Велосипедные обода

Необходимость в выборе тех или иных ободов (или как их еще называют, ободьев) для своего велосипеда возникает не очень часто. Проблема выбора встает при покупке нового или не очень нового велосипеда, но чаще, в случае замены старых ободов или колес на новые, когда они не устраивают вас по каким-либо причинам или попросту сильно изношены (восьмерки, трещины, протиры тормозных дорожек). Тем не менее, к выбору ободов следует подходить серьезно, с учетом предполагаемого стиля эксплуатации велосипеда. Требования, предъявляемые к ободу, заключаются в том, что обод должен быть как можно легче, но при этом оставаться достаточно прочным. Конечно, прочность колеса определяется не только прочностью и жесткостью обода, но и качеством спиц, их количеством, силой и равномерностью натяжения. Но без хорошего обода собрать прочное колесо невозможно. А постоянная правка "восьмерок" - удовольствие ниже среднего.

Почему колеса должны быть прочными понятно, а почему же они должны быть очень легкими? При разгоне велосипеда, силы велосипедиста расходуются не только на увеличение линейной скорости велосипеда в целом и колес в частности, но и на увеличение скорости вращения (раскрутку) колес. И чем дальше от центра вращения находится масса и чем она больше, тем большую работу приходится затрачивать на раскрутку. Особенно заметно это проявляется в тех видах спорта, где скорости движения постоянно изменяются на большие значения. Например, в соревнованиях по кросс-кантри и подобных дисциплинах вес обода и шины влияет значительно сильнее, чем в равнинных шоссейных гонках. Активное передвижение по городу тоже имеет достаточно "рваный" ритм, а учитывая качество многих улиц в российских городах, становится понятным и требование к высокой прочности колес.

1. Материалы.

На данный момент подавляющее количество ободов изготавливается из алюминиевых сплавов. Такие обода значительно легче стальных, встречающихся иногда на самых дешевых горных велосипедах, а также большинстве городских. При этом прочность дешевых стальных ободов крайне низка, а ободные тормоза работают с ними значительно хуже, чем с алюминиевыми. Углепластиковых ободов в чистом виде я не встречал, из этого материала изготавливаются лишь моноблочные колеса (например, Spinergy), в которых обод, корпус втулки и 4-5 широкие плоские спицы представляют собой единую цельную деталь.

2. Конструктивные особенности.

Конструкция обода может значительно различаться в зависимости от типа велосипеда. Для большинства велосипедов в настоящее время применяются обода коробчатого сечения, которые рассчитаны на использование бортовых шин. Их боковые стенки хорошо развиты и с внутренней стороны имеют канавку, в которую заводится при установке борт шины. Накачанная шина раздается в стороны давлением воздуха в камере и своими бортами держится за стенки обода, плотно прижимаясь к нему. Шины для шоссейных велосипедов (трубки, однотрубки) наклеиваются на обод через специальную матерчатую ленту: обода для них не имеют развитых стенок с внутренней стороны, а наоборот достаточно плоские, имеют трубчатое сечение. Правда, на данном этапе, и на шоссейных велосипедах стали использоваться клинчерные шины (так называемые клинчера), имеющие традиционную конструкцию (камера и легкая узкая шина высокого давления с бортом). Для скрепления обода в кольцо, обычно применяется сварка встык.

Так как на данный момент в России наибольшее распространение получили горные и вседорожные велосипеды, а также все популярнее становятся гибриды, то стоит чуть подробнее остановиться на особенностях классических ободов коробчатого сечения. Помимо различных размеров ободов, продукция многих производителей подразделяется на группы. Причем обода разделяются как для разных типов велосипедов, так и для разных сфер применения для одного типа. Особенно это касается горных велосипедов. Например, по прочностным параметрам они могут делиться на прогулочные, кросс-кантрийные, фрирайдные и даунхильные. Такое разделение, конечно же, весьма условно, никто не мешает вам гоняться в кросс-кантри на даунхильных ободах, но позволяет приблизительно оценить вес и прочность ободов, а также некоторые другие конструктивные особенности перечисленные ниже.

3. Одностенные и многостенные.

Самые простые обода (прогулочные) обычно выполняются одностенными, то есть профиль такого обода похож на букву "U". Более совершенным типом ободов, которые могут иметь меньший вес при большей прочности, являются двухстенные (двойные) обода (кросс-кантри - даунхил), в которых в серединке "U" добавлена горизонтальная перемычка. Такой профиль обычно имеют обода среднего и высокого уровня, хотя, в последнее время появилась тенденция к установке недорогих модификаций на относительно дешевые горные и не только горные велосипеды. Если необходим обод с большей прочностью, то применяется обод с высоким профилем: за счет его применения значительно повышается жесткость и прочность "на складывание" обода. Такому ободу менее страшны кочки и ямы на дороге или гоночной трассе. Самый развитый вариант обода - трехстенный, когда внутрь высокопрофильного обода вставляется третья горизонтальная перемычка. Роль этой перемычки заключается уже не столько в увеличении жесткости "на складывание" обода, сколько в увеличение боковой жесткости, препятствующей появлению восьмерок, а также, может препятствовать "смятию" обода тормозными колодками. Такие обода встречаются очень редко. Обода для относительно легкого применения, например, кросс-кантрийные, выполняются достаточно узкими - наружный размер 21-26 мм. Обода для фрирайда, а тем более для даунхила могут быть много шире, до 35 мм и более. При увеличении ширины обода, заметно увеличивается и его поперечная жесткость.

4. Методы увеличения прочности и снижения веса.

Для дополнительного упрочнения ободов применяется поверхностное насыщение другими веществами гальваническим способом - анодирование. Поверхность анодированных алюминиевых ободов не светлая, а черная. Часто одна и та же модель обода может иметь как обычную модификацию, так и анодированную, которая стоит на 10-20% дороже.

Прочное колесо можно собрать, используя, например, толстые или просто высококачественные спицы. Но суть их применения - возможность высокого предварительного натяжения спиц, когда полезная нагрузка распределена по спицам более равномерно. Но известны случаи, когда при ударах при проезде больших неровностей из алюминиевых ободов вырывались спицы. Для укрепления поверхности обода в зоне спицевого отверстия, раньше под головки ниппелей спиц иногда подкладывали шайбы. Теперь на многих ободах в отверстие устанавливаются вставочки, так называемые пистоны, которые также облегчают вращение ниппелей при сборке колеса и его правке. В двухстенных ободах могут быть установлены как обычные пистоны, на внешней стенке, так и двойные, проходящие насквозь через обе стенки.

Ранее для большинства велосипедов стандартное колесо состояло из 36 спиц. Большее количество встречалось редко, а меньшее (32, 28, 24) только на шоссейных велосипедах и велосипедах с маленькими колесами. Сейчас, с появлением качественных и прочных спиц и жестких ободов, проблема обрыва спиц уже не столь актуальна, для более-менее продвинутого горного велосипеда стандартом стало 32 спицы в колесе. В случае использования радиального спицевого набора, количество спиц может быть еще меньше. При сборке колеса необходимо убедиться в соответствии количества отверстий под спицы в ободе и втулке.

5. Другие конструктивные особенности.

В последнее время иногда стали появляться обода со смещенными рядами отверстий под спицы. Такие обода предназначены только для задних колес многоскоростных велосипедов. Дело в том, что из-за применения в многоскоростных втулках кассет с большим количеством звездочек, приходится сдвигать правый фланец втулки к ее центру, и зонт спиц справа получается более плоским, чем слева. Чтобы достичь этого, правые спицы приходится натягивать много сильнее, чем левые. Таким образом, либо спицы правой стороны становятся перетянутыми, либо левой недотянутыми. Для уменьшения этого эффекта и применяются обода со смещенными на 2-3 мм влево рядами отверстий.

В настоящее время в велосипедах применяются три типа ниппелей: автомобильный/мотоциклетный (Schrader), велосипедный (Dunlop) и спортивный (Presta). Диаметр "соска" ниппеля у первых двух типов больше, у третьего меньше. Так как в настоящее время все более широкое распространение приобретают ниппеля Presta, то и обода все чаще делают под них. Для установки на такой обод камеры с обычным ниппелем, отверстие необходимо рассверливать, хотя лучше использовать запасные камеры соответствующего типа. Если на вашем велосипеде стоят высокопрофильные обода, то вам необходимо иметь запасные камеры с длинными "сосками". В некоторых ободах спицы крепятся не на наружной стенке обода, а на внутренней, что приводит к необходимости применения спиц с длиными нипелями.

Для облегчения ободов часто применяется утоньшение боковых стенок, нагрузка на которые относительно невелика. В сочетании с применением мощных тормозов типа V-brake, это часто приводит к тому, что боковые стенки в районе тормозных дорожек достаточно быстро протираются тормозными колодками: не редкостью стало "убиение" обода за пару сезонов эксплуатации. Выходом из этой ситуации стало применение дисковых тормозом. Обода, предназначенные для применения с дисковыми тормозами, тормозных дорожек не имеют вовсе и, соответственно, не могут быть использованы с ободными тормозами.