Как бы прикрутить: неподходящие цепи, мощемерные пауки, нештатные каретки

Есть официальные таблицы совместимости — и есть то, что нормально работает по факту.

Иногда то, что официально несовместимо, может работать даже лучше стандарта. Изредка то, что официально совместимо, может работать не так уж хорошо. Так или иначе, вот как сочетать несочетаемое.

МИНИКАРТА | Цепи — Звезды — Системы — Каретки — Алгоритм

1. Цепи/кассеты

Все велосипедные цепи имеют одинаковое расстояние между пинами — шаг цепи — 12,7 мм (1/2 дюйма).

Со внутренней шириной тоже всё просто:
• синглспид — 3,175 мм (1/8 дюйма),
• 5, 6, 7, 8 скоростей — 2,38 мм,
• 9, 10, 11, 12 скоростей — 2,18 мм,
• 13 скоростей — 1,75 мм*.

(Отмечу, что у цепи на самом деле две чередующиеся внутренние ширины. Вышеуказанный параметр — это более узкая из них. Более широкая менее важна, поскольку не ограничивает ширину зубьев, которые должны в нее помещаться. С одним исключением, о котором позже.)

Давайте сразу забудем про всё, у чего меньше 9 скоростей и запомним, что у современных цепей одна и та же внутренняя ширина, за исключением Campagnolo Ekar (* Единственный другой 13-скоростной группсет на 2023 год — Rotor — использует 12-скоростной размерный стандарт — и гидравлическое переключение!)

Общая ширина кассеты всегда была (примерно) одинаковой, так что с каждой дополнительной передачей звездочки должны были плотнее группироваться вместе — а следовательно, цепи становились всё более узкими, чтобы помещаться между ними. Не буду грузить вас цифрами, просто запомним, что цепи под разное количество скоростей имеют разную внешнюю ширину.

(Для коллег по душноте, которые следят за цифрами, отмечу, что сотые миллиметра — в пределах производственных допусков. И когда я пишу 0,05 мм — это может в действительности быть и 0,03 мм, и 0,07 мм. Не влияет на совместимость в реальной жизни, так что не будем чрезмерно усложнять.)

Общее правило: не следует пытаться совместить более широкую цепь (т.е. для меньшего кол-ва передач) и кассету с более узкими промежутками (т.е. для большего кол-ва передач). Но можно делать наоборот — более узкая внешне цепь может поместиться между более широко расставленными звездочками без проблем! Более того, зачастую это даже улучшает качество переключений, по многим отзывам. Не смотря на идею, что каждый производитель делает звенья особой формы, которая должна особенно хорошо работать с кассетами того же производителя. В действительности есть ощущение, что это не имеет никакого значения. Да и форма эта явно не всегда продиктована функционалом.

Впрочем, есть еще один параметр, который действительно влияет на совместимость цепей — диаметр ролика. Предполагалось, что всё просто — есть стандарт ISO, который предписывает 7,9 мм (5/16 дюйма) — но затем по какой-то причине Shimano стали делать 7,65 мм. И, похоже, все производители отдельных цепей это подхватили. Но у Кампаньоло и Sram были собственные пути.

Так что теперь мы имеем следующее:
• большинство цепей на рынке используют ролики диаметром примерно 7,65 мм;
• Кампаньоло, за исключением Экара, и у Срама, за исключением AXS (флэттоп) — 7,7 мм;
• у Экара — 7,75;
• у флэттоп-цепей для группсетов Срам AXS — 7,9 мм.

На практике это означает следующее.

A) Цепи Кампаньоло не-Экар и Срам не-AXS (нефлэттоп) совместимы с любыми кассетами и системами, за исключением — как вы догадались — Экар и AXS. Однако, если установить цепь не-Экар/не-AXS на трансмиссию не от Кампаньоло/Срама, она немного деформирует зубья, и придется продолжать использовать цепи Кампаньоло или Срам — иначе новые цепи могут проскакивать.

B) Если же наоборот — поставить цепь Шимано, KMC, YBN или какую-то еще на трансмиссию Кампаньоло не-Экар или Срам не-AXS, она будет себя вести как слегка «растянутая». Лучше будет ее заменить раньше срока, чтобы не подвергать ускоренному износу кассету и звезды системы.

C) Помимо этого большинство измерителей износа (калибров) предназначены для цепей с роликами 7,65 мм. Поэтому на цепях Кампаньоло не-Экар и Срам не-AXS они будут показывать меньший износ, чем в действительности. (И еще хуже обстоит с цепями Экар и AXS — до того, что обычные процентные калибры не подходят, и нужно использовать либо измерения в миллиметрах — для чего, разумеется знать цифры для своей цепи — либо специальные измерители, не зависящие от диаметра роликов.)

D) Цепи Экар и AXS (флэттоп) не совместимы с другими трансмиссиями. Ролики попросту слишком большие и не вмещают между собой зубья. При этом, несмотря на разницу в 0,15 мм — что больше, чем с другими группсетами — флэттоп-цепи каким-то образом работают с кассетами Экар. Я не знаю, как это возможно. Но работают.

(Самые внимательные из вас могли заметить, что это противоречило бы правилу «не ставь 12-скоростную цепь на 13-скоростную кассету», но флэттоп-цепи на самом деле более узкие по сравнению с другими 12-скоростными — и в действительности они ближе по ширине к Экару.)

E) Упомянутое в начале исключение — 12-скоростные цепи Шимано. Тут требуется небольшое объяснение. Как отмечено выше, внутренняя ширина цепи чередуется между более узкой и более широкой. Срам изобрели т.н. нарроу-вайд (узко-широкие) передние звезды (а также нижнюю звездочку заднего переключателя), у которых зубья тоже чередуются, что совпадает с чередованием внутренней ширины цепи. Благодаря этому цепь лучше удерживается на звездах — меньше вероятность, что она соскочит при тряске.

Шимано не могли использовать эту технологию из-за патентов, так что они изобрели собственную — где внутренние пластины цепи выдаются наружу, по факту сужая «широкие» части внутренней ширины цепи — то есть, делая все ее промежутки одинаково «узкими». И тогда как «узко-широкая» технология Срама может применяться только там, где цепь не перемещается между звездами, а всегда остается на одной и той же, Шимановская «узко-узкая» технология позволяет цепи равномерно плотно сидеть вообще на любых звездах, включая звездочки кассеты и двойники системы. Это хорошо для работы трансмиссии, но делает Шимановские 12-скоростные цепи несовместимыми с нарроу-вайд звездами и направляющими звездочками переключателя.

МИНИКАРТА | Цепи — Звезды — Системы — Каретки — Алгоритм

2. Передние звезды

У всех двойников примерно одинаковое расстояние между звездами — примерно 5 мм. Так что внешняя ширина цепи тут не важна, а только внутренняя. (Ну, есть редкий сценарий, в котором цепь оказывается уже расстояния между двойником — и тогда она может западать между звездами.)

Помните, я выше написал, что внутренняя ширина всех 9–12-скоростных цепей одинаковая? Так вот, это не совсем правда. Видите ли, в теории она должна быть 2,18 мм (11/128 дюйма), но на практике, например, у 11-скоростных Шиман — 2,32 мм, а у Срам AXS/флэттоп — 2,21 мм. (Вы уже, должно быть, смирились с ситуацией, что в велоиндустрии всем немного всё равно на писанные стандарты.)

К счастью, это не влияет на совместимость цепей — так как там играют другие, более критичные факторы — но имеет значение со звездами системы. Смотрите: Срам однозначно пишет, что системы AXS обратно совместимы с нефлэттоп цепями — что и логично; вроде бы, так оно и должно быть.

Но по факту зубья, выточенные под внутренние размеры цепей AXS/флэттоп, оказываются слишком маленькими — как по ширине, так и по длине — для остального большинства цепей. И хотя они и совместимы технически, удержание цепи при соответствующей комбинации обещает быть неудовлетворительным. (А еще эти зубья ну ооочень страшные :)

В этом посте я стараюсь найти баланс между тем, чтобы не быть как Срам и не писать тупо «оно совместимо» тогда как там должна была хотя бы стоять жирная звездочка, — но и не утопить всё в нюансах работы многообразных комбинаций из разных компонентов. Так что вот вам отдельная статья чисто про удержание цепи:

https://www.garbaruk.com/blog/articles-1/post/the-state-of-narrow-wide-chainrings-1

Я же остановлюсь на следующем заключении: в теории, все 9–12-скоростные звезды системы совместимы с любой многоскоростной цепью — за исключением Экара. И, возможно, AXS. И 12-скоростных Шиман, если эти звезды нарроу-вайд. На практике возможны значительные вариации в качестве работы (и это не только про то, чтобы все компоненты были одного производителя/серии — см. статью по ссылке). Теперь вы хотя бы знаете, почему у вас цепь всё время падает, даже если она из того же группсета, что и звезды.

МИНИКАРТА | Цепи — Звезды — Системы — Каретки — Алгоритм

3. Системы шатунов

Система состоит из левого и правого шатунов, соединенных между собой валом (осью, шпинделем). В том месте, где правый шатун соединяется с валом, присоединяются звезды — либо через паук, либо напрямую. Пока давайте предположим, что есть паук. Тут я пишу только про шоссейники и гравийники — так как освещение еще и мтб-стандартов раздуло бы пост. Но все принципы относятся и к ним, отличаются местами только конкретные имплементации.

3.1. Пауки, стандарты директ-маунт и BCD

Стандарт крепления между пауком и валом зависит от производителя и, иногда, — от конкретной модели. Шимано и Кампаньоло применяют «пауки», совмещенные с правым шатуном. Такое решение ограничивает выбор звезд — подойдут только специально предназначенные для систем указанных производителей — и не позволяет поставить паук с измерением мощности (к этому еще вернемся).

Лучшим решением является крепление стандарта директ-маунт (через которое могут крепиться как пауки, так и звезды директ-маунт).

Срам в основном использует свое 8-болтовое крепление директ-маунт (у других производителей собственные вариации). Однако на некоторых моделях у них интегрированные пауки. Например, у текущего поколения Rival два разных типа систем: одна для двойников с интегрированным пауком, и другая для одинарных звезд с креплением директ-маунт. Это в то время как у более высокой серии Force всего одна версия с директ-маунтом, которая вполне себе используется с любой из комбинаций звезд. То есть, ничто не мешало сделать более удобно для пользователей — и меня прям бесит, что производители продолжают на ровном месте всё усложнять (по-видимому, так как чем больше несовместимых между собой стандартов, тем больше разного барахла можно продать).

Если вам повезло, и у вас крепление директ-маунт, можно подобрать подходящий к нему паук с любым стандартом BCD, через который крепить множество различных звезд (можно даже совмещать разные большую и малую звезду в двойнике на одном пауке с двумя BCD). BCD расшифровывается как «bolt circle diameter» или «диаметр окружности болтов» — то есть, например, «110 BCD» означает, что болты расположены на окружности диаметром 110 мм. При этом крепление стандарта BCD может предусматривать как 4, так и 5 болтов — а также асимметричное их расположение. Это еще один заход производителей на то, чтобы сделать всё проприетарным а не универсальным/стандартизированным — Шимано, Срам и Ротор делают собственные асимметричные варианты, несовместимые между собой.

Китайским производителям (Magene, Xcadey, Sigeyi) приходится быть более конкурентными, поэтому у них есть не только неплохие мощемерные пауки, но и к некоторым из них можно прикручивать одновременно и 4-, и 5-болтовые звезды с одинаковым BCD — и даже асимметричные. Вот это я понимаю клиентоориентированный подход!

(Мощемерный паук — это самый дешевый способ измерять двустороннюю мощность — стоимость их сравнима с мощемерами на левом шатуне от Stages или 4iiii, которые сами по себе вполне хороши, но измеряют мощность только с одной ноги, что может приводить к погрешностям в показателях.)

Итак, отдельный паук с BCD-креплением — это хорошо. Но в какой-то момент появились слишком маленькие звезды, которые банально не могли вместить его в себя (сперва в мтб, а затем у гравийников — и даже шоссейников, что отсылает к моему посту про легкие передачи, ссылка на который внизу этой страницы сайта). В результаты появились звезды директ-маунт. Грубо говоря, это просто звезда (или две), совмещенная с пауком — с «вырезанным» из схемы BCD. К счастью, производителям пока еще хотя бы не пришла в голову идея совместить звезды прямо сразу с шатунами. (Хотя Срам уже интегрирует мощемеры в звезды директ-маунт, хехе.)

3.2. Диаметр и длина вала

Шимано, Срам и Кампаньоло изначально использовали стальные валы диаметром 24–25 мм. Видимо, кто-то решил, что они были недостаточно легкими или что там — ну или просто в мире было недостаточно разных стандартов :) Так или иначе, они придумали валы из алюминия — но поскольку 25 мм было слишком мало, чтобы они были достаточно жесткими, алюминиевые валы стали делать диаметром 30 мм.

Это привело к проблемке. Внешний диаметра классических резьбовых кареток не оставлял достаточно места, чтобы нормально уместить подшипники вокруг 30-мм валов — хотя такие каретки существуют, они слишком тесно скомпонованы, чтобы оптимально работать, и с ними постоянно какие-то сложности. Поэтому, с одной стороны, были созданы более «просторные» стандарты кареток (об этом расскажу далее), а с другой — Срам придумали собственный стандарт вала DUB диаметром 28,99 мм. Ага, не дотянули 0,01 мм до 29. Потому что Срам, вот почему. Да, вал меньше всего на 1 мм позволил решить проблему с размещением подшипников, будучи при этом достаточно жестким.

Итак, на данный момент имеем следующие основные стандарты валов:
• Sram GXP — 22/24 мм, сталь (Срам не был бы Срамом, если бы сделал просто вал);
• Shimano Hollowtech II, Rotor 3D и т.д. — 24 мм, сталь (некоторые китайцы делают из алюминия, ну и хуэй с ними);
• Campagnolo — 25 мм, сталь (или, в топовых сериях, титан);
• Sram DUB — 29 мм, алюминий;
• Cannondale Hollowgram, Rotor 3DF/3D+ и т.д. — 30 мм, алюминий.

Помимо этого различается длина валов, но сначала нам придется разобраться с каретками.

МИНИКАРТА | Цепи — Звезды — Системы — Каретки — Алгоритм

4. Каретки

Чтобы приспособить систему к раме, нужна каретка, в которой находятся подшипники, позволяющие валу вращаться. Являясь интерфейсом между рамой и системой, каретка обладает двумя наборами размеров:
• «по раме» — ширина кареточного стакана рамы и его диаметр (с резьбой или без);
• «по валу» — общая ширина каретки (влияет на длину вала) и диаметр вала.

4.1. Стандарты кареток «по раме»

Изначально каретки были резьбовыми — классическая «английская» до сих пор в ходу под наименованием BSA, тогда как «итальянская», «французская», «испанская» и «швейцарская» вариации остались в прошлом. У BSA есть два варианта: шоссейный с шириной стакана 68 мм и мтб — 73 мм. Оба используются в гравийных велосипедах.

Как объяснено в предыдущем разделе, у кареток BSA есть один недостаток — они слишком маленькие по внешнему диаметру (диаметру стакана), чтобы уместить в себе 30-мм вал без описанных сложностей. По этой причине Крис Кинг и ко придумали другой резьбовой стандарт — T47. По сути, это то же самое, что BSA, но с большим диаметром резьбы (стакана). Он тоже бывает под ширину стакана 68 мм (шоссе) и 73 мм (мтб) — а также и в более новых вариантах 77 и 86 мм. (Сейчас есть еще и стандарт Кольнаго T45 — ну просто потому что чем больше стандартов, тем лучше.)

Резьбовые каретки — всё, что требовалось для стальных или алюминиевых рам: нарезаем резьбу в кареточном стакане и вкручиваем туда каретку — просто и ясно. Однако с приходом карбона в качестве материала для спортивных рам схема усложнилась: сделать отверстия под каретку в раме, запрессовать/вклеить туда металлические кольца с резьбой — только для того, чтобы затем вкрутить металлическую каретку с запрессованными в нее подшипниками. (Сейчас научились делать резьбу прямо в карбоне, но это совсем новое явление.)

Очевидно, если бы вместо всего этого можно было просто впрессовать подшипники прямо в саму раму, это значительно упростило бы всю схему, позволило бы уменьшить вес и, потенциально, расходы. Так что велоиндустрия поверила в свою способность соблюсти допуски, требуемые чтобы это всё нормально работало, — и так были рождены печально известные пресс-фит каретки. (Как мы знаем сегодня, со стороны производителей было несколько оптимистично полагать, что они смогут ровно вставлять круглые подшипники в предположительно круглые отверстия рам, так что резьбовые каретки снова в ходу.)

Существует более 10 стандартов пресс-фит кареток, но нам сейчас достаточно понимать что со стороны рамы все они представляют собой различные комбинации:
• одного из четырех внешних диаметров (37,41, 42, 46 мм — последний предпочтителен), и
• ширины по стакану из восьми возможных вариантов (61, 68, 73, 79, 86.5, 90, 92, 95 мм).

Еще есть PF30a/BB30a — асимметричные каретки Каннондейл. По умолчанию вся такая «каретка» состоит лишь из двух промышленных подшипников (таких же, как и в симметричных PF30/BB30), которые впресовываются в раму с противоположных сторон, а между ними ничего нет — так что ширина стакана и его асимметричность никак не сказываются на самой каретке, а только на подборе системы/вала (при условии, что мы не пытаемся использовать стороннюю каретку — редкий случай для тех, кто действительно устал от фирменного Кадейловского скрипа).

4.2. Стандарты кареток «по валу»

Мы разобрались с тем, как подобрать каретку к раме, и пришло время вернуться к размеру вала. В разделе 3.2 выше по тексту я перечислил существующие диаметры (и основные стандарты, использующие каждый из них), но есть еще и длина. И тут всё сложно.

Длина вала может измеряться разными способами, в зависимости от конкретной системы. Если вал является одним целым с шатуном, он обычно измеряется от внутренней плоскости этого шатуна до окончания. И это не очень-то точная мерка, поскольку мы не знаем, насколько глубоко этот вал может максимально (или должен минимально) зайти в противоположный шатун. Если вал — это отдельная деталь, такая же неизвестная добавляется к его общей длине и с другой стороны.

Поэтому единственный способ попытаться понять, какая длина вала подойдет к какой каретке — за исключением подгадывания или метода проб и ошибок — это ознакомиться с таблицей совместимости, составленной производителем системы. Однако, тут есть пара потенциальных проблем.

Выше пример такой таблицы совместимости. Из нее можно видеть, что для «mtb» рекомендованы два вала разной длины: L131 для 68-мм BSA — или L136 для 73-мм BSA.

Но тут такое дело, что у каретки могут быть либо внутренние подшипники, которые целиком помещаются в раму, либо внешние — которые располагаются снаружи рамы и таким образом увеличивают общую ширину каретки (а вслед за ней и длину вала).

Как можно видеть на картинке выше, внешние подшипники могут добавить около 2 см к длине вала.

Так что непонятно, когда производитель рекомендует вал L131 для 73-мм каретки Т47 — он имеет в виду при внутренних подшипниках или при внешних? Ну то есть, во втором-то случае оно просто не влезет. Или вот, почему у «mtb boost» те же 148 мм по втулке, что и у «mtb wide», но для них — при одной и той же каретке — рекомендованы валы различающейся на 5 мм длины? Можно было бы и еще продолжить, но, думаю, идея понятна. Внизу таблицы можно наблюдать список «точно» подходящих кареток и «точно» не подходящих — что достаточно «точно» описывает ситуацию в целом.

Другой момент заключается в том, что это еще была хорошая таблица совместимости. У многих производителей и такой нет.

В тех случаях, когда производитель не способен четко обозначить подходящую к вашей раме/каретке длину оси, можно прикинуть ее по q-фактору — параметру, подробно рассмотренному в моем посте про байкфит и геометрию, ссылка на который внизу этой страницы сайта, — и/или чейнлайну. В любом случае эти параметры следует учитывать при подборе системы к раме.

МИНИКАРТА | Цепи — Звезды — Системы — Каретки — Алгоритм

4.3. Алгоритм подбора системы к раме

1) Изучите раму:

1.1) узнайте стандарт каретки «по раме»;
1.2) поищите, какими системами стандартно комплектовалась эта рама и узнайте их —
— наибольшую комбинацию звезд (меньшие должны влезть, но большие могут и не),
— ку-факторы (скорее всего, подойдет система с наименьшим из них — или шире),
— диапазон чейнлайнов (чейнлайн может гулять в пределах нескольких мм);
1.3) если рама есть на руках, оцените на глаз, как близко шатуны подходят к нижним перьям. Если ку-фактор уже известен, это позволит понять, можно ли смотреть поуже. Так же работает и с зазором до звезд системы.

2) Подберите систему:

2.1) я рекомендую брать с минимальным ку-фактором, который только оставит некоторый зазор между шатунами и нижними перьями — даже если биомеханически вам требуется более широкая постановка ног, т.к. ее всегда можно сделать шире (тут я снова отсылаю к моему раннему посту про байкфит и геометрию);

2.2) постарайтесь особо не отклоняться от изначального чейнлайна (который в основном зависит от того, какой у рамы стандарт задней втулки — 130, 135, 142 или 148 мм) — иначе возможны последствия в виде ускоренного износа цепи/кассеты, шума трансмиссии и/или нечетких переключений;

2.3) при равном чейнлайне вы можете использовать звезды того же размера — или, даже лучше, меньшего (и снова ссылаюсь на свой ранее упомянутый пост про легкие передачи) — но если хотите, наоборот, побольше, учитывайте зазор между звездами и нижними перьями.

3) Поищите каретку, которая подойдет и к вашей раме, и к выбранной системе. Для некоторых систем предусмотрены сменные валы разной длины, и можно подобрать наиболее подходящий. Можно попытаться найти для конкретной системы таблицу совместимости длины ее вала с каретками. Может получиться, что для определенной комбинации рамы/системы каретки не существует — что ж: иногда нельзя впихнуть невпиховываемое.

5. Тормозные диски

Немного не в тему, но в качестве бонуса хотел бы по-быстрому поделиться парой штук про подбор нестандартных тормозных дисков.

Первое: 6-болтовый стандарт прост и понятен, но вот для центрлока могут потребоваться разные инструменты (обычный кассетный ключ — не путать с кареточным ключем — либо отдельный инструмент для «внешнего» центрлока) — или даже нестандартные локринги (например, использовать обычные со втулками Fulcrum не выйдет).

Второе: тормозные диски различаются по толщине — у самых распространенных она 1,8 мм, но существуют 2- и даже 2,3-миллиметровые. Более толстые роторы больше весят, но — если, конечно, они влезут в тормозную машинку (калипер) — дольше прослужат, и их сложнее будет случайно погнуть (легче всего гнутся Шимано стандарта Ice Tech, у которых тормозная дорожка сделана не полностью из стали, а из сэндвича сталь-алюминий-сталь).

Третье — и это недокументированная особенность — посмотрите на ширину колодки. Потом посмотрите на ширину тормозной поверхности ротора. Есть вероятность, что тормозная дорожка на диске окажется уже колодки. Я стараюсь выбирать роторы, которые задействуют всю ширину колодки — не самая очевидная штука, но влияет на эффективность торможения.