Современный велосипед имеет два колеса, как правило, одинакового диаметра. (Детские и специальные велосипеды могут иметь и разные колёса). В подавляющем большинстве велосипедов используются спицевые колёса на растянутых стальных спицах, число которых может быть от 12 до 48 (для колес диаметром 26" типично — 36 или 32). На дорогие спортивные велосипеды иногда устанавливаются колёса из 4-6 пар плоских углепластиковых спиц («Spinergy»), лопастные колёса (лопасти, в отличие от спиц, работают не только на растяжение, но и на сжатие, а также воспринимают боковую нагрузку) или дисковые колёса. Дисковые колёса, используемые прежде всего для велогонок, обладают наибольшей жёсткостью и хорошей аэродинамикой; однако их повышенная парусность создаёт проблемы при боковом ветре. Кроме того, колёса с жёсткими ободами (к которым относятся как дисковые, так и лопастные и многие спицевые, как правило, с малым числом спиц) имеют повышенный момент инерции, ухудшая динамику велосипеда.
Обод
Конструкция
От конструкции обода зависит жёсткость колеса, лёгкость возникновения его деформаций и возможность применения ободных тормозов (для применения таких тормозов боковые стенки обода должны быть параллельны).
На большинстве велосипедов сейчас устанавливаются коробчатые ободья (с высокими стенками). На шоссейных велосипедах могут устанавливаться ободья с низкими стенками.
Во многих ободьях, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри коробчатого обода добавляется дополнительная перегородка. Такие ободья называются двойными.
Материал
Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, карбон и пластик. Обода из алюминия, в сравнении с ободом из стали, прочнее, легче, менее подвержены коррозии и к тому же обеспечивают лучшее торможение в случае использования ободных тормозов. Иногда тормозные поверхности ободьев покрывают керамикой. Это улучшает качество торможения в дождливую погоду и значительно увеличивает срок службы обода колеса.
Спицы
Спицы производят из стали, алюминия и титана. Изготавливались спицы и из карбонового волокна, но такие спицы показали себя хрупкими и опасными в эксплуатации. Спицы из стали цинкуются, хромируются или никелируются. Спица соединяет втулку колеса с ободом при помощи ниппеля. Ниппель изготавливают из стали, бронзы, алюминия. Нельзя комплектовать алюминиевые спицы с бронзовым ниппелем из-за явления электрохимической коррозии между разнородными металлами в присутствии влаги, которое затруднит протяжку и демонтаж спицы. По той же причине титановые спицы используют только с бронзовыми ниппелями, а со стальными спицами не используют алюминиевые ниппели. Для натяжки спиц используется спицной ключ.
Спицы бывают постоянного и переменного сечения. Спицы переменного сечения делятся на три вида:
* Single-butted имеют утолщение у конца с головкой. Иногда используются, когда нужна большая прочность на колесе с ободом со стандартными отверстиями.
* Double-butted имеют утолщения у концов и тонкую среднюю часть. такая конструкция позволяет производить более легкие, прочные и эластичные спицы. основной эффект данных спиц наблюдается при ударных нагрузках, когда спица сохраняет прочность в точках сосредоточения напряжений(у ниппеля и у фланца) и одновременно эластично растягивается, передавая часть нагрузки на соседние спицы.
* Triple-butted имеют три различных диаметра в сечении.
* Аэродинамические (эллиптические) спицы представляют из себя вариант double-butted, в котором утонченная часть имеет сечение в виде эллипса, что делает такую спицу немного более аэродинамической. Немаловажным моментом является то, что при сборке колеса с такими спицами лучше видны любые деформации кручения спицы.
* Аэродинамические (плоские) имеют более ярковыраженный плоский аэродинамический профиль
Single- и Triple-butted спицы позволяют решить одну из проблем конструкции колеса. Дело в том, что на спицах резьба накатная, а не нарезная и отверстия во фланцах должны быть больше диаметра спицы. Таким образом на спицы постоянного сечения создают на фланце неравномерную нагрузку, что отрицательно сказывается на усталостной прочности фланца.
Покрышка, камера, флиппер
Характеристики велосипедных шин сильно различаются в зависимости от назначения велосипеда. Обычно велосипедные шины накачиваются воздухом, что позволяет регулировать жёсткость шины. Чаще всего такие шины состоят из камеры, удерживающей воздух, и покрышки. Такие шины называют клинчерными.
Покрышка
Покрышки различаются в основном размерами и рисунком протектора. Размер определяется двумя числами, обозначающими диаметр и ширину покрышки. Существует несколько стандартов обозначения размеров покрышек.
Рисунок протектора выбирается в зависимости от типа дорожного покрытия, по которому предполагается ездить. Для езды по дорогам с твёрдым покрытием выбирают узкие покрышки без ярко выраженного рисунка протектора — «слики». Для езды по мягкой почве выбирают более широкие покрышки с большими грунтозацепами — «грязевые». Обычно чем сильнее выражен протектор, тем лучше сцепление колеса, но тем выше сопротивление качению. Существует промежуточный вариант — так называемые «полуслики». На них грунтозацепы расположены только по краям покрышки, так что при езде по ровному жёсткому покрытию они не касаются дороги.
Для зимней езды выпускаются шипованные покрышки. Различают покрышки, шипованные в два ряда и в четыре. Последние дороже, но лучше держат на льду, в связи с чем четырёхрядную шиповку иногда применяют только на переднем колесе, а на заднее ставят двухрядную.
Для шоссейных велосипедов применяются узкие шины (18-27 мм) высокого давления. Рабочее давление клинчерных шин шоссейных велосипедов обычно 8 атм.
Чтобы покрышка сохраняла форму, внутри неё устанавливается металлический или кевларовый корд. Покрышки с кевларовым кордом легче и могут складываться, что удобно при их транспортировке.
Камера
Камера представляет собой резиновую трубку, замкнутую в кольцо с вмонтированным в неё ниппелем.
Камера — один из наиболее часто выходящих из строя элементов велосипеда. Распространёнными причинами повреждения камеры являются прокалывание острым предметом (шип растения, стекло и т. п.) и так называемый «змеиный укус» — два рядом расположенных отверстия, которые возникают при резком наезде на твёрдый выступающий предмет (камень, бордюр и т. п.), в результате чего шина проминается до обода и камера оказывается зажата между этим предметом и ободом.
Продаются специальные велоаптечки — наборы для заклеивания проколов в камере, а в далёкие поездки рекомендуется брать запасную камеру.
Флиппер
Чтобы концы спиц и острые края спицевых отверстий не повреждали камеру, между ободом и камерой прокладывается резиновая полоска — флиппер.
Защита от проколов
Различные производители предлагают множество велосипедных шин с защитой от проколов в виде интегрированного пояса из высокоэластичного специального каучука, который защищает камеру в области протектора толстым слоем. Часто этот слой окрашен в синий цвет, но встречается и жёлтая окраска. Дополнительная защита прибавляет вес покрышки, кроме того, она затрудняет монтаж, а иногда делает его невозможным без применения специального инструмента.
