_kopiya_670.jpg)
.png){kind=spacer}
.jpg){kind=spacer}
На протяжении многих лет велосипедная трансмиссия постоянно улучшалась в плане точности переключения, плавности, снижения трения, шума, веса и даже не вспомнить чего ещё. Но во всех современных высокоэффективных конструкциях (включая внутренние редукторы) есть один общий элемент - это цепь. Она стала лучше, насколько это только возможно, но что, если избавиться от неё полностью? Радикальная концепция DrivEn от CeramicSpeed делает именно так, и это первое полное переосмысление велосипедной трансмиссии за последнее время…
Новая трансмиссия от CeramicSpeed использует приводной вал вместо цепи.
В ПОИСКАХ НЕУЛОВИМОГО 1%
Ещё в 2017 году в CeramicSpeed поставили перед собой задачу, которая была названа между собой «погоней за 1% трансмиссией». Как следует из названия, они задались целью создать трансмиссию с потерями на трение менее 1% или, с другой стороны, чтобы она имела 99% эффективности при передаче мощности гонщика от шатунной системы к заднему колесу.
Недавно CeramicSpeed приблизился к завершению этой задачи, изменив обычную трансмиссию с помощью ряда чрезвычайно эффективных деталей, в том числе сверхбыстрой цепи, увеличенных роликов заднего переключателя («hop-up kit») и полного набора керамических подшипников с низким коэффициентом трения. Но даже с секретной смазкой UFO, цепь всё ещё имеет много точек соприкосновения, в которых возникает трение.
Основная концепция приводной трансмиссии заключается в том, как обработанные алюминиевые зубья взаимодействуют с картриджными подшипниками на приводном вале из карбона. Поскольку подшипники свободно вращаются, в системе почти не возникает трения – по крайней мере теоретически.
Вместо этого новая концепция трансмиссии CeramicSpeed, разработанная в сотрудничестве со студенческой исследовательской группой из университета в городе Боулдере, штат Колорадо, использует новую конструкцию с приводным валом, которая, по словам компании, почти полностью устраняет трение скольжения.
Вместо обычных передних звёзд и шестерней кассеты используются два «зубчатых кольца» с зубьями, которые загнуты примерно на 60° от нормы, а между ними находится карданный вал из карбона, который вращается на двух картриджных подшипниках с низким коэффициентом трения. Но, в отличие от типичных приводных валов, которые используют конические шестерни с высоким трением, концы DrivEn снабжены двумя круглыми шестернями, увенчанными множеством малых подшипников. Именно эти картриджные подшипники входят в зацепление с зубьями шестерней и тщательно регулируют угол и форму соприкосновения. CeramicSpeed утверждает, что может почти полностью устранить трение системы посредством качения.
.jpg)
На заднем конце такой же интерфейс шестерней и подшипников.
Так какое же всё это имеет значение?
"В среднем по всем передачам DrivEn создает на 49% меньше трения, чем трансмиссия Shimano Dura-Ace, - сказал главный технический директор CeramicSpeed Джейсон Смит, который основал когда-то независимый испытательный центр трения трансмиссии «Факты трения». - Когда система Dura-Ace была улучшена с помощью CeramicSpeed OSPW и гоночной цепи с UFO, система DrivEn показала на 32% меньше трения. С точки зрения эффективности, DrivEn показывает волшебные 99% при выходной мощности гонщика 380 Вт".
ЕЩЁ ТАК МНОГО ВОПРОСОВ
DrivEn пока ещё находится на этапе концепции, и есть бесчисленные препятствия, стоящие на пути широкого внедрения системы.
Во-первых, в настоящее время DrivEn по-прежнему является только односкоростным прототипом. Многоскоростная система с почти 500% от общего диапазона (больше, чем на обычной компактной двойной трансмиссии) была разработана и концептуально подготовлена для рекламных фотографий, но на самом деле она не работает. Однако идея как это может работать звучит многообещающе.
.jpg)
Приводной вал вращается на гибридных картриджных керамических подшипниках установленных на обоих концах.
Вместо формы усеченного конуса нынешних обычных многоскоростных кассет, система DrivEn была бы плоским диском. Зубчатые шестерни располагались бы внутри одна другой в этой же плоскости и, перемещая заднюю шестерню карданного вала по оси, можно вводить её в зацепление для изменения передаточного числа. Кроме того, изменение количества подшипников на передней и задней шестернях будет по существу тем же самым, что смена передних звёзд.
Однако понимание того, как именно эта задняя шестерня будет перемещаться, пока выходит за пределы области знаний CeramicSpeed и Смит говорит, что им, вероятно, придется сотрудничать с другой компанией, чтобы сдвинуть дело с мёртвой точки. В теории, небольшой электрический двигатель и беспроводной приёмник могли бы располагаться внутри полого карданного вала из карбона, управляясь сигналами, отправляемыми с ручек переключения.
Но даже тогда будут большие проблемы. Например, как перемещать шестерни такой конфигурации друг на друга, особенно в движении, да ещё и под нагрузкой?
«Мы много обсуждали эту автоматическую систему и её «мозг», - сказал Алекс Розенберри, инженер, который управлял проектом со стороны университета Колорадо (и который теперь работает на CeramicSpeed в качестве поставщика). - Система должна быть довольно интеллектуальной, чтобы распознавать насколько быстро она движется. Она должна быть довольно «умна», чтобы знать, как быстро движется, какую шестерню выбрать для переключения. Мы пока не уверены, но определенно есть потенциал, чтобы система работала».
В CeramicSpeed определили, что поворот зубьев и подшипников может дополнительно снизить трение скольжения между ними.
Есть и другие вопросы, касающиеся многоскоростной функциональности, например, возможность выбора конкретных передаточных чисел. Если плоская форма кассеты обеспечивает невероятный потенциал передаточных чисел, то промежуточные шаги всё ещё ограничены тем, каким образом шестерни будут стыковаться друг с другом. Удастся ли убедить одного из нынешних производителей трансмиссий работать с CeramicSpeed над этим?
На базовом уровне DrivEn явно не будет работать с обычными рамами и всё, что создано специально для этой системы, будет иметь длинный список скрытых пока проблем, которые будет необходимо решить, чтобы всё работало хорошо. Прототип CeramicSpeed был основан на модифицированном Cervelo P5, который был сделан вручную, и любая компания, желающая рискнуть сделать совместимую раму, будет играть в лотерею без предсказуемого результата – не важно кто купит эту штуку.
И хотя заявленные показатели трения чрезвычайно заманчивы, как там насчёт других показателей эффективности, таких как вес, аэродинамика и надёжность? С какой нагрузкой будет в состоянии справиться привод? Что произойдет, если система будет грязной? А как насчёт совместимости с соответствующими компонентами?
CeramicSpeed создал этот единственный образец, чтобы продемонстрировать, как система DrivEn может выглядеть в более готовом к производству виде.
Это, безусловно, длинный список «что, если?» и, казалось бы, непреодолимый. Но, опять же, были примеры, когда самые радикальные идеи воплощались в реальность, так что посмотрим, что из этого выйдет.
«Насколько велика вероятность того, что система когда-нибудь станет реальностью? - переспросил Розенберри. - Понятия не имею. Это зависит от многих других вещей. Мы, конечно, думаем, что это возможно, но воплотится ли это в реальность или нет, выходит за рамки того, над чем мы работаем».
Езда с DrivEn пока лишь мечта и красивая картинка, сделанная к презентации.
