Электронная система переключения передач

Электронная система переключения передач — это метод переключения передач на велосипеде , который позволяет водителям переключаться с помощью электронных переключателей вместо использования обычных рычагов управления и механических тросов. Переключатели подключаются по проводу или по беспроводной сети к аккумулятору и небольшому электродвигателю , который приводит в движение переключатель , переключая цепь с шестерни на шестерню. Электронная система может переключать передачи быстрее, а поскольку в системе не используются тросы Боудена и она может калиброваться самостоятельно, ей может потребоваться меньше обслуживания. [ 1 ]
История
[ редактировать ]


В 1990 году японский производитель компонентов для велосипедов SunTour представил трансмиссию Browning Electronic AccuShift ( SunTour BEAST ) — тройную систему шатунов/цепей для горных велосипедов, в которой четверть круга шарнирно подвешена по радиусу. Во время переключения этот сегмент сдвигается в сторону с помощью релейного механизма, такого как железнодорожный стрелочный перевод , и подхватывает цепь, которая в данный момент движется на следующем зубце . [ 2 ]
В 1992 году французский производитель Mavic свой первый механизм переключения передач с электронным управлением под названием Zap представил на Тур де Франс 1992 года . Это был прототип, но он не достиг ни технического успеха, ни коммерческого применения. Развитие этого было использовано Крисом Бордманом, чтобы выиграть начальную гонку на время ( пролог ) Тур де Франс 1997 года . [ 3 ]
В 1994 году Sachs представил Speedtronic. [ 4 ] [ 5 ]
В 1999 году Mavic представила Mektronic , свою вторую электронную систему переключения передач, которая имела проблемы с надежностью и впоследствии была снята с производства. [ 3 ]
В 2001 году Shimano представила набор трекинговых компонентов под названием Di2 (Digital Integrated Intelligence), который включал в себя электронное переключение передач и автоматическую адаптацию переднего и заднего переключателей к скорости езды.
В 2000-е годы и Shimano , и Campagnolo (2005) [ 6 ] экспериментировал с электронным переключением передач в профессиональных велогонках. [ 3 ]
Первая коммерчески успешная электронная система переключения передач для шоссейных велосипедов была представлена компанией Shimano в 2009 году — Di2 . [ 3 ] Три профессиональные команды использовали Di2 в Туре Калифорнии в 2009 году : Columbia High Road , Garmin Slipstream и Rabobank ; [ 3 ] и несколько команд и гонщиков, в том числе Джордж Хинкапи , использовали его во время Тур де Франс 2009 года. [ 7 ]
Также в 2009 году Giant выпустила велосипед, оснащенный Shimano Di2. [ 3 ] [ 8 ] и Trek начали предоставлять крепления для аккумуляторов, а также прокладку кабелей и упоры для Di2 на своих рамах Madone. [ 9 ]
В 2015 году SRAM анонсировала свой беспроводной электронный групповой набор под названием SRAM RED eTap. Группа была выпущена весной 2016 года и доступна для комплектных велосипедов и у дилеров компонентов SRAM на вторичном рынке. [ 10 ] [ 11 ]
Беспроводная система, которую можно установить на любой велосипед, была анонсирована в 2016 году. [ 12 ] Передний и задний переключатели остаются на месте, а на руль добавляется беспроводной контроллер переключения передач с возможностью настройки системы через приложение iOS/Android, а к кнопочным контроллерам можно добавить настройку через приложение Bluetooth. [ 13 ]
Выполнение
[ редактировать ]

По состоянию на 2009 год одна система была коммерчески доступна от крупного производителя запчастей : Shimano Di2 от ( Dura-Ace 7970 ) для шоссейных велосипедов . В то время как в традиционном методе переключения передач используются механические рычаги управления, которые тянут и отпускают тросы Боудена, и подпружиненные переключатели, Di2 управляется электронными переключателями, расположенными либо во встроенных рычагах переключения передач , либо в конце испытательных планок . Переключатели посылают сигналы через жгут проводов на аккумуляторную батарею, расположенную рядом с нижним кронштейном . Перезаряжаемая литий-ионная аккумуляторная батарея подает питание на двигатели переключателей, которые приводят переключатели в движение с помощью червячных передач . По оценкам Shimano , их 7,4-вольтовый аккумуляторный блок может проработать до 1000 километров (620 миль) на одном заряде. [ 14 ] Система также имеет светодиодный индикатор, предупреждающий о необходимости подзарядки. [ 15 ]
Задний переключатель имеет время переключения, аналогичное механическим системам, и систему отрыва, защищающую его в случае аварии. [ 15 ] Однако передний переключатель переключает передачи почти на 30% быстрее, чем механический аналог Dura-Ace. [ 1 ] На традиционных велосипедах передний переключатель вызывает проблемы, поскольку цепь может находиться под натяжением и ей приходится совершать большой вертикальный скачок между звездами . Управляемое движение электронной системы решает эти проблемы. Di2 также может подрезать передний переключатель, чтобы устранить трение цепи, и выполнить самокалибровку, чтобы приспособиться к износу. [ 16 ] Наконец, весь групсет 7970 весит примерно на 113 граммов (4,0 унции) меньше, чем 7800, который он заменяет, но на 68 граммов (2,4 унции) больше, чем новый 7900. [ 17 ]
В 2011 году Shimano представила Ultegra Di2. [ 18 ] электронный комплект переключения передач, удешевленный вариант электронной системы Dura-Ace. Этот набор, казалось, представлял собой электронную версию, доступную более широкой аудитории.
В том же году Campagnolo представила свою первую систему электронного переключения передач EPS. [ 19 ] К 2012 году у Campagnolo было три набора групп электронного переключения передач. [ 20 ] Велосипедисты начали видеть растущий спектр электронных альтернатив традиционному механическому переключению передач .
-
Детали проводной системы — вид сзади
-
Детали проводной системы — вид спереди
Беспроводное переключение передач
[ редактировать ]




Беспроводная система была анонсирована Tiso в 2012 году, но она не получила широкого распространения. [ 21 ]
В августе 2015 года корпорация SRAM анонсировала свою беспроводную систему переключения передач eTap. [ 22 ] Система тщательно разрабатывалась и тайно тестировалась в течение нескольких лет, от первоначального проектирования до победы на этапе Тур де Франс 2015 года. Передний и задний переключатели используют аккумуляторы прямого монтажа и обмениваются данными с переключателями по беспроводной сети через запатентованный беспроводной протокол, разработанный SRAM, под названием Airea (произносится: область). Набор небольших кнопок-сателлитов, называемых Blips, можно подключить к рычагам переключения передач или модулю аэропереключения (BlipBox) и разместить в любом месте руля как часть системы. На одном велосипеде можно использовать максимум четыре Blip. Компания также воспользовалась возможностью, чтобы представить новую систему смены передач. Правый рычаг сдвигает задний переключатель наружу, левый рычаг сдвигает задний переключатель внутрь, а нажатие обоих рычагов вместе сдвигает передний переключатель. SRAM сделала набор групп доступным для покупки на комплектных велосипедах и в качестве компонентов послепродажного обслуживания, продаваемых через дилеров с весны 2016 года. В конечном итоге ожидается, что система будет распространена на комплекты нижних групп компании, такие как SRAM Force. В мае 2016 года компания анонсировала версию своей беспроводной дорожной группы с гидравлическими дисковыми тормозами под названием SRAM RED eTap HRD. В новых тормозах используется конструкция гидравлического рычага с регулировкой вылета рычага и регулировкой точки контакта рычага, впервые среди шоссейных дисковых тормозов.
На выставке Eurobike 2015, проходившей в немецком Фридрихсхафене, компания FSA продемонстрировала свой рабочий прототип беспроводной системы переключения передач. [ 23 ] Система была опробована на Тур де Франс 2016 года на этапе 17, а на Eurobike 2016 была продемонстрирована окончательная форма группового набора WE (Wireless Electron) (который включает беспроводное переключение передач). [ 24 ] FSA планирует сделать это доступным с мая 2017 года. [ нужно обновить ]
На выставке Interbike 2016 в Лас-Вегасе, штат Невада, Пол Галлахер продемонстрировал работающий прототип своей универсальной беспроводной системы переключения передач XSHIFTER. [ 25 ] Это запатентованное устройство, которое, как утверждается, преобразует любой велосипед с механическими переключателями передач в беспроводное интеллектуальное переключение передач за несколько минут. XSHIFTER будет искать финансирование для разработки в ноябре 2016 года. [ нужно обновить ]
Archer Components , калифорнийская компания, продает комплект модернизации беспроводного переключения передач для горных велосипедов. Первая версия продукта была выпущена 9 февраля 2018 года и называлась D1x Electronic Shifter. Последующая версия продукта была выпущена годом позже и получила название D1x Trail. В D1x Trail используется линейный сервопривод, который тянет до 46 мм стандартного троса переключения передач с помощью программируемого сервоконтроллера. Рычаг можно запрограммировать на переключение любого количества передач от 2 до 20. Рычаг подключается к пульту дистанционного управления, установленному на руле, с помощью Bluetooth Low Energy 4.2 и программируется с помощью приложения iOS или Android. [ нужна ссылка ]
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]![]() | Этот раздел содержит список плюсов и минусов . ( апрель 2021 г. ) |
Электронная система может иметь несколько преимуществ перед сопоставимой механической системой:
- устранить необходимость водителю менять положение рук для переключения передач [ 1 ]
- обеспечивают точное и легкое переключение передач даже в сложных обстоятельствах, например, если у водителя замерзли руки или он полностью утомлен.
- На эффективность переключения не влияют загрязненные, растянутые или изношенные тросы Боудена.
- функция автоматической обрезки может устранить трение цепи [ 1 ]
- переключения могут быть синхронизированы в определенный момент вращения кассеты или передней звезды, что обеспечивает наилучшее и плавное использование наклонов и вырезов в зубьях звездочки.
- Схема переключения передней и задней звезд на велосипеде с несколькими звездочками может быть запрограммирована таким образом, чтобы наилучшим образом использовать прогрессию передач, избежать дублирования передаточных чисел и избавить водителя от необходимости решать, какую комбинацию передних и задних звездочек использовать.
- плавность работы электроники может снизить удары по компонентам трансмиссии [ 5 ]
Электронная система может иметь некоторые недостатки по сравнению с механической системой:
- В настоящее время нет возможности ручного управления, когда батарея разряжена. Это может стать проблемой для гонщиков, в зависимости от типа местности, по которой они едут. [ 3 ] Однако сменные батареи переключателя передач группового набора RED eTap от SRAM позволяют вручную переключать батареи между двумя переключателями, чтобы поместить батарею с оставшимся зарядом на переключатель, который пользователь намеревается переключить. [ 26 ]
- Проблемы с надежностью привели к отзыву с рынка предыдущих электронных систем. С недавнего времени все электронные групповые комплекты полностью водонепроницаемы. Внешние разъемы полностью водонепроницаемы, но внутренние разъемы (внутренняя прокладка для проводных систем) должны быть обернуты термоусадочной трубкой, чтобы быть водонепроницаемыми. [ 16 ]
- Стоимость: система дорогая по сравнению с более низкими системами механического переключения передач. (В мае 2010 года система Shimano Dura Ace Di2 стоила более 2500 долларов). [ 27 ]
- Вес: Электронные группы обычно тяжелее, чем их механические аналоги. [ 28 ]
См. также
[ редактировать ]- Ступичная передача
- Схема езды на велосипеде
- Бесступенчатая трансмиссия NuVinci
- Полуавтоматическая коробка передач
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Бест, Пол (8 апреля 2009 г.). «Электронное переключение передач Dura-Ace Di2 от Shimano дает гонщикам преимущество во времени» . Гизмаг . Проверено 10 февраля 2010 г.
- ^ Майкл Свитман. «Браунинг» . Проверено 10 сентября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Ян Остин (13 февраля 2009 г.). «Велоспорт вступает в эпоху электроники с новой системой переключения передач» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 12 февраля 2010 г.
- ^ «История СРАМ» . Архивировано из оригинала 6 октября 2009 г. Проверено 17 февраля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Филлипс, Мэтт (9 февраля 2010 г.). «Переход на электричество» . Велосипедный журнал . Архивировано из оригинала 17 апреля 2009 года . Проверено 10 февраля 2010 г.
- ^ Леннард Зинн (15 сентября 2009 г.). «Волшебство Кампаньоло живет в Виченце» . ВелоНьюс . Проверено 17 февраля 2010 г.
- ^ Дэвид Артур (9 июля 2009 г.). «Профессиональные райдеры на Shimano Dura-Ace Di2» . ДорогаВелоспортВеликобритания . Проверено 12 февраля 2010 г.
- ^ ООО «ТСР ЭДВЭНДСЛ СЛ» . Гигантское производство . Проверено 12 февраля 2010 г.
- ^ «Мадоне 6 серия» . Трек Велосипедная Корпорация . Проверено 12 февраля 2010 г.
- ^ «Когда появится SRAM RED eTap? – Часто задаваемые вопросы по электронным группам SRAM Road» . Архивировано из оригинала 7 сентября 2015 г. Проверено 11 сентября 2015 г.
- ^ «Где доступен SRAM RED eTap? – Часто задаваемые вопросы по электронным группам SRAM Road» . Архивировано из оригинала 19 сентября 2015 г. Проверено 11 сентября 2015 г.
- ^ Бен Коксворт (7 декабря 2016 г.). «10 лучших велосипедных инноваций 2016 года» . Новый Атлас . Проверено 4 июня 2017 г.
- ^ Тайлер Бенедикт (2 ноября 2016 г.). «Универсальный комплект беспроводного переключения передач X-Shifter запущен в эксплуатацию» . Велосипедный слух . Проверено 4 июня 2017 г.
- ^ Кроу, Пол. «Электронное переключение передач на велосипеде» . Коленный слайдер . Проверено 9 февраля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Джеймс Хуанг (август 2009 г.). «Трансмиссия Shimano Dura-Ace Di2» . BikeRadar.com . Проверено 13 февраля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Хагерман, Эрик (31 июля 2008 г.). «Shimano не использует тросы для полностью электронного переключения передач» . Проводной . Проверено 9 февраля 2010 г.
- ^ Коул, Мэтью (1 августа 2008 г.). «Shimano представляет электронную группу Dura-Ace Di2» . BikeRadar.com . Проверено 9 февраля 2010 г.
- ^ Ричард Тайлер (20 июня 2011 г.). «Shimano Ultegra Di2 – Первый взгляд» . BikeRadar.com . Проверено 10 сентября 2012 г.
- ^ Стивен Фарранд (25 октября 2010 г.). «Кампаньоло демонстрирует новую электронную систему переключения передач» . BikeRadar.com . Проверено 10 сентября 2012 г.
- ^ Робин Уилмотт (17 июля 2012 г.). «Выпущен 11-скоростной двигатель Campagnolo Athena EPS» . BikeRadar.com . Проверено 10 сентября 2012 г.
- ^ Бен Коксворт (18 декабря 2012 г.). «Tiso представляет беспроводное электронное переключение передач для дорожных велосипедов» . ГизМаг . Проверено 12 сентября 2015 г.
Сигналы переключения передач передаются от переключателей к блоку управления через Bluetooth и/или другой неуказанный тип радиопротокола — системы Shimano и Campagnolo, напротив, используют электрическую проводку.
- ^ Уоррен Росситер (26 августа 2015 г.). «SRAM Red eTap открывает эру беспроводного переключения передач» . БайкРадар . Проверено 12 сентября 2015 г.
- ^ «Самая захватывающая технология шоссейных велосипедов Eurobike 2015» . БайкРадар .
- ^ Брейси, Джеймс (7 марта 2017 г.). «FSA K Force WE: все, что вам нужно знать о первом полном наборе групп FSA» . Еженедельник на велосипеде .
- ^ Бенедикт, Тайлер (26 сентября 2016 г.). «XShifter обеспечивает беспроводное электронное переключение передач на любом велосипеде и любом переключателе передач» .
- ^ «Часто задаваемые вопросы о дорожной электронной группе SRAM. Батареи. Батареи» . Компания SRAM . Проверено 12 сентября 2015 г.
Взаимозаменяемы ли аккумуляторы переднего и заднего переключателя? Да. Кроме того, в манетках используется одна батарейка типа монеты CR2032.
- ^ «Соревнующийся велосипедист» . Проверено 22 декабря 2010 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы о дорожной электронной группе SRAM. Батареи. Батареи» . Компания SRAM . Проверено 12 сентября 2015 г.
Полный комплект групп SRAM RED eTap на 137 грамм тяжелее, чем механический SRAM RED, с той же шатуном, кареткой и задним переключателем с короткой клеткой.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Описание Shimano своего Di2 с техническими характеристиками и в разобранном виде.
- Описание Campagnolo своего EPS с техническими характеристиками и покомпонентными изображениями.
