунов не дает никаких преимуществ в педалировании". Возможные недостатки по сравнению с аналогичными прямыми шатунами включают больший вес и большую гибкость.

Система коробки ротора

Ротор – это торговое название типа шатуна, используемого в трансмиссионной системе велосипеда. Шатун Rotor был разработан студентами Школы авиационной техники в Мадриде, Испания, в 1995 году и позднее был коммерциализирован. В то время как Rotor Box добился успеха среди любителей велоспорта, многие профессиональные велосипедисты продолжают использовать традиционную фиксированную систему, предлагаемую крупными производителями Campagnolo и Shimano, среди прочих. Один из основных факторов – вес: система Rotor Box на 50–75% тяжелее большинства соревновательных шатунов. Другие недостатки включают более высокую цену покупки по сравнению с другими качественными шатунными группами и повышенное техническое обслуживание из-за сложности системы. Эти шатуны больше не производятся, и доступность некоторых деталей затруднена. Однако подшипники являются стандартными. Некоторые детали, такие как звенья, все еще поставляются. Эта система изначально представляла собой внутренний механизм, приводимый в движение зубчатой передачей, внутри кареточного узла специально построенного велосипеда. В первой конструкции "ROTOR Box" ведущий шатун имел смещенную пауку с круглыми звездами. Передаточное число ведущего шатуна изменялось во время цикла педалирования за счет перемещения круглой звезды вверх и вниз относительно оси шатуна. Неведущий шатун ускорялся и замедлялся зубчатым механизмом внутри кареточного узла, имитируя изменение передаточного числа, которое испытывал ведущий шатун, с фазовым сдвигом в 180 градусов. Хотя эти велосипеды были высокоэффективны с механической точки зрения, они были дорогими, а значительное перемещение звезды затрудняло качество переключения. Шатуны ROTOR System следующего поколения переместили механизм в орбитальную пауку с фиксированной осью вращения. Эти шатунные группы "ROTOR System" подходят к классическим велосипедным рамам BSA и ITA. В отличие от стандартной пары шатунов, которые всегда остаются под углом 180 градусов друг к другу, система ROTOR изменяет этот угол по окружности движения. Левый и правый шатун ускоряются и замедляются независимо друг от друга относительно звезд во время цикла педалирования. Механизм, вызывающий это, разработан путем смещения оси вращения вала шатуна и паука, а затем соединения паука с отдельными шатунами через два независимых звена. По мере вращения шатуна расстояние между осью и пауком изменяется. Размещая точку опоры на шатуне и пауке и соединяя их посредством звеньев, изменяющееся расстояние от оси до паука приводит в движение звенья вверх и вниз, толкая шатуны вперед и тянув их назад относительно звезд во время вращения. Это увеличивает и уменьшает эффективную передачу, которую ноги велосипедиста прилагают при вращении шатунов. Эффект этих движений устраняет мертвую точку (где вырабатывается мало мощности) в верхней и нижней части цикла педалирования и снижает нагрузку на колени. Производитель утверждает, что мощность, вырабатываемая относительно частоты сердечных сокращений, увеличивается, наряду с другими заявленными преимуществами. Требуется несколько недель регулярного использования, чтобы привыкнуть к необычным ощущениям от шатунов Rotor с рычажной связкой. Привыкнув к ним, большинство гонщиков предпочитают их. Однако переключение между обычными шатунами и шатунами Rotor с рычажной связкой не вызывает затруднений. Как только гонщик научится использовать шатуны Rotor с рычажной связкой, адаптация при переключении между типами шатунов занимает всего минуту или две. Многие профессиональные велосипедисты, включая команду Cervélo TestTeam, используют кольца Q Rotor, которые имитируют колебания размера звезд без увеличения веса. Однако кольца Q Rotor и другие некарусные звезды не могут воспроизвести движения шатунов, которые позволяют прикладывать усилие в мертвых точках цикла педалирования. Некарусные звезды также усложняют настройку переднего переключателя, в то время как шатуны Rotor с рычажной связкой не представляют дополнительных трудностей в этом отношении.

Rotor is a trade name of a type of crank used in the transmission system of a bicycle. The Rotor crank was developed by Aeronautic Engineering School students in Madrid, Spain in 1995 and was later commercialised. While Rotor Box found success with recreational road and mountain cyclists, many competitive cyclists continue to use the traditional fixed system as offered by major manufacturers Campagnolo and Shimano, amongst others. One major factor is weight— the Rotor Box System is 50%–75% heavier than most competitive cranks. Other negative factors include higher purchase cost than other fine cranksets, and increased maintenance due to the complexity of the system. These cranksets are no longer in production, and availability of some parts is problematic. However the bearings are standard parts. A few parts, like links, are still distributed. This system originated as a cog driven internal mechanism inside a purpose built bicycle's bottom bracket. In this first "ROTOR Box" design, the drive side crank had an offset chainring spider with round rings. The drive side crank's gear ratio varied during the pedalling cycle by moving the round chainring upward and downward in regards to the crank's axle. The non drive side crank was accelerated and decelerated by a gearing mechanism inside the bottom bracket to mimic the gear ratio variation the drive side crank went through, at an exact 180 degree phase offset. While highly effective mechanically, these bicycles were costly and the significant movement of the chainring made shifting quality problematic. Later generation ROTOR System cranks moved the mechanism into an orbital chainring spider with a fixed rotational axis. These "ROTOR System" cranksets fit into classic BSA and ITA bicycle frames. Unlike a standard pair of cranks that always remain at 180 degrees relative to each other, the ROTOR system varies this angle through the circle of motion. The left and right crank arms speed up and slow down independently, relative to the chainrings during the pedalling cycle. The mechanism causing this is designed by ofsetting the axis of rotation of the crank spindle and spider, then connecting the spider to the individual crank arms via two independent links. As the crank rotates, the distance between the axle and spider varies. By placing a pivot point on the crank arm and the spider and connecting these via linkages, the varying axle to spider distance pivots the linkages up and down, pushing the cranks forward and pulling them backward relative to the chainrings during the rotation. This increases and decreases the effective gear the cyclists' two legs push as the crankset rotates. The effect of these movements eliminates the dead spot (where little power is produced) at the top and bottom of the pedaling cycle, and reduces knee strain. The manufacturer claims that power output relative to heart rate is increased, amongst other claimed benefits. It takes a couple of weeks of regular use to become accustomed to the unusual feel of the Rotor linkage cranksets. After becoming accustomed to it, most riders prefer it. However, there is no difficulty in switching between ordinary cranksets and Rotor linkage cranksets. Once a rider has learned to use Rotor linkage cranksets the adaption when switching back and forth between crankset types only takes a minute or two. Many competitive cyclists, including the Cervélo TestTeam, use Rotor's Q rings which mimic the fluctuation in gear size without the added weight. However Rotor Q rings and other non round rings cannot duplicate the crank arm movements that allow application of power through the dead spots of the pedaling cycle. Non round rings also increase the difficulty of setting up the front derailleur, while Rotor linkage cranksets present no extra difficulty in that regard.

Планетарный двигатель

Планетарная система шатунов обеспечивает два различных передаточных числа, используя всего одну звезду. Это может дать как минимум два преимущества: возможность переключения передач без вращения педалей и меньшая вероятность сброса цепи со звезды. Примерами служат Mountain Drive & Speed Drive от Schlumpf Innovations и Hammerschmidt.