Велосипедный рынок стремительно пополняется инновационными решениями. Новейшие технологии позволяют сделать катание на велосипеде более удобным и эффективным. Среди новинок выделяются керамические подшипники. В сегодняшней статье мы рассмотрим их плюсы и минусы.
Особенности конструкции. Классический подшипник качения имеет два кольца, тело качения и сепаратор. Керамика используется для тела качения, роликов, шариков и колец. Сепараторы в вариантах с керамикой изготавливаются из устойчивого к износу пластика.
Имеются гибридные варианты, имеющие керамическое тело качения наряду с металлическими деталями.
Плюсы и минусы керамических подшипников для велосипеда
Преимущества керамических подшипников
Можно перечислить следующие плюсы моделей:
- Изоляционные свойства.
- Сохранение размеров при колебаниях температуры.
- Отсутствие примагничивания.
- Долгий срок службы.
- Малый вес. Керамика легче стальных аналогов на 40%.
- Устойчивость к воздействию агрессивных составов. Подшипники работают без коррозии в щелочах и кислотах.
- Смазка не требуется или необходимо ее малое количество.
- Низкий уровень шума при кручении.
- Слабый нагрев при работе.
- Малое трение. Подшипники достигают скорости 12000 оборотов в минуту.
- Возможность применения в широком диапазоне температур. Рабочая температура может достигать 800 градусов Цельсия.
Как видите, список довольно внушительный. Керамика прекрасно показывает себя в работе, ее теплопроводность в 5 раз меньше, по сравнению с аналогами из стали. Практически все преимущества, за исключением устойчивости к химическому воздействию и немагнитности, относятся и к гибридным моделям.
Недостатки керамических подшипников
Основным минусом на сегодняшний день является малая доступность подшипников из керамики и ограниченный выбор вариантов.
Линейка товаров постоянно пополняется, однако керамика все еще остается диковинкой.
К недостаткам можно также отнести высокую цену. Снизить стоимость можно приобретением гибридной модели.
Сравнение металла и керамики на практике
Если сравнить классические стальные модели с керамикой, картина получается довольно неоднозначная. На практике не все перечисленные выше преимущества имеют вес в велосипедном аспекте.
Керамические подшипники успешно используются в космической технике, авиа конструировании, оборудовании для химического производства. Упоминание таких передовых направлений часто вводит в заблуждение простых обывателей.
Да, керамика, действительно перспективна, однако в велосипедном катании список ее преимуществ существенно сужается. Остаются только:
- Низкий вес. Преимущество сомнительно, с учетом высокой цены моделей. За снижение веса в 10-20 грамм придется заплатить от 500 до 1000 долларов.
- Устойчивость к коррозии. Тут не поспоришь. Однако данный плюс нивелируется использованием металлических дорожек качения, подверженных ржавчине.
К тому же металлические варианты при своевременном смазывании долгое время сохраняют свои свойства без каких-либо проблем.
- Твердость керамики и ее высокие показатели упругости для велосипедной техники являются, пожалуй, ключевыми преимуществами. Это означает, что под воздействием нагрузки шарики подшипников будут меньше подвержены деформации. Понижается выделение тепла, уменьшаются потери энергии.
Стоит, однако, оговориться, что показатели выделения тепла не так важны. На скорости 40 километров в час колесо велосипеда совершает всего лишь около 360 оборотов. Сильный нагрев практически исключается.
А вот снижение сопротивления качению представляет собой гораздо больший плюс.
Что все это значит на практике? К сожалению, выигрыш керамики в вариантах для велосипеда совсем небольшой. Он возможен лишь при применении качественных моделей от проверенных производителей и только в ограниченных направлениях.
Результаты тестирования в независимой лаборатории Bike Testing, Inc. показали, что средние потери энергии в стальной интегрированной каретке составляют до 4 Ватт., в керамических вариантах — всего 0.5 Ватт. Если мы возьмем параметры топового гонщика Тур де Франс, но 4 Ватта будут составлять менее 1%.
Классические варианты кареток ISIS-Octalink имеют меньший диаметр подшипников. Выигрыш в них и вовсе незаметен.
Иногда как пример преимущества керамики рассматривается качество полировки. Стальной шар высокого уровня соответствует стандарту Grade 25, неровности его поверхности находятся в пределах 25 миллионных долей дюйма.
Показатели стального шарика среднего качества имеют Grade 100-300.
Керамические модели отличаются высоким уровнем полировки, достигающем Grade 5. Однако такой уровень практически не играет роли при использовании стальных дорожек качения, качество обработки которых гораздо ниже.
Мнение ведущих производителей
Резонным является вопрос о том, почему же керамика не находит массового применения. Инженеры компании Hope отвечают на этот вопрос следующим образом.
Преимущества керамических вариантов становятся заметными только по достижении 20 000 об/мин. Установка керамики в узлы велосипеда, где показатели редко достигают 300 об/мин. просто не имеет под собой технического основания.
Специалисты также акцентируют внимание на том, что твердость материала, расцениваемая многими как плюс, может являться и недостатком. При наличии повышенных нагрузок керамические элементы могут деформировать стальные, что неизменно приведет к повышению сопротивления качению и снижению ездовых показателей. Именно поэтому модели не подходят для применения во многих направлениях велоспорта.
Заключение
Обобщив вышесказанное, можно прийти к выводу о том, что установка керамических подшипников на узлы велосипеда практически во всех случаях является неоправданной. Исключение составляют лишь редкие случаи применения на скоростных моделях для шоссейного велоспорта, где исключаются высокие ударные нагрузки.
