Синхронизированные и несинхронизированные МКПП

Автоинструктор

Выберите из спискаженщинамужчина

Коробка передач

Выберите из спискаАКППМКПП

Маршрут ГИБДД

Выберите из спискаБалашихаВаршавскийВидноеДолгопрудныйЖелезнодорожныйИзмайловскийКоролевКосинскийКрасногорскийЛобненскийЛюберцыМарьинскийМытищиНа ВернисажнойПяловскийСтрогиноСтрогинскийХимки

Округ

Выберите из спискаВАОЗАОСАОСВАОСЗАОЦАОЮАОЮВАОЮЗАО

Город

Выберите из спискаБалашихаВидноеДзержинскийДолгопрудныйЖелезнодорожныйКоролёвКрасногорскЛыткариноЛюберцыМытищиПушкиноРеутовТомилиноХимки

1. Главная
2. org/ListItem»>Статьи
3. Синхронизированные и несинхронизированные МКПП

Коробки передач бывают механические и автоматические. Механические коробки передач тоже бывают разные — синхронизированные и несинхронизированные. В чем заключается разница между ними, знает любой автоинструктор для вождения по городу. Однако эта информация будет полезна для любого водителя, как и любые познания в автомеханике.

Синхронизированная коробка передач – это коробка, в которой наличествует синхронизатор. Это устройство придумано, чтобы выравнивать скорости вращающихся шестерен. Пока они не сравняются, оно не позволит муфте включения перейти на другую шестерню. Синхронизатор в МКПП уже дает повод говорить о частичной автоматизации процесса переключения.

Несинхронизированная МКП – коробка, в которой синхронизатор отсутствует. Следовательно, водителю приходится осуществлять переключение передач самостоятельно, вручную. Каким образом это происходит? Скорости шестерен сильно разнятся, и переключающая муфта просто не может перейти на другую шестерню.

Как поступить водителю в подобной ситуации, ведь на дороге необходима адекватная и своевременная реакция?

Водителю в этой ситуации приходится дожидаться, пока сравняются скорости вращающихся шестерен. Делается это таким образом – чтобы осуществить переключение низшей на высшую передачу, сначала необходимо выжать сцепление, потом выключить передачу (перевести коробку в нейтральный режим). Затем педаль сцепления следует отпустить, а потом снова нажать и только тогда уже включать необходимую передачу. Эта техника называется «двойным выжимом сцепления». Если же, наоборот, нужно осуществить переключение с высшей на нижнюю передачу, тогда процесс в принципе повторяется, но с небольшим дополнением. Это дополнение называется «перегазовкой» — когда коробка передач пребывает в нейтральном режиме, необходимо нажать педаль акселератора. Для чего нужны все эти манипуляции? Они помогают отрегулировать скорости вращения шестерен и непосредственно переключение передач.

Некоторые водители практикуют переключение передач на коробках без синхронизатора, не используя педаль сцепления. Это, как правило, профессиональные водители с серьезным опытом вождения, потому что в этой ситуации необходимо чувствовать обороты двигателя в процессе переключения. Как правило, такую технику переключения практикуют водители спортивных мотоциклов и автомобилей.

Выбрать инструктора:

• Автоинструктор Виктор
• Автоинструктор Дмитрий
• Автоинструктор Анатолий
• Автоинструктор Юрий
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Яков
• Автоинструктор Игорь
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Дмитрий

Отзывы:

Все отзывы

Только рычаг. Может ли механика обходиться без педали сцепления? | Об автомобилях | Авто

16. 02.2022 00:13

Владимир Гаврилов

Примерное время чтения: 4 минуты

3417

Shutterstock.com

Ford и Kia независимо друг от друга запатентовали новые ручные трансмиссии, существенно облегчающие управление машиной.

Эксперименты с механическими коробками передач продолжаются. Американские инженеры запатентовали техническое решение, позволяющее выпускать механическую коробку переключения передач, способную менять ступени без педали сцепления. От водителя требуется только вставлять селектор в соответствующие пазы без выжима педали. Подобную конструкцию уже начали выпускать корейцы из концерна Kia-Hyundai. Зачем понадобились такие трансмиссии и как ими предлагается пользоваться?

Американская коробка

В ноябре 2021 года компания Ford получила документы из Бюро по патентам и торговым маркам США на новую механическую трансмиссию, которая способна обходиться без педали сцепления.

В описании говорится, что это обычная механическая коробка передач, но с электронным блоком управления. Электрогидравлический механизм позволяет переключать передачи по команде от селектора. Водитель оперирует только рычагом, а за размыкание дисков сцепления отвечают гидравлика и исполнительный механизм с электронным актуатором. Как только водитель вставляет рычаг в нужный паз, электроника кратковременно разжимает диски. При этом педаль сцепления тоже сохранена — для тех, кто не может избавиться от привычки.

Электронный блок получает сигналы на выжим сцепления либо от датчика давления на селекторе передач, либо от электронной педали сцепления, которая не имеет механического привода и работает только по электронным импульсам.

Подобная коробка должна понравиться тем автомобилистам, которые предпочитают спортивный стиль вождения или часто используют машины для поездок по пересеченной местности. Механика позволяет выставить нужную передачу и контролировать скорость только оборотами мотора. Кроме того, механическая коробка намного надежнее автоматических трансмиссий и способна выдерживать максимальные нагрузки.

Кроме того, электронное сцепление должно сделать управление механической трансмиссией более совместимым с гибридной силовой установкой. В то же время пока неизвестно, какие автомобили получат электрогидравлическое сцепление. Возможно, это будет спорткар S650 Mustang или внедорожник Bronco с гибридным приводом.

Корейская коробка

Корейские машины уже получили подобную технику. Механическая коробка разработана компанией Kia для использования в машинах среднего класса с 48-вольтовыми гибридными установками, называемыми чаще мягкими гибридами. Система получила название «интеллектуальная механическая коробка передач» (iMT — intelligent Manual Transmission). Она уже идет на серийные модели Ceed и Rio для европейского рынка. У таких машин педаль сцепления не имеет механической связи с фрикционными дисками. Водитель может пользоваться педалью или только рукояткой селектора. Это сделано для того, чтобы электроника могла сама размыкать сцепление для движения накатом.

Компания Hyundai взяла на вооружение другую разновидность iMT — вообще без педали сцепления. Первой моделью с такой трансмиссией стал компактный кроссовер Hyundai Venue для рынка Индии.

Инновационная трансмиссия iMT оснащена стартерным генератором с ременным приводом, который является частью 48-вольтовой гибридной системы, благодаря чему можно оснащать машины с механикой системой «стоп-старт», которая глушит двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в пробках или на светофорах и запускает его снова перед началом движения. Более того, это позволит отключать мотор и при движении накатом, то есть прямо на скорости, благодаря чему можно экономить не только топливо, но и ресурс силового агрегата.

Во время отключения ДВС выбранная передача остается включенной, а сцепление разрывается, благодаря чему мотор может беспрепятственно перезапускаться в движении. Для запуска мотора водителю достаточно коснуться педали газа.

Если же автомобиль слишком сильно замедлился, а частота вращения двигателя оказалась недостаточной, чтобы возобновить движение на той же передаче, система перезапускает мотор на нейтральной скорости. То же самое произойдет, если водитель выжал педаль сцепления для смены передачи.

Беспедальную iMT начали устанавливать на моделях Kia с новыми 48-вольтовыми гибридными силовыми агрегатами Smartstream. Первым новую коробку получил Ceed с мягким гибридом CRDi на основе 1,6-литрового турбодизеля.

https://www.thedrive.com/news/44163/ford-patents-manual-transmission-that-doesnt-need-a-clutch-pedal

https://www.zr.ru/content/articles/923840-kia-predstavila-novuyu-mekhaniku/

FordКиамеханическая коробка передачсцепление

Следующий материал

Новости СМИ2

Коробка передач и прямой привод: сравнение

Тяговые приводы для дорожных и внедорожных транспортных средств могут быть выполнены с коробкой передач или без нее; оба варианта могут быть полезны на практике. Следующий текст иллюстрирует соответствующие преимущества и недостатки, а также дает конкретные примеры применения, когда выгодно использовать коробку передач в электрической трансмиссии или когда лучше использовать прямой привод.

Назначение редукторов

Назначение редукторов — передавать мощность двигателя на колеса, а также уменьшать эту мощность для достижения большего крутящего момента и меньшей скорости. По сравнению с электродвигателями двигатели внутреннего сгорания имеют сравнительно низкий крутящий момент в нижнем диапазоне скоростей. Без коробки передач это привело бы к недостаточной передаче мощности для трогания с места, разгона и подъема. В дополнение к цели достижения наилучшего возможного КПД с наибольшей долей в оптимальном диапазоне скоростей, это является причиной того, что редукторы всегда используются в тяговых приложениях с двигателями внутреннего сгорания. Редуктор, который соединяет двигатель с трансмиссией, адаптирует крутящий момент к соответствующей вызываемой ситуации нагрузки. Это позволяет эффективно использовать мощность двигателя. Шестерни также адаптированы к крутящему моменту, который необходим каждому автомобилю для трогания с места и ускорения – коробка передач достаточно преобразуется на 1-й передаче, чтобы двигатель не глох и не разгонялся. Разброс передач определяет диапазон передаточных чисел коробки передач, таким образом создавая передаточное число между отдельными передачами.

Как можно эксплуатировать электроприводы без редуктора?

Наиболее важное различие между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем заключается в том, что электродвигатель уже имеет полный крутящий момент, доступный при запуске – почти независимо от скорости. Это преимущество электродвигателей дополнительно поддерживается VECTOPOWER, разработанным ARADEX. Это означает, что коробка передач сама по себе не является необходимой для передачи мощности, в отличие от двигателей внутреннего сгорания. Тем не менее, все еще может быть полезно оборудовать редуктор электропривода.

Редуктор и прямой привод

Использование редуктора, а также решения с использованием прямого привода имеют различные преимущества и недостатки, которые необходимо сопоставлять друг с другом в каждом конкретном случае.

Прямой привод

• Отсутствие повышенных потерь за счет дополнительных компонентов: прямое соединение двигателя с карданным валом позволяет избежать таких проблем, как потери на трение, люфт шестерни, неточные движения или износ, позволяя достичь более высокой общей эффективности.
• Никаких дополнительных работ по техническому обслуживанию коробки передач.
• Покупная цена за коробку передач исключена.

Редуктор

• Двигатель может быть меньше и легче
• Низкие затраты на покупку двигателя, поскольку он может быть рассчитан на меньший крутящий момент, чем с прямым приводом
• Разброс шестерен, который присутствует дополнительно к ослаблению поля (см. ниже), обеспечивает больший крутящий момент при пуске и допускает более высокие конечные скорости

Перечисленные аргументы могут иметь различный вес в зависимости от приложения. Поэтому требуется подробный анализ применения, чтобы определить, что лучше — редуктор или прямой привод. Необходимо найти наиболее полезное решение для конкретного применения из следующих вариантов:

• Мотор-колесо
• Мотор-колесо (с редуктором, одноступенчатый)
• Прямой привод с карданным валом и межосевым дифференциалом с редуктором
• Дополнительный фиксированный редуктор (редуктор или сумматор)
• Переключаемый редуктор
  

Ослабление поля в электроприводах

Для имитации так называемого разброса передач в электромобилях также можно использовать так называемое ослабление поля. Ослабление поля — это метод, при котором магнитный поток между ротором и статором преднамеренно ослабляется с помощью токов в статоре, чтобы изменить константу крутящего момента. Ослабление поля позволяет работать на более высоких скоростях при более низких крутящих моментах при том же напряжении на клеммах. Таким образом, функция ослабления поля сравнима с переключаемой коробкой передач и позволяет создать экономичную конструкцию трансмиссии с высоким пусковым моментом, а также высокими конечными скоростями. Далее в качестве примеров из наших проектов представлены три категории транспортных средств с возможными конфигурациями привода.

Пример 1: Грузовой автомобиль грузоподъемностью 7,5 т

В грузовом автомобиле грузоподъемностью 7,5 тонн, который должен обеспечить подъемную силу 18% и максимальную скорость 88 км/ч, двигатель был напрямую соединен с карданом вал. С тяжелым 150-килограммовым реактивным гибридным двигателем с постоянными магнитами (VM600M-18W0115-2, макс. крутящий момент: 1150 Нм) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i=4,5. Это позволило добиться высокого КПД. Вместе с инвертором VP600-18W160-HP компания ARADEX также предлагает подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.

Пример 2: Внедорожник массой 26 тонн

В автомобиле массой 26 тонн используются два реактивных гибридных электродвигателя с постоянными магнитами (VM600M-28W0115), которые соединены через суммирующий редуктор для достижения оптимального использования пространства. Преодолеваемая сила составляет 18%, а максимальная скорость 88 км/ч. Сконструированный таким образом привод имеет дифференциал до i=5,1, который суммирующий редуктор дополнительно снижает до i=2,7. Макс. Таким образом, общий крутящий момент составляет до 30 500 Нм. Вместе с двумя инверторами типа VP600-18W268 компания ARADEX также предлагает подходящую электронику для этого привода.

Пример 3: Грузовой автомобиль грузоподъемностью 44 тонны

В грузовом автомобиле грузоподъемностью 44 тонны, обеспечивающем подъемную силу до 18%, двигатель был напрямую соединен с карданным валом. С тяжелым реактивным гибридным двигателем с постоянными магнитами массой 750 кг (VM600M-18W0700) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i=6,88. С двумя инверторами типа VP600-18W268 компания ARADEX также предлагает подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.

Заключение

Не существует общего ответа на вопрос, следует ли использовать прямой привод на карданной передаче с редуктором или без него. Оценка требует конкретного рассмотрения транспортного средства, двигателя и запланированного профиля нагрузки. В конце концов, упомянутые преимущества и недостатки необходимо сопоставить друг с другом, чтобы решить, какие факторы более важны для соответствующего применения.

Патент на коробку передач Shimano для шоссейных и горных велосипедов | US 2019/0011037A1

Компания Shimano подала заявку на патент, в котором убедительно предполагается, что именно

, наконец, разрабатывает коробку передач для и шоссейных и горных велосипедов.

В патенте содержится подробная информация о том, как коробка передач может работать, а также детали покрытия с низким коэффициентом трения для передних звезд и цепей, которое может значительно снизить сопротивление коробки передач — один из ключевых недостатков коробок передач, на которых мы ездили. далеко.

Если этот патент станет реальностью и будет принят основными брендами — что не выходит за рамки возможного, учитывая влияние Shimano на рынке OEM — это может означать потенциально огромное изменение конструкции велосипеда.

Это также сделало бы небольшую, но вокальную группу несгибаемых фанатов коробок передач очень, очень счастливой.

Слишком заняты и важны, чтобы читать эту статью? Послушайте наш подкаст, в котором мы объясняем значение патента Shimano. В противном случае продолжайте читать…

Краткая история велосипедных коробок передач

Шестерня является лидером на рынке коробок передач. Мик Киркман / Immediate Media

Прежде чем мы углубимся в этот патент, стоит рассказать, что такое велосипедная коробка передач, каковы ее заявленные преимущества и каковы могут быть их недостатки.

В самой простой конструкции коробка передач для велосипеда содержит все компоненты переключения внутри полностью герметичной коробки, которая крепится к раме.

То, как это работает, варьируется от производителя к производителю, но Pinion — несомненный лидер на рынке велосипедных коробок передач — использует систему подвижных, взаимосвязанных прямозубых шестерен, обеспечивающих шесть, девять, 12 или 18 передач в более широком диапазоне, чем Типичная трансмиссия с переключателем передач.

Effigear производит аналогичную систему с небольшими отличиями.

Мы уже рассказывали, почему вы можете (или не хотите) инвестировать в коробку передач в предыдущей статье, но в качестве краткого освежения информации отметим, что ключевым преимуществом коробки передач является повышенная надежность и меньший износ.

Поскольку типичный редуктор полностью герметичен, он непроницаем для элементов, что значительно увеличивает время между обслуживаниями. Поскольку с рамы велосипеда не свисают хрупкие компоненты, они потенциально менее подвержены повреждениям, чем типичная трансмиссия с переключателем передач.

Большинство коробок передач также позволяют переключать передачи без педалирования, что может быть полезно в определенных обстоятельствах.

На горных велосипедах перенос неподрессоренных масс на раму также может значительно улучшить работу подвески.

Большим недостатком редуктора является повышенное сопротивление и вес.

Торможение – основной недостаток редуктора. Шестерня

Система зубчатых зацеплений обычно имеет недостаток в виде повышенного сопротивления по сравнению с трансмиссией с цепью и переключателем.

Большинство систем также имеют значительный вес (обычно в диапазоне от 100 до 700 г по сравнению с сопоставимой трансмиссией с переключателем).

Почему так важно, что Shimano занимается технологией коробок передач?

Shimano разработала трансмиссию своих переключателей почти до совершенства, так зачем ей заморачиваться с коробкой передач? Мэтью Ловеридж / Immediate Media

Несмотря на потенциальные недостатки коробки передач, есть небольшое, но очень красноречивое меньшинство гонщиков, призывающих к дополнительным инвестициям в технологию.

Pinion и другие усердно работали, чтобы удовлетворить этот спрос, но, будучи относительно небольшим брендом, у него никогда не будет бюджета на исследования и разработки или влияния OEM, как у крупных производителей.

Вот почему потенциал Shimano в разработке коробки передач может стать такой огромной новостью. Shimano на сегодняшний день крупнейший производитель велосипедных трансмиссий и имеет в своем распоряжении огромные ресурсы для разработки.

Shimano также никогда не стала бы инвестировать в разработку такой системы, если бы не считала, что она может иметь значительные преимущества по сравнению с трансмиссией с переключателем передач.

Shimano определенно разработала некоторые странные вещи, по-видимому, только потому, что могла в прошлом (см. Авиакомпании), но я также сомневаюсь, что они стали бы беспокоиться о разработке коробки передач, если бы бренды не призывали к этому.

Имея это в виду, как вы скоро увидите, я думаю, можно с уверенностью предположить, что Shimano довольно далеко продвинулась в разработке своей концепции коробки передач, которая, насколько мне известно, является первой в своем роде от бренда.

(Прежде чем кто-то удосужится комментировать, псевдо-КПП на основе втулки Alfine, которая использовалась на Zerode G1, не в счет).

Предисловие

Прежде чем мы углубимся в этот обычно непрозрачный патент, я должен отметить, что большая его часть посвящена описанию смазки и покрытия, используемых на движущихся компонентах предлагаемой коробки передач.

Хотя это определенно интересно — и я думаю, что, читая между строк, это причудливое покрытие и смазка будут иметь решающее значение для потенциального успеха этой системы — я ни на мгновение не буду притворяться, что я эксперт в таких вопросах.

Физическая структура предлагаемого редуктора гораздо более интересна для тех, кто менее разбирается в химической инженерии, и представляет собой гораздо более убедительную концепцию, чем потенциально скользкая, хотя, без сомнения, впечатляющая, смазка и покрытие.

Поэтому здесь я уделю больше времени описанию коробки передач. Если вы хотите прочитать о смазочных материалах, наполните свои ботинки (скользкой смазкой) и загрузите патент США 2019/0011037 A1.

Патенты написаны намеренно расплывчато, и распаковывать их — кошмар. Шимано

Аналогичным образом, как и во всех патентах, язык, используемый для описания коробки передач, преднамеренно расплывчат до такой степени, что запутывает.

Патенты

направлены на то, чтобы охватить все потенциальные физические результаты дизайна. Это делается для того, чтобы другой производитель не смог скопировать концепцию с небольшим изменением предложенного дизайна.

С другой стороны, некоторые дизайнеры наводняют патентные ведомства расплывчатыми концепциями, практикуя так называемый «патентный троллинг».

Помня об используемом языке, выяснить, как система могла бы работать, — это настоящая проблема с патентом.

Немного воображения и интенсивное использование хайлайтера имеют большое значение при вскрытии патента, и это моя интерпретация 9009.3 того, как этот редуктор мог работать и выглядеть. Я буду рад, если меня поправят в комментариях в любой области, где я, возможно, ошибся.

Как могла работать коробка передач Shimano?

Ключевая часть патента описывает коробку передач, которая будет крепиться к велосипеду вокруг области каретки.

Мы, очевидно, просто смотрим здесь патентные чертежи, но предлагаемая конструкция по форм-фактору аналогична двигателю электронного велосипеда Shimano Steps. Действительно, при ближайшем рассмотрении кажется возможным, что нижняя половина редуктора могла бы соответствовать той же схеме монтажа, что и шаговый двигатель.

В патенте также предполагается, что редуктор будет «отдельным элементом», или, другими словами, компонентом, который можно будет снимать для обслуживания или замены.

Кривошип приводит в движение внутреннюю звездочку, которая, в свою очередь, приводит в движение первую из двух внутренних «кассет». Шимано

Коробка передач приводится в действие обычным кривошипом, который первоначально приводит в движение переднюю звезду, расположенную внутри коробки передач. Это, в свою очередь, приводит в действие первый «элемент трансмиссии» — расплывчатый термин, используемый в патенте для описания своего рода кассеты — через цепь.

Изображенные кассеты очень типичны на вид, 7-скоростные, с пандусами и формой в стиле Hyperglide.

Вторичная цепь затем соединяется со вторым «элементом трансмиссии», расположенным в верхней части коробки передач.

Предлагается, чтобы первая из двух кассет могла двигаться горизонтально, чтобы поддерживать прямую линию цепи, уменьшая сопротивление. Шимано

Предложенный метод переключения между этими двумя кассетами очень интересен.

Патент предполагает, что первая кассета будет сконфигурирована для перемещения с помощью «механизма позиционирования, такого как шарико-винтовая передача».

Другими словами, кассета будет иметь возможность горизонтального перемещения вдоль шпинделя, на котором она установлена. Вторая кассета останется неподвижной.

Направляющая цепи, которая «может иметь форму, аналогичную заднему переключателю велосипеда», будет направлять цепь между этими двумя кассетами, а также позволит изменять длину цепи при переключении между комбинациями передач.

Возможность перемещать первую кассету вдоль этой горизонтальной оси означает, что трансмиссия может постоянно поддерживать идеально прямую линию цепи.

По сравнению с типичной трансмиссией с переключателем передач, которая в большинстве случаев будет иметь несовершенную цепь цепи, эта конструкция может уменьшить сопротивление и износ, что, в свою очередь, повысит эффективность.

• Поворотная передняя звезда SRAM может обеспечить будущие трансмиссии 1x идеальной линией цепи

Для контекста, любой гонщик с фиксированной передачей будет (слишком радостно/самодовольно) восхищаться достоинствами идеально прямой цепи цепи — ощущение эффективности на таком велосипеде замечательно, и возвращение на велосипед с типичной передачей после поездки фиксированный может чувствовать себя как крутить педали через патоку.

Легендарная коробка передач Honda, которую можно увидеть на ее велосипеде для скоростного спуска RN01, использовала аналогичный, хотя и более простой подход, по сути копируя типичную трансмиссию 1x внутри коробки передач.

Honda использовала обычный переключатель передач для переключения между передачами на кассете, в то время как единственная передняя звезда могла скользить по приводному валу, сохраняя прямую линию цепи.

В патенте Shimano первая кассета также перемещается вбок, чтобы поддерживать линию цепи, но размер звездочки как на первой, так и на второй кассетах меняется между передачами. Предположительно, это позволяет использовать более широкий диапазон передач, сохраняя при этом компактность системы, а также позволяет использовать натяжитель цепи меньшего размера, поскольку общий размер двух используемых звездочек одинаков во всем диапазоне передач.

(Для тех, кому интересно, легенда гласит, что все эти мотоциклы были переплавлены, когда команда распалась в 2004 году, но полные детали когда-то загадочной коробки передач, которая отличала этот мотоцикл, теперь доступны благодаря этому патенту. )

Использование цепи и способность первой кассеты двигаться вдоль этой горизонтальной оси является одним из ключевых отличий предлагаемого редуктора от конкурентов на рынке.

Как уже упоминалось, коробки передач обычно основаны на блокирующих прямозубых зубчатых колесах, которые, хотя и надежны, могут быть очень тянущими и тяжелыми.

Предлагаемая система потенциально может быть очень эффективной — возможно, даже более эффективной, чем трансмиссия с переключателем скоростей — и, по сравнению с конкурентами, относительно легкой.

В патенте любопытно конкретно указано, что коробка передач должна быть 13-ступенчатой. Шимано

Патент предполагает, что коробка передач будет иметь «тринадцать передаточных чисел».

В приведенной выше таблице показано, что шесть из семи звездочек на первой кассете можно использовать с двумя разными звездочками на второй кассете, создавая в общей сложности 13 различных передаточных чисел. Доступные передаточные числа варьируются от 0,46 до 2,16, создавая диапазон передаточного отношения 470 процентов. Это немного меньше максимального диапазона, предлагаемого 12-скоростными трансмиссиями для горных велосипедов Shimano (510%) и SRAM (500%).

«Путь передачи» (т. е. схема переключения передач) будет «храниться в памяти». Движение системы позиционирования кассеты и «направляющего механизма» будет контролироваться контроллером трансмиссии.

Кроме того, я думаю, что тот факт, что в патенте прямо указано, что коробка передач будет 13-ступенчатой, является намеком на то, насколько серьезно Shimano относится к этому патенту. Если они дошли до определения пределов/оптимальной передачи коробки передач, это вполне может быть почти законченный проект. Хотя, может быть, я совершенно не прав.

Почему бы им не пойти ва-банк и не перейти на 14 скоростей — это другой вопрос.

Патент предполагает, что сам механизм переключения, который, напомню, будет включать перемещение этой кассеты по шпинделю на шарико-винтовой передаче, будет «электрически приводиться в действие».

• 14-ступенчатая коробка передач Shimano скрывается на виду с 1999 года

Подобная форма технологии может уже существовать во втулках Shimano Alfine Di2. Шимано

Другими словами, небольшой двигатель будет толкать или тянуть кассету вдоль этой оси. Подобная форма технологии уже существует во втулках Shimano Alfine Di2.

Как ни странно, патент предполагает, что этот механизм может приводиться в действие с помощью механического троса, но также открывает возможность электронного или беспроводного управления. Я думаю, что любой из двух последних гораздо более вероятен.

Переключение коробки передач, как и в обычной трансмиссии, осуществляется на руле. Он может иметь форму типичного плоского рычага переключения передач или может быть «интегрирован в устройство управления передним тормозом», предполагая, что также может быть разработан переключатель дорожного типа.

Это также может означать возвращение печально известных рычагов DualControl от Shimano для горных велосипедов, но я сомневаюсь, что кто-то захочет возродить эту идею.

В маленьком предложении спрятано довольно революционное предложение, при этом Shimano намекает, что наряду с индексированными шестернями можно было бы спроектировать коробку передач так, чтобы она имела «ступень с плавной регулировкой скорости, если это необходимо/желательно».

Также известная как бесступенчатая трансмиссия или CVT, она обеспечивает бесступенчатую передачу, которую можно бесступенчато регулировать в зависимости от местности и скорости.

Nuvinci уже производит ступицу CVT на основе аналогичной концепции. Как именно эта технология может быть перенесена в коробку передач, в патенте не описано.

Эта коробка передач будет только для горных велосипедов?

На рисунке 1 показан горный велосипед с групсетом, но в патенте прямо указано, что он может работать с любым типом велосипеда. Шимано

Нет. В патенте прямо указано, что «несмотря на то, что проиллюстрированный велосипед представляет собой горный велосипед, устройство внутренней трансмиссии велосипеда [коробка передач] может применяться к шоссейным велосипедам или велосипедам любого типа».

Для велосипеда с полной подвеской, вероятно, потребуется натяжитель цепи/ремня , чтобы обеспечить увеличение длины цепи при сжатии подвески. Это не обязательно для хардтейлов.

А вес?

Наряду с лобовым сопротивлением, вес — это то, где типичная коробка передач падает для слабаков среди нас, и вы можете ожидать, что коробка передач прибавит что-то в диапазоне от 200 до 700 г по сравнению с эквивалентной трансмиссией с переключателем.

К сожалению, в этом патенте не упоминается вес системы. В нем также не упоминается какая-либо потенциальная экономия веса, которую система может обеспечить по сравнению с типичной коробкой передач.

Однако, исходя из моих собственных предположений, поскольку коробка передач больше похожа на закрытую трансмиссию переключателя передач, чем на систему, основанную на взаимосвязанных прямозубых шестернях, я могу предположить, что вес может быть значительно уменьшен — кассета, вероятно, будет легче, чем коренастая прямозубая шестерня, но , опять же, это предположение.

А как насчет цепи и этого покрытия?

Центральным элементом успеха этой концепции является смазка со специальным соусом, новомодное покрытие для движущихся компонентов и особый способ максимально эффективного использования этой смазки.

Хотел бы я знать, что все это значит. Шимано

Как я уже упоминал, оценка того, что предлагается с этой смазкой, и, что более важно, ее сравнение с существующими вариантами, выходит за рамки этой статьи и моих знаний. Если кто-то хочет объяснить, как смазка, содержащая «жирную кислоту, содержащую карбоксильную группу» и «предпочтительнее» форму «линолевой кислоты», сравнивается с вашей типичной смазкой, будьте моим гостем.

Последний пункт о том, как может быть сконструирована цепь, стоит разобрать.

Патент предполагает, что цепь может иметь отверстия и текстурированные поверхности, которые будут удерживать смазку за счет поверхностного натяжения. Шимано

Разделы с 0100 по 0103 патента по существу описывают обычную велосипедную цепь. Однако в разделах с 0104 по 0106 описывается, как небольшие отверстия или текстурированные поверхности, сформированные в штифтах и ​​пластинах цепи, можно использовать для удержания небольшого количества смазки.

В типичной трансмиссии переключателя передач, где цепь была бы открыта, эти текстурированные поверхности и отверстия не выполняли бы ничего, кроме накопления грязи. Однако в полностью закрытой коробке передач это означало бы, что цепь может постоянно смазываться свежей смазкой, что снижает сопротивление.

В этом примечании патент предполагает, что коробка передач будет «сконфигурирована для хранения смазки во внутреннем пространстве», которая будет постоянно смазывать обе цепи, первую переднюю звезду и обе кассеты.

Способность смазывать все этим специальным соусом, наряду с возможностью идеальной цепи, может быть ключом к снижению сопротивления, которое, как уже упоминалось, является основным недостатком существующих коробок передач.

Далее в патенте предполагается, что смазка и покрытия могут также использоваться в зубчатых и тормозных тросах. Шимано

Далее в патенте в разделах с 0110 по 0120 описывается, как ту же смазку можно использовать на «тросе Боудена» (т.

Далее в патенте описывается, как та же технология может быть использована для уменьшения сопротивления в обычной ступице с внутренним зацеплением.

Подробное рассмотрение этого вопроса выходит за рамки данной статьи, но, если вас интересуют такие вещи, я рекомендую вам прочитать патент на предмет всех пикантных подробностей.

Для меня концепция редуктора, установленного на раме, разработанная Shimano, также является гораздо более убедительной идеей, чем немного более эффективная ступичная передача.

Что говорит Shimano?

Мы связались с Shimano, чтобы получить комментарий по поводу патента. Ответ? «Shimano решила не комментировать».

Будет ли Shimano когда-нибудь выпускать коробку передач?

Концепция коробки передач уже много лет привлекает внимание велосипедистов всего мира.

Впечатление художника от небольшой, но громкой толпы, которая хочет коробку передач для велосипедов. Гетти/Шимано

Почти каждый раз, когда мы публикуем статью о новой трансмиссии, раздается небольшое, но значительное количество голосов, призывающих к облегчению, низкому лобовому сопротивлению и надежной внутренней коробке передач.

Как уже упоминалось, потенциальные преимущества такой коробки передач очевидны: снижение неподрессоренной массы, защита хрупких компонентов от повреждений и изоляция движущихся частей от элементов — все это очень привлекательные предложения.

Однако то, что обязательно хорошо для (некоторых) велосипедистов, в данном случае почти не имеет значения, потому что трансмиссии с переключателями были разработаны почти до совершенства за последние миллионы лет. Для крупнейшего в мире производителя компонентов трансмиссии это было бы невероятно важно.

Точно так же почти каждый велосипед спроектирован и построен с учетом трансмиссии с переключателем передач.

Трансмиссии с переключателем передач являются стандартом де-факто в велосипедном спорте. Трудно представить, что когда-либо произойдет огромный отход от них, но это не невозможно. Дэвид Ром / Immediate Media

Несмотря на то, что Shimano, очевидно, обладает огромным влиянием на дизайн велосипедов, трудно представить, что произойдет такой значительный сдвиг, по крайней мере, не быстро.

С другой стороны, есть все шансы, что в священных залах Большая велосипедная индустрия проходят жаркие встречи, которые могут сигнализировать о кардинальных изменениях в дизайне велосипедов.

Стоит подумать о том, что повлечет за собой это изменение.

Циники среди вас вполне могут указать на мою аналогию с почти идеальными трансмиссиями переключателей и указать на коробки передач как на «еще один предлог, чтобы просто продать нам что-то новое».

С другой стороны, если вы чувствуете себя щедрым, подумайте о разработке сверхэффективной и легкой коробки передач с точки зрения ходовых качеств. Если бы удалось показать, что эта коробка передач более эффективна, чем трансмиссия с переключателем, любители быстрых дорог сходят с ума от этой идеи.

Такие бренды, как CeramicSpeed ​​с концепцией трансмиссии Driven, начинают более серьезно относиться к аэродинамическому воздействию трансмиссии. Керамическая скорость

Давайте также не будем забывать, что с большой передней звездой, передним и задним переключателями и кассетой в стороне, эта установка также может быть более аэродинамической, чем трансмиссия с переключателем. Издевайтесь сколько хотите, но для некоторых это важно!

В заключение, как бы глупо это ни звучало, я также думаю, что то, как я обнаружил этот патент, свидетельствует о том, что Shimano серьезно рассматривает возможность дальнейшего развития этой идеи.

У меня есть привычка периодически проверять патенты, поданные рядом крупных брендов (осторожно, The Big Bike Industry , я ваш самый страшный кошмар), и я наткнулся на этот почти случайно. Название патента вряд ли предполагало что-то захватывающее, и коробка передач от Shimano, ради всего святого, была последней вещью, которую я ожидал обнаружить.

Мнение художника о том, как я справляюсь с потоком патентов, на который натыкаюсь каждый месяц. Джек Люк / Immediate Media

Если бы я надел шляпу сыщика, можно было бы предположить, что Shimano скромно не использует слово «редуктор» нигде (ни разу!) в патенте.

Это попытка помешать распространению новостей о предстоящем грандиозном объявлении или что-то гораздо более невинное? Мне нравится притворяться, что я настоящий патентный искатель, и что это первое.

Учитывая все вышесказанное, энтузиазм одного помощника редактора по поводу концепции не изменит ход разработки велосипедов — решать вам, людям.

Что вы думаете? Увидим ли мы поистине гигантские изменения в том, как строятся велосипеды в будущем? — и, чтобы быть ясным, я думаю, что производство Shimano такого компонента было бы невероятно важным. Вы взываете к разработке коробки передач? Или вы вполне довольны своей трансмиссией переключателя передач, большое спасибо? Как всегда, дайте нам знать в комментариях.

Авторы

Джек Люк

Социальные сети

Заместитель редактора

Джек Люк, заместитель редактора BikeRadar, всю свою жизнь возится с велосипедами. Всегда в поисках самой модной новой ниши в велоспорте, Джек — самопровозглашенный гравийный придурок, фиксик-беспокойство, тандем-евангелист и изо всех сил старается лазать по холмам. Джек ничего не думает о велосипеде после работы, чтобы поспать в канаве, или о глупом вызове для канала BikeRadar на YouTube. Он также является постоянным автором подкаста BikeRadar. Обладая почти энциклопедическими знаниями о велосипедных технологиях, начиная от самых эзотерических ретро-ниш и заканчивая самой передовой современной экипировкой, Джек гордится своей способностью выискивать истории, которые в противном случае остались бы незамеченными. Он также особенно любит шины с коричневой стенкой, динамо-фары, чашечные и конусные подшипники и салазки.