失传技术研究所

内变速自行车原理

2018-10-03  本文已影响98人  2d3725d1f0a8

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本文经ACFUN-AK审核,在技术上没有明显的错误,准许通过

PS:P2原作者完全不懂机械,随意瞎写还照搬人喜马诺的广告瞎吹,改起来工作量不是一般的大。说句难听的,改稿真不如自己重写

此外内变速也不是啥高端技术,这技术在摩托车还都是二冲冒蓝烟的年代就有了

【图拉丁】100元的内变速进口自行车

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内变速器

当我们被公路车、山地车上轻量化、宽齿比的变速套件刷屏时,内变速花鼓成为了“最熟悉的陌生人”,车友们对其都有所耳闻,也了解到它安静、稳定、低维护的优势,但是当购买自行车时,却自动忽略相关的车型,DIY时也会追求更为炫酷的外变速套件,而不是简单易用的内变速花鼓。内变速花鼓和运动自行车有着明显的隔阂,内变速花鼓重、档位少、后续升级空间窄等原因,让它和外变速的对决中落入明显下风,吸引不了那些主流的消费者,所以车店也不会进货。总的来说,内变速花鼓是一个优劣势都非常明显的产品,中国的运动自行车爱好者的口味比较“偏科”,山地车、公路车占据绝对主流,消费者注重轻量化、变速范围广、变速手感轻快的习惯,让内变速花鼓变得冷门。

内变速花鼓与外变速比,重量大,档位少,价格也较高,中国市场对其消费热情不高,大行也考虑将现有内变速车型改为外置变速。不过,内变速花鼓车型在欧洲还是很有市场的,因为欧洲人对待机械很讲求稳定性,通勤类的自行车上,他们并不会主动去维护,所以基本免维护的内变速花鼓还是挺受欢迎的。

特点:

1、内三速有三个档位可供选择:轻、平、快(轻27%←标准→快36%),特别适用于年纪较大的人群,女性、学生以及一些体力状况不佳的人使用。因为使用内三速特别在上坡,上桥、逆风,载物行驶时会感觉很轻松、很舒适,同时可以减少体能的消耗。

2、一般外变速装置暴露在外界,容易生锈和碰坏。但内变速可以免维护

3、内三速作为内变速系统,变速主要装置在花鼓内部,经过多层密封。雨水、灰尘、油垢等难以进入,故基本无需定期保养,实现了免维护。

4、内三速的花鼓内部变速机构复杂不易维修。

内变速和外变速的区别

在了解他们区别之前,有必要知道内变速和外变速的概念。简单的讲外变速是指将变速器装在自行车外部而内变速是指暗藏于后花鼓中的内藏式组件。外变速直接显露在外部,直接暴露于外部空间。而内变速却暗藏在内部,与外部空间隔离。这样,外变速由于占用的空间较大,变速范围也较大,多用于山地车/公路车。但由于接触外界雨水,泥土,油污等。所以须定时地清洗保养。而内变速就不用定期的保养,但内变速由于设计的空间有限。所以,变速的范围较有限,一般都用于在城市内骑行菜车为主。

内变速自行车的原理:

自行车内变速器的有大概三种,原理各有不同:有自动变速器、手动调档变速器、手动无极变速器。

自行车内变速器(内变速花鼓)中的高端产品有德国的Rohloff 14速内变速器和香港福晖精密引进Sothis 14 内变速器,这两款重量相近1.7公斤左右,只是Sothis 的变速比宽度比Rohloff 的稍高一点,前者是539.7%,后者是526%,超过传统27速外变,接下来就是禧玛诺的11速(变速比宽度为409%,结构的灵活性和耐用性和前两者有差距)这三款的变速都是调档式的,利用行星轮系变速器原理工作,内部有多组复合行星轮系,借外界力量使变速器内行星轮系中的各太阳轮、行星轮、内齿圈的主从动关系发生改变从而达到变速目的。

行星轮系变速原理:

行星齿轮机构具有三个彼此可以相对旋转的运动件:太阳轮、行星架和齿圈。一组行星轮系可以实现四种不同组合的挡位:

①低挡太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动。

②中挡太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动。

③高挡(超速挡)太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动。

④倒挡太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。

所有运动件都不受约束时,变速器处于空挡。

行星齿轮变速器通常由两组到三组行星齿轮机构组成,并用多片离合器控制上述运动件的组合,实现不同的挡位。

再说目前的无极变速器代表“ nuvinci N360”利用的是8个钢球绕主轴转动,钢球的两侧摩擦传动动力,变速杆在主轴内串动带动八个钢球会在主动侧和从动侧之间移动,钢球与两侧的接触摩擦面高低会发生变化,从而达到变速的目,所以变速没有极性,但这个原理导致它的传动效率并不高,使用寿命应该不会太长,变速比宽度为360%,更要命的是它的重量到2.5公斤左右,使用面就窄一些了。

(恕我直言,死贵而且据说使用体验并不好,反应慢而且传动效率好寿命感人)

低端的内变速装置一般只有三档或四档,原理主要是利用离心力原理,其中绕主轴均布多个离心钢球,钢球的外侧有弹簧压顶,钢球的中心滚道在一个可串动的锥形套上,锥形套的一端受弹簧力和离心钢球的压力,达到位置平衡,车轮转速起来时钢球受离心力作用对锥套的压力改变,锥套受力平衡被打破,平衡力破坏到一定程度锥套会发生位置改变从而推动内部的齿轮变档,达到变速的目的,这样变速器的变速比宽度都不高,结构简单。一般都是手动或简单单片机自动。

再说说内变速自行车都有哪些品牌:

品牌:SHIMANO来自:日本 优点:档位细腻、用户群广、经济大众 、做工精致

品牌:SRAM来自:美国 优点:档位清晰硬朗、可、 口碑好(顶级件口碑更好)

品牌:MicroShift 来自:中国台湾 优点:经济实惠(甚至可以说是白菜价)、口碑颇好

这是市面上主要能见到的3种品牌。SRAM貌似已经停产了,不用惦记了

平时玩玩就用喜马诺就够了,微转也不见得就多好。

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