Постройка карбоновых МТБ колёсОсторожно! Много букв!Любителям смотреть картинки достаточно знать итоговый вес вилсета в 1522 гр.
Постановка задачиЯ часто собираю велосипедные колёса. И это дело мне нравится. Через мои руки прошли различные Мавики, Фулкрумы, Кампы. Результаты моей работы оценили спортсмены самого различного уровня. И в какой-то момент захотелось построить какие-нибудь дикие, сумасшедшие колеса самостоятельно, практически с нуля.
В таких сборках экспериментировать надо в первую очередь над собой. А что мне нужно? Мне нужны хорошие МТБ колёса. Тем более, что после сборки двухподвеса у меня получился дефицит в колёсах.
Итак, постановка задачи:
колеса 29'';
низкий вес;
хорошая прочность, расчетный весовая нагрузка не менее 90 кг;
втулки под 100х15 мм и 142х12 мм оси;
желательна возможность конвертирования втулок в другие стандарты;
поддержка бескамерной установки резины;
барабан под кассеты Shimano;
хорошая ремонтопригодность колёс, возможность замены любого элемента.
Целевое назначение колёс — повседневное и гоночное использование на 29'' велосипеде.
ВтулкиВыбор компонентов начался со втулок. Всегда хотелось испробовать в деле хвалёные втулки DT Swiss. Подкупали мифы об их неубиваемости и ремонтопригодности. Завлекал и низкий вес. Но всегда отпугивала их розничная стоимость. В итоге удалось на одной из велосипедных барахолок купить комплект 26'' колес DT Swiss Spline 1700 под оси. Колёса в сборе были явным неликвидом. Плюс имелись проблемы с подшипниками. На барабане были явные следы зарубок от кассеты. Проблема? Для меня совершенно нет. Вилсет был успешно раздербанен, после продажи родных ободьев цена втулок стала очень вкусной. Практически на уровне китайских Novatec 791/792. Вес чуть ниже, на 25 гр относительно лично взвешенных фланцевых Novatec. Надежность и красота инженерных решений на порядки выше.
Если сравнивать с широко разрекламированными втулками DT Swiss 240S, то я не увидел смысла переплачивать огромные деньги за выигрыш в весе в 10 гр на передней и 40 гр на задней втулке. Сам же конструктив втулок одинаковый, запчасти к ним подходят одинаковые. Разница в облегчении корпусов и осей, в уменьшенных подшипниках в некоторых версиях барабанов 240S.
Конечно, можно было б еще взять версии под диски Center Lock и «магически» перенести вес крепежа с тела втулки на сам диск. Но итоговая масса такой системы выходит идентичной.
Барабан с корпусом втулки связан через механизм храповика Ratchet с двумя плавающими дисками с насечками. В моём случае это диски на 18 зацепов, самые надежные. Свободный ход 20 градусов. При желании можно докупить тюнинг — комплект зацепов на 36 или 54 зуба, 10 и 6 градусов соответственно. Вполне вероятно, что это будет очень актуально для трансмиссий 1х11-12, где спереди стоит крошечная звезда, а на барабане стоит «сковородка» на 46-52 зуба. Зацеп через Ratchet более надежный и ресурсный, нежели через «собачки». И при этом более требовательный к чистоте внутри втулки.
Барабан на задней втулке стоит под кассеты Shimano 8-11 скоростей МТБ. Еще можно на эту втулку заказать барабан XD для кассет 11 и 12 скоростей производства SRAM. В ближайшем будущем ожидается появление и барабана для 12 скоростной кассеты Shimano XTR.
Особо стоит отметить то, что втулки не под классические J-образные спицы, а под прямые (Straightpull). Это обеспечивает надежность фланцев втулки, которые не порвать. Это же служит очень хорошей передаче крутящего момента со втулки на обод. Минус такого решения — спице нечем амортизировать ударную нагрузку. В случае резких рывковых нагрузок будет чаще отрывать головки спицам — это сразу накладывает определенные требования к качеству спиц.
Все 4 подшипника в задней втулке были заменены на подшипники высшего качества — NTN 6902 LLU. Подшипники в передней втулке еще живые, будут заменены после зимнего сезона. Для перепрессовки использовался пресс и специальные оправки. Замена правого опорного подшипника задней втулки невозможна без специального ключа для выкручивания оправки храповика Ratchet — он был куплен и модернизирован для гарантированного выкручивания кольца. Подручными средствами и без специальных условий данную операцию не произвести. Радует лишь то, что данный подшипник живет больше всех остальных. А опорный левый меняется чуть ли не на коленке.
Отдельно упомяну неудачный опыт с керамическими подшипниками 6902-2RS Sealed Full Ceramic Bearing ZrO2 с Ebay. Пришли они полностью сухими и дико люфтящими. Запрессовать керамическую обойму в корпус втулки не удалось — китайская точность оказалась очень китайской. И это к лучшему — не представляю, как потом выбивать керамическую обойму из алюминиевой втулки. Не зря в велосипедных топовых втулках используют не цельнокерамические подшипники, а гибриды со стальными обоймами и керамическими шарами. Правда, толку от такого симбиоза не так уж много. Шарики дольше остаются круглыми, но при этом боятся загрязнений и песка. Вес они не снижают, либо снижают на 1-2гр за штучку. А стоят так, что можно поменять несколько высококлассных фирменных стальных.
В общем, втулки очень интересные, профессиональные. Но требуют ответственного подхода к своему обслуживанию. И тогда они отплатят своей изумительной работой.
ОбодьяНа моих прошлых гоночных колёсах стояли ободья Stan's No Tubes ZTR Arch EX 2012 года, 2 поколение Арчей. Вес обода был порядка 450гр, жесткость позволяла с моим весом около 80-85кг спокойно гонять по горам. Ставить совсем лайток типа Crest 2 или 3 поколения не хотелось, слабоваты они для моего веса. Но снизить именно вес маховика очень хотелось. Вывод напрашивался сам собой — надо отказываться от алюминия в пользу углепластика. Формовка углеволокна позволяет сделать обод прочным в углах и очень тонким в местах длинных плоских участков. При этом при весе, идентичном очень легкому алюминию, можно добиться огромной жёсткости и прочности.
У карбона есть два недостатка: цена и боязнь прямых ударов. С первым компромисс можно найти в виде китайских изделий. Пусть лучше они будут чуть тяжелее брендовых, но цена будет существенно меньше. Со вторым — я себя уговорил, что катаю я аккуратно и специально бить ободья по скалам не буду.
После почти года изучения рынка проверенных ободьев решил остановится на бренде SpeedSafe, от продавца A-ONE Bicycle Co. на AliExpress. Модельку обода выбрал с запасом по прочности и жесткости.
Обод с внутренней шириной 23мм — этого вполне достаточно для XCM и резины шириной 2.25''. 28 — достаточно высокий профиль. Асимметричный профиль служит для выравнивания зонта и уменьшения разности в натяжке спиц левой и правой стороны колеса, что опять дает колесу дополнительную жесткость.
Из необычного — решил брать ободья с рассверливанием под ниппеля только со стороны втулки. Со стороны покрышки на ободе только одно отверстие — под ниппель. Таким образом сразу избавляемся от ободной ленты. Минус один элемент, потенциально требующий сервис. Обратная сторона вопроса — обод всё-таки по профилю рассчитан на использование ленты. Без него посадка бескамерной резины будет сложнее.
Еще впервые столкнулся с hookless ободом. Когда край резины не защелкивается в замок на боковине, а усаживается в боковую канавку. Полагаю, что это скорее технологическая особенность карбона, где замок сложно отформовать. В целом, и с такой посадкой резина держится в сдутом состоянии очень хорошо.
С отделкой решил не заморачиваться и взять UD Matt — так обод будет меньше всего выделяться на велосипеде и привлекать внимание. Прошло то время, когда сеточка была модной.
По весу китайцы чуть-чуть обманули. Заявленный вес был 370гр. И с дополнением ±17 гр. По факту же вышло 384 и 387гр. Т.е. на пределе и за пределом допуска.
Более лёгкий на весах
Видна асимметричность профиля
С изнанки только одно отверстие под ниппель
Кто всё еще сомневается в прочности карбоновых ободьев — смотрите видео, где MacAskill пытается сложить подобный обод.
[youtube]VfjjiHGuHoc[/youtube]
Спицы и ниппеляС выбором спиц проблемы не было. На прошлых колёсах отлично себя зарекомендовали плоские спицы Sapim CX-Ray 2.0-0.9х2.3-2.0мм. Цвет в моем случае тоже мог быть только один — черный. Оставалось только определиться с длинной. Спасибо китайцам, они после отправки им фото втулок сразу же посчитали длину. Калькулятор на сайте DT, которому я не очень доверяю, выдал похожие результаты. Спицы были заказаны в одном из немецких магазинов.
По ниппелям были раздумья. В прошлых колёсах стояли латунные ниппеля. За 6 лет они ни разу не попросили сервиса. Плюс на Веломании народ массово отзывался о проблемах электрохимической коррозии алюминиевых ниппелей в карбоновых ободьях зимой. Якобы не служат вообще. Потому достал из своих запасов 56 ниппелей Sapim Polyax Brass черного цвета. Пусть будет на 20гр тяжелее каждом колесе, но есть надежда, что не буду в них залезать вообще.
Комплект на 2 колеса
Комплект на 1 колесо
Процесс сборкиСборка подобных колёс — процесс нетривиальный и помимо классических навыков требует еще много чего. В первую очередь времени. Если на качественную сборку с тензометром одного колеса уходит 1.5, максимум 2 часа, то здесь имеет смысл говорить о порядках не менее 4 часов на одно. Точность и капризность материалов требует того.
Отсутствие отверстий под ниппеля со стороны резины требует заведения каждого ниппеля под одному через отверстие для воздушного ниппеля и далее передвижения к нужному отверстию с помощью магнита.
Прямая спицовка позволяет очень удобно спицевать по одной спице. Но это только на первый взгляд. На практике геометрия фланцев втулок заставляет немного поизвращаться, чтоб вставить последнюю спицу ряда. Особенно это ощущается на внутренних спицах. Потому логично сначала собрать 1 полный крест, далее набить полностью одну сторону по внутреннему ряду. Потом набить внешний ряд с перекрещиванием с нижней спицей — это особенности спицовки DT, которую соблюдает мало кто их производителей Straightpull втулок. После повторить процедуру со второй стороны.
Создать предварительное натяжение подавальщиком ниппелей или отверткой тоже не получится. Потому сразу же после набивки приходится брать в руки спицевой ключ.
Создание геометрии колеса идёт как обычно. За исключением того, что плоские спицы надо держать специальным удерживающим устройством.
Протяжку таких колёс необходимо производить строго по тензометру. Разряженные, да еще и плоские спица не поддаются определению натяжения методом ощупывания. Рекомендованная производителем обода натяжка спицы составляет 110-130 кг. Это очень много. После 90-100 кг тянуть необходимо строго силовым спицевым ключом с тройным зацепом. Двойной зацеп — 100% свернутые ниппеля. Поворот ниппеля осложняется высоким трением ниппеля о карбон — так что простым процесс точно не будет. Как говорится, все трюки выполнены каскадёрами-профессионалами, не повторяйте самостоятельно в домашних условиях.
И я в очередной раз не пожалел, что выбрал плоские спицы — в сочетании со Straightpull их натягивать гораздо проще, чем круглые. Круглые проворачиваются и либо их тоже придется зажимать чем-то, либо количество оборотов ключа не будет равняться количеству эффективных оборотов натяжки, что существенно увеличит время работы с колесом.
Интересно, что в процессе нормализации колеса методом давления на колесо сбоку при упертой в пол втулке на данных колесах не возникло ни одного щелчка — протяжка спиц без кручения + очень жесткие ободья делают своё дело. На колёсах C-zero с карбоновыми ободьями и круглыми спицами 2.0-1.8-2.0 треск стояли сильный + после нормализации пришлось еще раз обтягивать колесо.
Одно готово
Размышления о весеПереднее колесо получилось 693 гр, заднее 829 гр, общий вес пары 1522 гр.
Много ли это? Я изначально хотел получить вес ниже психологической отметки в 1500 гр. Это не получилось в первую очередь за счет перевеса ободьев на 31 гр.
Есть ли возможность добиться меньшего веса? Да, конечно.
Можно было использовать алюминиевые ниппеля, экономить по 20 гр на колесо и менять ниппеля каждый сезон. И это как раз была бы та самая масса на самом удалении от центра маховика. Но для меня такой вариант кажется неудобным и рисковым.
Можно было купить втулки DT Swiss 240S и снять с пары 50 гр.
На спицах можно было б чуть снять вес, взяв DT Swiss Aerolight. Но прочность тех спиц под большим вопросом. Я еще не встречал удачного примера их применения под гонщика тяжелее 60-70 кг. Зато использование 28 спиц вместо традиционных 32 позволило снизить вес спицевого набора на 1/8. А высокий профиль сделал промежуток между спицами очень близким к промежутку на лайтовых низкопрофильных алюминиевых ободьях.
Можно было б взять ободья по 310 гр и менее. Но я такой вариант не рассматривал по причине сомнения в запасе прочности.
Можно списать 22 лишних грамма на экономию веса на ободной бескамерной ленте — тут она установлена стационарно.
Вилсет — ещё не колёса!Голый вилсет — это хорошо. Но ехать на этом нельзя. Потому дальнейшие компоненты были подобраны под стать вилсету.
Покрышки Schwalbe Rocket Ron EvolutionLite Skin TLR 29x2.25 — примерно по 555гр каждая. Бескамерный ниппель черного цвета от современных камер Schwalbe, с откручивающимся золотником. Колпачки ниппеля синего цвета, алюминиевые. В колеса залит герметик Stan's No Tubes, по 60 мл в каждое.
Резина вставала на обод с трудом. Одну я поставил с защелкиванием одной боковины камерой и защелкиванием второй на мыльную пену. Вторую покрышку пришлось защелкивать в шиномонтажке большим напором воздуха.
Тормозные диски установлены Magura Storm SL, 180 и 160 мм.
Кассета — Shimano XT CS-M8000 11-46. Не самый лайт, но оптимальна с точки зрения цены/ресурса. Если мне попадётся в руки по хорошей цене кассета Sram XX1 или X01 на 11 скоростей — можно докупить барабан XD под неё и скинуть еще 100-150гр с заднего колеса.
Итоговый вес сборки — 3478 гр.
ИтогиВ итоге я получил очень крепкие и мощные колеса с ограничением веса в 120 кг. С отличной передачей энергии. С отличной жесткостью, которая позволит этим колёсам рулиться велосипеду еще эффективнее.
В сравнении с прошлым вилсетом я получил уменьшение общего веса всего на 80 гр. Но при этом произошло существенное уменьшение веса на краях маховика за счет более лёгкого обода и уменьшения на 1/8 спицевого набора.
В этом вилсете используются следующие хитрые технологии:
храповик Ratchet;
Straightpull спицовка;
втулки, конвертируемые в QR/9 мм/ 12x100/ 15x100 мм спереди и QR/10 мм/12x135 мм/12x142 мм сзади;
возможность поставить как HG, так и XD барабан;
плоские спицы;
увеличенная внутренняя ширина обода — 23 мм;
асимметричный профиль обода;
бескамерная посадка резины;
герметичное исполнение обода, не требующее ленты.
Стоило ли собирать такие колёса самостоятельно? Да, стоило. Мне они вышли примерно по цене DT Swiss 1501 вилсета, который на 44 гр тяжелее и не имеет такой жесткости при большем весе обода. А ближайшие карбоновые конкуренты либо имеют существенные ухудшения конструкции, либо стоят в 2 раза больше. Но опять же, это актуально именно для моих условий, когда я имею возможность неспешно докупать запчасти и выискивать их по вкусной цене, имею возможность бесплатно собирать такие сложные колёса.
И самое главное - теперь на вопрос: Почему? Я могу ответить: Потому что могу!
Это было испытание для самого себя.
Любитель "грязных развлечений".
Соберу и поправлю колеса, прокачаю гидравлику, etc.