Революция в велосипедах: трансмиссия-автомат от американского изобретателя
14 264

Революция в велосипедах: трансмиссия-автомат от американского изобретателя

Помните веселую поговорку: могу копать – могу не копать. Если ее перевести в велосипедную плоскость, то получится не менее занятно: могу крутить педали, а могу и нет. Причем, в последнее время, вторая часть звучит более чем двояко. Ведь если раньше отказ от их вращения означал одно последствие – прекращение движения, то с появлением техники на электроприводе все стало чуть по-иному. В том смысле, что не хочу «маслать», значит, устанавливаю аккумулятор и – делу конец.


Те же, кто все-таки предпочитает передвигаться на технике, уповая лишь на педали и собственную мышечную силу, стоят перед иной дилеммой. Каждому хочется, чтобы его передвижение было максимально комфортным. Для решения этого вопроса инженеры придумали планетарную втулку и многоскоростные байки с набором передних и задних звездочек. Но конструкторская мысль на этом не успокоилась. Если зайти в интернет, то там легко найти самые неимоверные образцы, которые и велосипедами можно назвать только с большой натяжкой.

Революция в велосипедах: трансмиссия-автомат от американского изобретателяНовый механизм в действии. Фото: youtube.com

А вот от принципа цепной передачи никто отказываться не спешит. Ведь от добра добра не ищут. Вспомним лишь о том, что ее КПД составляет более 90 %. Некоторые вариации даже, по утверждению создателей, доходят до 97-98-и. В общем, такой эффект повторить в конструкции другого типа совсем непросто. А вот набор звездочек в горных или спортивных велосипедах всегда считался самым слабым звеном этого, казалось бы, идеального привода. И причин тому несколько:

✅ утончение тела цепи
✅ неудобство переключения
✅ перепад угла при переходе на другую передачу

Конечно, с этим всем можно и смириться. Ведь эффективность такого варианта гораздо выше, чем односкоростного дорожного велосипеда. Причем, и при движении в гору, и при езде против ветра. В принципе, и по ветру можно перекинуть на самую большую звезду спереди и самую маленькую – сзади, добившись гораздо лучших результатов, чем классический дорожник.

Совершенно новый принцип велосипедного привода


Если вернуться на более чем сто лет назад, то тогда произошли серьезные перемены в велосипедной технике. С тех пор вместо прямого привода появились шатуны, на которые ездок давит ногами. Они поворачивают большую шестерню, передавая движущую силу через цепь на маленькую. Та, в свою очередь, через механизм в заднем колесе приводит его в движение. За последующие десятилетия внесли ряд упомянутых выше улучшений, но, кажется, наступает время кардинальных перемен.

Фиксировочное желтое колесо – важная часть схемы. Фото: youtube.com

Ведь любой вариант переключения сегодня ожидает действий от самого райдера. А даже самые вычурные экземпляры техники все равно рассчитаны на индексированное движение между шестернями разного размера.

Все изменилось 23 ноября 2023 года. В этот день американец Хейвен Мерсер получил патент на свое изобретение: «Систему автоматической велосипедной трансмиссии». Это абсолютно новое решение привлекло к себе внимание как специалистов, так и рядовых любителей педальной техники.


Сегодня на просторах YouTube уже можно найти короткий ролик с демонстрацией работы новинки от изобретателя из Миннесоты. Судя по видео, кажется, что она вполне практична и возможна к применению в будущих серийных образцах. Конечно, еще предстоят дальнейшие доработки, улучшения и исправления, но, надеемся, что будет создан ряд интересных моделей велосипедов с совсем иной природой привода.

Автор не страдает звездной болезнью, и не говорит о себе как о «велосипедном мессии». Напротив, Мерсер ясно заявил, что не считает свое изобретение полной заменой для классического варианта. Но он отметил, что новинка позволит седоку легко передвигаться по местности с перепадами высот, не думая о постоянном ручном переключении передач. Создатель надеется, что его конструкция найдет свое применение и в электрических вариантах техники.

Переднюю звездочку заменило что-то необычное. Фото: youtube.com

Опытный образец показал не только положительное моменты, но и то, что в будущем придется доработать. Например, чистка и обслуживание оборудования на сегодня является более чем трудоемким процессом. Зато расширение и сжимание обеих звездочек (в зависимости от условий движения и крутящего момента) позволяют полностью автоматизировать процесс перехода на разные режимы. Вот что для этого пришлось сделать:

✅ спереди – механизм с 8 шкивами
✅ пружины, регулирующие размер переднего механизма
✅ задняя ступица с 6 шкивами
✅ сзади внизу – два натяжителя цепи

Вот как это все функционирует. Все передние шкивы установлены на односторонних подшипниках. Поэтому, при увеличении скорости движения или подъеме, возрастает приложение усилий ездока. Это, в свою очередь, приводит к сжатию пружин и уменьшению в размерах всего переднего элемента.

В задней части шкивы максимально сжимаются за счет действия пружин. Но, как только увеличивается сила нажатия, шкивы выдвигаются, увеличивая общий размер заднего элемента. Такой, одновременно сложный и незатейливый, механизм позволяет автоматически регулировать передачи, реагируя на изменение усилий, прилагаемых велосипедистом.

Понятно, что такое увеличение-уменьшение сказывается на провисание цепного привода. Его прекрасно компенсируют упомянутые выше натяжители. Они же и направляют его, когда меняется угол наклона от передних шкивов. Полученный изобретателем патент также дает ему определенную свободу в модификации своего устройства. Например, можно сделать симбиоз, установив спереди обычную звездочку. Или применить вариант классического переднего переключателя. Но все это – пока только в планах.

Все – для комфорта велосипедных прогулок


Уроженец Миннеаполиса является работником в сфере кузовного ремонта автомобилей, разработки и сварки сплавов. Он уже имеет ряд патентов от различных компаний. Четыре года назад Мерсер начал свою карьеру как изобретатель и инженер. И сегодняшний механизм является первой чисто его личной разработкой. Вот как все проходило.

Не совсем привычная велосипедная конструкция. Фото: youtube.com

Хейвен около года назад отправился на прогулку и подумал о том, что велосипедная езда требует большой концентрации на переключении передач. Особенно, когда вдруг окажешься на скоростной позиции перед затяжным подъемом. Быстро не сможешь переключиться с высокого положения, возможна и полная остановка. Его изобретение как раз и направлено на устранение этих проблем.

Конструктор построил свой прототип, используя микс самодельных деталей и заказанных в Protolabs. Предстоит еще многое сделать, особенно в области анализа методом конечных элементов и балансировки пружинных сил. Отвечая на вопрос о проблемах чистки и обслуживания такого количества движущихся частей, Мерсер отметил, что на его систему легче установить защиту цепи и другие покрытия, чем на традиционные велосипеды.

Ведь она остается в одной плоскости, лишь с небольшим перемещением из стороны в сторону. Автор использовал свой прототип велосипеда для поездок по улицам и бездорожью, заключив, что все проходит штатно, но впереди еще много работы по настройке. Он видит потенциал изобретения для:

✅ обычных райдеров
✅ горных велосипедов
✅ систем техники с электроприводом

Это может представлять автоматическую передачу, приводящую к меньшему крутящему моменту, требуемому от электродвигателя для движения. Или к достижению более высоких скоростей при меньшей мощности мотора. Так или иначе, но впереди предстоит еще немало работы. И вполне возможна та же критика бывалых, которая звучала во время появления АКПП в легковых автомобилях.

Скоро многие велосипеды получат другую конструкцию. Фото: youtube.com

На данный момент Мерсер планирует в процессе дальнейших доработок сосредоточиться на работе с патентом. Позже появится возможность лицензировать или продать его. До тех пор конструктор намерен стараться продолжать двигаться вперед, принимая решения по ходу дела.
Как думаете, автоматическая трансмиссия изменит облик велосипеда будущего?
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

Рекомендуем для вас
Наконец, дождались: УАЗ дизель с 6-МКПП

Наконец, дождались: УАЗ дизель с 6-МКПП

Уж сколько раз твердили любители внедорожников – УАЗ должен быть дизельным, экономичным и при этом скоростным. Но Ульяновский автомобильный завод отмахивался,...