В даний час велика частина велосипедів обладнані багатошвидкісними трансмісіями. Існує два принципово різних типи механізмів перемикання передач, використовуваних на велосипедах: зовнішнього і внутрішнього перемикання передач. Відмінності полягають в розташуванні деталей механізму, які можуть перебувати зовні або всередині задньої втулки велосипеда. Вузли зовнішнього перемикання передач цілком звичні для нас. Це блоки провідних і ведених зірочок, ланцюг і перемикачі передач, які перекидають ланцюг між зірочками з різною кількістю зубів. У цій же статті мова піде про механізми внутрішнього перемикання передач - internal gears hub, тобіж багатошвидкісних втулках з планетарним механізмом, захованим всередині, і лише з онією ланцюговою зірочкою.
Внутрішнє перемикання передач набагато старше зовнішнього. Піонером в області створення багатошвидкісних втулок стала англійська компанія Sturmey-Archer (кілька років тому вона була куплена тайванською корпорацією SunRace). Перші 2- і 3-швидкісні втулки Sturmey-Archer випустила в 1902 році. В даний час випускаються 3-, 5-, 8- швидкісні втулки. Всього на кілька років відстала німецька компанія Sachs (нині велосипедне виробництво продано компанії SRAM), випустивши подібні втулки в 1904 році. Зараз у виробництві знаходяться 3-, 5-, 7- швидкісні втулки (SRAM Spectro). Третій великий виробник подібної техніки - з Shimano корпорація 3, 7 і 8- швидкісними втулками серії Nexus.
Максимальна кількість передач, якe досягнуто у втулках з внутрішнім перемиканням передач, наскільки нам відомо - 14 у втулках SPEEDHUB 500/14 фірми Rohloff. При цьому загальний діапазон втулки складає близько 600% - показник гарного гірського велосипеда.
Багатошвидкісні планетарні втулки часто комбінуються з роллерними або барабанними Втулковими гальмами, але є модифікації і без гальм, розраховані на використання з ободнимі гальмами. У Rohloff є навіть модифікація для дискових гальм.
Ще один цікавий факт - можливість заміни ланцюгового приводу карданним, що можливо тільки для одношвидкісних велосипедів або велосипедів з планетарною втулкою. Кілька компаній вже проводять байки з такими, фактично повністю закритими і які не обслуговуються, трансмісіями. Правда, широкого застосування вони поки не отримали.
Переваги.
До переваг планетарних втулок можна віднести наступні їх властивості:
• Механізм перемикання передач повністю захований всередині корпусу втулки заднього колеса, що дозволяє захистити його від попадання бруду. За рахунок цього довговічність деталей істотно підвищується.
• Можна переключати передачі навіть тоді, коли ви стоїте на місці.
• Використовуються ланцюга і зірочки звичайної ширини (для одношвидкісних велосипедів). Ланцюг постійно йде прямо.
• Використовуються зірочки з високим профілем зубів. Все це позначається на збільшенні ресурсу ланцюгів і зірочок.
• Механізм перемикання передач і вбудований гальмо в таких системах не обслуговуються, що спрощує експлуатацію велосипеда.
• Високий ресурс втулок, деталі яких працюють в масляній ванні.
Недоліки.
• Найбільший недолік багатошвидкісних втулок з планетарним механізмом - це їх велика вага: такі втулки в два-чотири рази важчі звичайних задніх втулок гірського велосипеда. Правда, потрібно відзначити той факт, що відпадає необхідність в ряді деталей трансмісії, наприклад перемикачах передач, так що реальна різниця у вазі не настільки велика.
• Складний шестерінчастий механізм має досить високе тертя, що обумовлює знижений ККД. Ці властивості стали визначальними для відмови від використання таких втулок на спортивних велосипедах. Планетарні втулки все ж не призначені для роботи в екстремальних умовах і, до того ж, вони майже неремонтопригодні ніде крім спеціалізованого велосервісу.
Комбінований привід.
Американська компанія SRAM крім обладнання зовнішнього перемикання передач (групи 3.0-X.0 для гірських велосипедів) і (групи внутрішнього Spectro S7, P5, T3 для міських) випускає і комбіновані приводи. SRAM DualDrive поєднує в собі внутрішній і зовнішній приводи. Суть його полягає в тому, що з трьохшвидкісною планетарною втулкою комбінується 8- або 9- швидкісна касета і звичайний задній перемикач передач. Вся система управляється однією рукою за допомогою комбінованої манетки: ручка що обертається (gripshift) управляє зовнішнім перемиканням, а додатковий важіль внутрішнім. У 2006 році подібна система з'явилася і у Shimano - Nexave Intego.
Область застосування.
Багатошвидкісні втулки з внутрішнім перемиканням передач зараз використовуються виключно на міських (прогулянкових) велосипедах, де не так важлива мала вага, низькі втрати і надійність приводу при інтенсивних навантаженнях, але бажано просте і рідкісне обслуговування велосипеда. В Європі планетарні втулки дуже популярні, так як велосипеди там активно використовуються, як транспортні засоби для щоденних поїздок. В Україні кількість велосипедів, обладнаних планетарними втулками дуже незначна. Позначається висока ціна, неможливість ремонту в домашніх умовах і навіть у багатьох майстерень і, звичайно ж, націленість багатьох велосипедистів на модний нині гірський велосипед. Проте, компанія Rohloff позиціонує свою чьотирнадцятишвидкісну втулку SPEEDHUB 500/14, як альтернатвний варіант трансмісії для спортивних кросскантрійних велосипедів.
