Типы и особенности велосипедных втулок. На что обратить внимание при замене.

Одна из основных частей любого велосипеда – колесо.

Конструкция колеса состоит из

• обода;
• набора спиц;
• втулки;
• покрышки с камерой.

В этой статье мы рассмотрим, что такое втулка, какие они бывают по типам, видам и т.п.

Что такое велосипедная втулка?

Втулка – это центральная деталь велосипедного колеса, вращающаяся на подшипниках вокруг неподвижной оси. Она соединяется спицами с ободом и образует единую жесткую конструкцию колеса.

Различаются они по многим параметрам, которые мы сейчас и рассмотрим.

Прежде всего, они делятся по расположению колеса, для которого предназначены:

1. Передняя – для переднего колеса.

   Их конструкция достаточно проста, так как используются они только для крепления колеса на вилке. Передние втулки бывают обычные и динамо-втулки, позволяющие вырабатывать электричество во время езды.

2. Задняя – для заднего колеса.

   Их конструкция сложнее, и разновидностей больше:

   • Для кассеты.
   • Для трещотки.
   • С ножным тормозом.
   • С одной звездой для односкоростного велосипеда без тормоза.
   • Планетарная втулка.

   Отличия трещотки от кассеты для многоскоростного велосипеда описаны в этой статье.

Различия задних втулок для кассеты и трещотки

Задние втулки для трещоток и кассет различаются между собой и несовместимы друг с другом.

Для трещоток - с резьбой, а для кассет - с барабаном, на котором есть выступы для шлицевого соединения с кассетой.

Важным плюсом у втулок для кассет является то, что подшипники у них расположены по краям, близко к дропаутам. Это, в отличие от трещоточных моделей, позволяет значительно лучше переносить большие нагрузки на ось при тяжёлом велосипедисте (более 90-100 кг), большом грузе на багажнике или при сильных динамических нагрузках (ударах) на заднее колесо.

Ось на втулках для трещоток, при таких же нагрузках может погнуться, так как в них подшипник, держащий нагрузку, расположен под первыми звездами, а дропауты давят на края оси. Напомним, что нумерация задних звезд начинается от самой большой. В результате возникает значительно большее, чем у кассет, плечо у силы давления дропаутами на ось и большая нагрузка на неё, которая и может привести к изгибу или даже поломке оси.

У моделей для трещоток храповый механизм (механизм свободного хода) расположен внутри самой трещотки и шарики у подшипников в нем маленькие и, соответственно, нагрузку они выдерживают меньшую, чем у кассеты.

У втулок для кассет храповый механизм встроен внутри неё самой. Там больше места, поэтому шарики в подшипниках более крупные и могут выдерживать большие нагрузки. В дорогих и качественных моделях производители устанавливают промподшипники.

Учтите, что шлицы кассет некоторых производителей, таких как Shimano/Sram и Compagnolo, отличаются по ширине и высоте. Т.е. кассеты производства Compagnolo на втулку с барабаном стандарта Shimano/Sram и наоборот установить нельзя!

Ширина барабана для втулок под кассеты с разным количеством звезд то же отличается - чем больше звезд в кассете, тем шире барабан.

Но в случае, если втулка с более широким барабаном, чем требуется, свободное пространство можно заполнить специальными проставками, которые называются «спейсерами». 

Втулки различаются по типу крепления оси на вилке или перьях рамы:

1. Самый дешевый, распространенный и простой вариант – двумя гайками. Это тип крепления очень надежен и гарантирует жесткость. Его можно использовать на любых дропаутах – как вертикальных, так и горизонтальных.
2. Более дорогой, но удобный – эксцентрик.

   Это крепление отлично подходит для городских, шоссейных велосипедов, но его не рекомендуется использовать для агрессивных стилей катания. Для них это слабое крепление.

   Подходит для случаев, когда периодически нужно быстро снимать колесо. Например, при домашнем хранении, перевозке.

   Рекомендуется использовать только для вертикальных дропаутов.

3. Редко используемые системы крепления для экстремальной езды:

• Это гибрид эксцентрика и гайки. В этом случае ось закрепляется на дропаут с помощью гаек с одной стороны и зажимается с помощью рычага эксцентрика с другой.
• "Thru-bolt" ("сквозной болт"). Ось втулки вкручивается в отверстие с резьбой в одном дропауте и зажимается эксцентриком с другой. Очень сильно повышает торсионную жёсткость вилки или заднего треугольника. Эксцентрик в ней не простой, а особенный. Трубка-корпус рассечена на четыре лепестка, и при зажиме лепестки, раздвигаясь, прочно фиксируют ось в дропауте вилки.

По материалу изготовления

Стальные – самые дешевые и тяжелые. Но для большинства городских велосипедов отлично подходят.

Алюминиевые – очень распространенные, легче предыдущих, но и дороже. Чуть менее прочные, чем стальные, но не так, что бы это было критично. Естественно, не ржавеют.

Титановые сплавы – самые легкие и прочные, но и самые дорогие. Часто в таких изделиях применяется комбинация материалов. Например, ось – титановая, а сама втулка – из алюминиевых сплавов. Их используют, например, в Shimano XTR, и применяются для профессиональных гонок, как правило, на кросс-кантрийных велосипедах. 

По количеству отверстий для спиц

В настоящее время наиболее распространены стандарты на 28, 32 и 36 спиц, но встречаются и другие варианты, например, на 24 спицы,

Чем меньше количество спиц, тем легче колесо, но при этом оно становится менее прочным и жестким. В гоночных моделях, где идет борьба за каждый грамм, количество спиц в колесах меньше, чем в моделях для экстремальных дисциплин.

Главное, что количество отверстий для спиц в ободе и втулке должно совпадать.

По типу спиц

1. Втулки с фланцами для крепления изогнутых спиц. Это наиболее распространенный тип. Если на втулке не накручен ротор дискового тормоза, то можно достаточно просто поменять спицу. В противном случае придется снимать ротор дискового тормоза, кассету или трещотку.
2. Бесфланцевые втулки для изогнутых спиц. Впервые их придумали инженеры из Shimano. Они легче фланцевых и дешевле, чем модели для прямых спиц. Их самый главные плюс в том, что для замены любой спицы не нужно снимать остальные детали с колеса: роторы дисковых тормозов, трещотки и кассеты. Но есть и существенный недостаток. Из-за того, что в корпусе существует прорезь – втулки легко загрязняются при поездке и мыть их внутри очень сложно.
3. Втулки для прямых спиц. В отличие от предыдущих типов, рассчитанных на дешевые и самые распространенные изогнутые спицы, эти предназначены для прямых спиц. В них, так же как и у предыдущего варианта, для замены спицы не нужно ничего снимать с колеса. Такие модели обеспечивают необходимую жесткость при спицовке колеса, но значительно дороже втулок для изогнутых спиц.  

По типу используемого подшипника

Бывают на насыпных или промышленных подшипниках (промподшипники). Плюсы и минусы каждого варианта и какой из них лучше для каких велосипедов боле подробно рассмотрены в статье «Подшипники в велосипедных втулках – промышленные или насыпные?»

По типу тормозов

• барабанные втулки с ножным тормозом
• с роллерным тормозом
• для V-brake тормозов
• для дисковых тормозов на 6 болтов
• для дисковых тормозов на Center Lock

Об отличиях втулок для дисковых тормозов и вариантах крепления ротора дискового тормоза к втулке описано в статье «Как ротор дискового тормоза крепится к втулке. 6 болтов или CenterLock».

По физическим размерам

Если Вы меняете старую втулку на новую, то учтите все её размеры:

• ширина самой втулки;
• расстояние между фланцами;
• диаметр фланцев;
• диаметра круга отверстий спиц;
• длина, диаметр оси.

Если диаметры фланцев новой и старой втулки не совпадают, то вероятнее всего придется менять и спицы. 

Есть разные стандарты осей втулок, различающиеся по диаметру и длине. Чем он больше диаметр, тем надежнее втулка, но при этом  весить она будет также больше.

Диаметры осей бывают: 9, 9.5, 10, 12, 15, 20 мм.

Для обычного горного и кроссового велосипеда диаметры 9-10 мм, более экстремального – 15-20 мм.

Оси различаются по длине.

Стандарты осей для передних втулок

Стандарты осей  для задних втулок

В таблицах приведены не все возможные размеры, поэтому при выборе оси будьте внимательны – проверяйте все размеры.

Динамо-втулки

Это обычно передние втулки со встроенным электрогенератором.

Их очень удобно и полезно использовать для туристических велосипедов во время многодневных маршрутов, чтобы избежать проблем с постоянным поиском розетки. Конечно, можно взять с собой повербанк (Power Bank) или небольшую солнечную батарею. Но, Power Bank не решит проблему, а только отложит на некоторое время поиск розетки, да и солнышко ведь то же не всегда ярко светит.

Так что динамо-втулка в этом случае очень даже не плохой вариант. Едешь и потихоньку подзаряжаешь аккумулятор фонаря, смартфон или тот же повербанк.

Правда, не всё так просто. Подключать напрямую динамо-втулку к смартфону или фонарю не получится – нужен будет специальный конвертер с аккумулятором.

Динамо-втулки выпускают под V-brake, дисковые и роллерные тормоза.

Более подробно о них можно почитать в статье «Велосипедные динамо-втулки: принцип работы и подключения, плюсы и минусы.»

Исходя из всего описанного выше разнообразия характеристик и свойств втулок становится понятно, что замена старой на новую может стать не такой простой операцией. При покупке обязательно учтите все геометрические размеры и требуемые характеристики. И еще помните, что замена втулки всегда приводит к переустановке спиц. И тут уже для не специалиста вполне резонно встает вопрос, что проще и дешевле выйдет в итоге: купить новое колесо в сборе или покупать втулку, спицы  и платить за перенабор спиц на колесе.

А этот вопрос каждый велосипедист решает в силу обстоятельств и финансовых возможностей.

Что ещё можно почитать:

1. Велосипедные динамо-втулки: принцип работы и подключения, плюсы и минусы
2. Что такое передачи (скорости) у велосипеда и как их переключать.
3. Планетарные втулки. Принцип работы, плюсы и минусы
4. Как работает храповой механизм в задней втулке или кассете велосипеда
5. Тензометр для велосипедных спиц: для чего нужен, принцип работы и как им мерить натяжение