Велосипед класичної конструкції складається з рами, шарнірно закріпленої на ній рульової вилки з кермом і переднім колесом, заднім колесом, сідла на підсідельному штирі, педалей з кривошипом, ланцюгової передачі і гальм. Додатково велосипед може обладнуватися одним або двома амортизаторами, багажником, світлотехнікою, звуковим сигналом, подставкой- "підніжкою".
Велосипедна рама:
Рама - частина велосипеда, до якої кріпляться інші його компоненти - колеса, педалі, сідло, кермо. На думку багатьох, рама - найголовніший і дорогий компонент велосипеда.
Рама складається з труб, або пір'я, що утворюють два трикутника - передній і задній, причому задній трикутник роздвоєний і утворює задню вилку для кріплення заднього колеса. Така форма забезпечує найбільшу жорсткість рами при мінімальній її вазі.
Передній трикутник утворений підсідельною трубою, що сполучає сідло і каретку; нижньою трубою, що сполучає каретку з рульовою колонкою; і верхньою трубою, що сполучає рульову колонку з підсідельною трубою. Задній трикутник утворений двома парами труб, що йдуть від підсідальної труби і каретки до втулки заднього колеса.
Існують рами без верхньої труби або з верхньою трубою, що йде поруч з нижньою. Такі рами називаються жіночими. Жіноча рама важче чоловічої з аналогічними характеристиками, але на велосипед з жіночою рамою зручніше сідати і злазити. У минулому велосипеди з жіночою рамою використовувалися жінками (можна було сісти на велосипед, будучи в спідниці і не порушуючи пристойності), зараз вони популярні серед обох статей.
Комфортабельність рами і ходові якості велосипеда залежить від м'якості матеріалу. М'які рами краще поглинають вібрацію і мають кращий накат на нерівних поверхнях. Жорсткі рами дозволяють передавати енергію від педалей до коліс з меншими втратами.
Рами можуть робитися зі сталі, сплавів алюмінію, титану, магнію, молібдену, а також з вуглепластика (карбону).
Хороші сталеві рами роблять з хромомолібденових сплавів. Рами з хромомолібденової стали (Cr-Mo steel) лише трохи важче, ніж алюмінієві, комфортабельні завдяки своїй відносній м'якості і мають відмінні втомними характеристиками. Якщо все ж сталева рама страждає від втоми матеріалу, вона дає знати про це скрипом і зниженням жорсткості. Проте, зараз Cr-Mo широко використовується тільки у виробництві рам для велосипедів ВМХ.
Рами з інших марок сталі (hi-ten, високовуглецеві) відрізняються низькою міцністю і великою вагою і використовуються тільки в дешевих велосипедах.
Алюмінієві рами легше сталевих і жорсткіше. Завдяки цьому вони часто використовуються для гоночних моделей. Однак втомні характеристики алюмінію погані; крім того, алюмінієва рама, що руйнується від втоми матеріалу, руйнується раптово.
Титанові рами також вельми легкі, але титан - дуже м'який метал, що часто є недоліком. Титанові рами не бояться ні холоду, ні спеки, ні хімічних речовин, і практично вічні.
Магнієві рами легкі приблизно так само, як титанові. Магній дуже нестійкий до корозії, тому такі рами необхідно берегти від подряпин. Крім того, магній, як і алюміній, має погані втомні характеристики.
Рами з вуглепластика (карбону) легше всіх інших, але дуже дорогі. Їх головним недоліком, крім ціни, є крихкість: карбон може бути пошкоджений сильним точковим ударом. Крім того, у карбону дуже погані втомні характеристики - спортсмени воліють міняти такі рами не рідше, ніж раз на рік.
В даний час на більшості велосипедів використовуються рами з алюмінієвих сплавів, витіснили сталеві з масового ринку. Дорогі гоночні велосипеди використовують або алюмінієві рами з карбоновими задніми перами, або повністю карбонові. Інші матеріали (титан, скандій, магній) - скоріше, екзотика.
Ланцюгова передача велосипеда:
Крутний момент з педалей на заднє колесо передається за допомогою ланцюгової передачі. Вона складається з провідних зірок, відомих (задніх) зірок, власне ланцюга і додаткових механізмів. Сукупність провідних зірок називається системою, сукупність відомих зірок - касетою.
У найпростішому випадку велосипед має тільки по одній провідній і відомій зірці. Однак максимальну потужність людина розвиває при досить вузькому діапазоні зусиль, тому багато велосипедів обладнані механізмами перемикання швидкостей.
Перемикач швидкостей в тому вигляді, в якому він застосовується сьогодні на більшості велосипедів, винайшов відомий італійський велосипедист Тулліо Кампаньоло (en: Tullio Campagnolo) в 1950 р Зірки (як ззаду, так і спереду) змонтовані в блоки, і перемикання здійснюється за допомогою бокового зміщення ланцюга напрямком його на потрібну зірку. Щоб забезпечити рівномірний натяг ланцюга при різних передавальних відносинах, задній перемикач обладнаний спеціальним пристроєм натягу. Велосипед може мати від 3 до 10 ведених зірочок і 1-3 передніх, що дозволяє таким чином забезпечити до 30 передач. Втім, передачі найчастіше частково перетинаються (наприклад, положення 48/16 і 36/12 еквівалентні); але такий перетин необхідно для більш зручного і плавного перемикання. Крім того, ефективність передач неоднакова: при великому перекосі ланцюга (наприклад, з першої передньої на останню задню зірки) тертя і знос ланцюга сильно зростає, тому такими передачами активно користуватися не рекомендується.
Перемикачі управляються за допомогою натягу тросів, яке регулюється спеціальними ручками перемикання. У велосипедів до кінця 1980-х - початку 90-х натяг тросів регулювалося плавно, через що велосипедисту необхідно було самому визначати положення, відповідні переключення на чергову передачу. Пізніше набули поширення системи індексного перемикання, в яких механізм дискретно управляли переміщенням троса і, відповідно, перемикача. Саме перемикання здійснюється натисканням кнопок або дискретним переміщенням важелів.
Існує і планетарний механізм перемикання передач. Такий механізм цілком знаходиться в задній втулці і володіє відносно низьким механічним ККД. З іншого боку, він менш схильний до дії зовнішнього середовища і більш зручний в обігу (зокрема, дозволяє перемикати передачі, стоячи на місці), тому активно застосовується для міських і туристичних велосипедів. У міських велосипедах з планетарних механізмів найчастіше застосовуються комбіновані триступінчаті, що забезпечують перемикання трьох передач і гальма; «Трьохскоростні» втулки є найлегшими і налагодженими. Моделі для туристичних велосипедів дозволяють отримати 7-9 передач, вмонтована гальмівна система може бути різною (втулка, барабан або диск). Найдорожчі моделі (наприклад, швидкісні втулки Ролофф) дають 14 передач, забезпечуючи передавальне співвідношення більше 500% - це більше, ніж можна домогтися, просто перемикаючи зірки; але і важать такі втулки трохи менше 2 кілограм.
Необхідно зауважити, що відсутність перемикання передач не говорить про дешевизну велосипеда. Так, одношвидкісні велосипеди іноді застосовуються для екстремальних дисциплін ( «Дерт», «Стріт») і деяких видів велогонок (зокрема, трекових) - як для збільшення ККД, так і для зниження маси.
Різновиди гальм:
Більшість велосипедів мають ручні гальма, як найбільш безпечні і зручні. Вони бувають ободними (кліщі, консольні, v-brake), дисковими і роллерними. Дискові гальма мають багато переваг перед ободними:
1. Вони менше засмічуються при їзді по бруду, тому що розташовані ближче до центру колеса. Ободні гальма розташовані скраю коліс і при їх забрудненні сильно знижується ефективність гальмування.
2. Якісні дискові гальма дозволяють більш плавно регулювати гальмівні зусилля. Дискові гальма бувають механічними і гідравлічними. Гідравлічні забезпечують більшу гальмівне зусилля. Найчастіше використовуються в даунхілі, фрирайді, триалі. У гідравлічних гальмах використовується мінеральне масло або гальмівна рідина (DOT-4, DOT-5); поломку, на відміну від поломок механічних гальм, поза майстерні часто усунути не можна.
При використанні ручних гальм необхідно натискати обидва важеля одночасно і плавно, без ривків. Переднє гальмо ефективніше заднього при однаковому гальмівному зусиллі. Але на ньому, на відміну від заднього, не можна допускати повне блокування колеса - це призведе до падіння, в той час як з заблокованим заднім колесом можна утримувати рівновагу, спускаючись, наприклад, з крутого пагорба. Тому натискати важіль переднього гальма раніше заднього небезпечно. Для екстреного гальмування досвідчені велосипедисти зміщують тіло назад по ходу руху, наскільки це можливо, або застосовується блокування заднього колеса з поворотом велосипеда перпендикулярно напрямку руху і завалом на бік.
Ножні гальма застосовується в деяких міських велосипедах. Для гальмування необхідно обертати педалі назад. Ножні гальма не схильні до дії погоди і дуже рідко вимагають техобслуговування, тому що гальмівний механізм захований в осі заднього колеса. Крім того, на відміну від кліщових гальм, немає небезпеки перегрівання обода. Однак ніжні гальма важкі, вимагають зупинки обертання педалей і не забезпечують безпеки при розриві або сході ланцюга і при зісковзування ніг з педалей. Крім того, ножні гальма не сумісні зі стандартним механізмом перемикання швидкостей.
Іноді велосипед обладнується як ножним гальмом, так і ручним.
Сідло:
Сідло є важливою частиною велосипеда: більшість проблем з комфортом пов'язані з незручним сідлом. Широкі і м'які сідла часто незручні (хоча зовні здаються зручними), тому що заважають роботі сідничних м'язів. Крім правильної форми сідла, на комфорт і ефективність їзди впливає правильна посадка, яка регулюється висотою підйому підсідального штиря, а також нахилом і поздовжнім становищем сідла.
Розрізняють чоловічі і жіночі сідла.
Інші компоненти й приналежності.
Кермо служить для управління велосипедом. За допомогою виносу воно кріпиться до вилки переднього колеса. Форма керма може бути різною і залежить від призначення велосипеда.
Педалі призначені для передачі м'язового зусилля на колеса. Для підвищення ефективності педалювання існують пристрої, що забезпечують фіксацію ноги на педалі, дозволяючи тим самим не тільки штовхати, але і тягнути педаль. До недавнього часу це здійснювалося переважно за допомогою тупліксов - спеціальних скоб і ремінців, «прив'язують» ногу до педалі. Тукліпси небезпечні тим, що при падінні велосипедист може не встигнути вийняти ногу. Сучасні велосипеди обладнуються «контактними» педалями, які працюють як автоматичний замок. Контактні педалі вимагають спеціальних, сумісних з ними, Велотуфель, а, точніше, відповідної частини (шипів) сумісної системи.
Звуковий сигнал (дзвінок або гудок) дозволяє привернути увагу в небезпечних ситуаціях. Це особливо важливо через те, що велосипед переміщається майже безшумно і перехожі можуть занадто пізно його помітити. У деяких країнах наявність звукового сигналу є обов'язковим при переміщенні по дорогах.
Світловідбивачі («катафоти») або ліхтарі також є обов'язковими в багатьох країнах при русі в темний час доби. Зазвичай використовується білий ліхтар спереду, червоний - ззаду; червоні, жовті або помаранчеві - на колесах і педалях.
Велокомпьютер підраховує швидкість і пройдену відстань.
Дзеркало заднього виду підвищує безпеку їзди по дорогах загального користування.
