Как устроены велосипеды без спиц

Велосипедные колеса – что может быть проще? Ходовые узлы байка – ободья, закрепленные к центральной втулке через спицы. Их равномерное натяжение обеспечивает прочность и целостность. Сами детали настолько легкие, что почти не влияют на общий вес конструкции.

Спицевое колесо – годами проверенное решение. Его ставят на любую современную модель синглспида, шоссейника, МТБ, гибрида и т.д. Свыше 90% великов оснащены спицами. Несмотря на выгодный консервативный подход к сборке колес, инженеры стремятся изменить их конструкцию и прийти к тому, чтобы заменить спицы на что-то другое или вовсе собрать велосипед без спиц.

Велосипед на литых дисках

Литые диски – простой способ уйти от стандарта. Спицы заменены лопастями, которые соединяют втулку с ходовой частью. Никакой регулировки натяжения у литья нет, колеса неразборные.

Велосипеды на литых дисках носят названия известных автомобильных брендов (правда на самом деле большинство из них не более чем низкокачественные китайские подделки не имеющие к этим брендам никакого отношения):

• BMW,
• Ferrari,
• Land Rover.

Принципиальные отличия от спиц:

• оригинальный дизайн;
• повышенная жесткость;
• высокие аэродинамические показатели.

Литые диски придают байку своеобразный автомобильный лоск, выглядят круто, привлекают внимание. Эффектность им добавляет световой тюнинг.

А еще круче смотрится окрашенное литье (велосипед BMW)

Из-за высокой жесткости по сравнению со спицевой конструкцией, эти колеса не пружинят и легче разгоняются на ровных дорогах, но абсолютно не подходят для экстремальной езды. Обслуживать такие колеса намного проще, а вот ремонт поврежденного диска невозможен.

Изогнутая форма лопастей улучшает аэродинамику, что должно положительно сказываться на скорости велосипеда. Однако это преимущество перекрывается увеличением общей массы. Привес литья к велосипеду 1 – 1.5 кг, в то время как спицы не прибавят и полкило.

Стоимость дисков довольно высока, особенно с учетом их непригодности к ремонту. Ставить отдельно на велосипед накладно, а катать нужно с особой аккуратностью, что в общем невыгодно.

Колеса на эллиптических лентах

Эллиптические ленты – свернутые ленты углепластика для закрепления обода к оси вращения. Центральная часть представляет собой треугольник, внутрь которого помещена втулка. Середины лент закреплены к ободу, края – к внешним плоскостям треугольника. На колесо приходится по три эллипса. Таким образом обеспечивается равномерное крепление и распределение усилий.

Идея создания велосипеда на «эллипсных» колесах принадлежит британскому конструктору Сэму Пирсу. Сама конструкция получила название Loopwheel, что буквально означает «петельное колесо». Иллюстрация показывает, что края лент закреплены к треугольнику параллельно, а не внахлест, что придает эллипсам форму петель.

Loop Wheel с планетарной системой передач и тормозами V-brake

К достоинствам колес на эллиптических лентах можно отнести:

• высокую амортизацию;
• надежность конструкции;
• оригинальный стиль.

В движении эллипсы испытывают растяжение и сжатие, за счет чего колеса приобретают амортизационные свойства. Углеродный пластик – прочный и легкий материал – может испытывать многократные деформации с сохранением первоначальной формы. Благодаря этому, колесу можно приписать надежность, устойчивость и долговечность.

Все преимущества перечеркивает один существенный недостаток – плохая динамика. Недостаточная жесткость будет препятствовать разгону велосипеда и преодолению сопротивления воздуха. Подняться в горку также проблематично.

Впрочем, сам конструктор заявляет, что такие колеса и предназначены для спокойной езды по дорогам с незначительными неровностями на небольшие расстояния.

Nulla – конструктивная особенность и дизайн

Как установить мотор-колесо на велосипед?

В переводе с итальянского, Nulla – ничто, пустота. Это не просто колеса без спиц, у них отсутствуют даже центры вращения.

Ободное кольцо – все, что осталось от привычного велосипедного колеса. Надо сказать, это упрощение значительно сказалось и на геометрии рамы – теперь это просто треугольник. Минималистичный дизайн полностью оправдывает название байка. Сейчас эти велосипеды на стадии разработки, так как отсутствие спиц и стандартного привода колеса приводят к некоторым сложностям:

• установка системы передач;
• переключателей;
• тормозов;
• амортизации.

Для решения проблем со скоростями можно внедрить планетарную втулку или поставить электромотор.

Велосипед Nulla напоминает схематичное изображение байка

Особенность конструкции. Задний обод выполнен в виде внутренней шестерни, в зацеплении с которой находится внешняя шестерня – втулка. Узел расположен в непосредственной близости от педалей, что гарантирует высокую эффективность крутящего момента на выходе. Усилия передаются через приводной ремень.

Альтернативный вариант – цепная передача. Принцип работы:
1. Передача крутящего момента от ведущей звезды к промежуточной оси. По ее концам расположены маленькая и большая звездочки.

2. От большой ведомой звезды через цепь усилие передается на звездочку втулки.

3. Раскручиваясь, втулка входит в зацепление с зубчиками обода и приводит его в движение.

К рулевой части рамы крепятся ролики, на которых установлено переднее колесо. Эти ролики обеспечивают две функции – поддержание движения и поворот. Передняя вилка отсутствует – это еще один шаг к принципиальному изменению конструкции велосипеда.

Подведем итог. Сегодня велосипед без спиц относится к разряду редких и уникальных моделей. Основная задача производителей – учесть все конструктивные нюансы, доработать технические детали и тщательно изучить возможность спроса у покупателей. Поскольку эти модели кардинально меняют стандартный подход к сборке, они могут смело претендовать на отдельный класс велосипедов.