Автор: Андрей Григорьев (Руководитель известного велосипедного ресурса Санкт-Петербурга, посвящённого велосипеду и велотуризму. Автор многих информационных и технических статей.)

Система передач, в которой переключение скоростей встроен во втулку заднего колеса. Как правило подобная система реализуется на основе планетарной передачи.

В настоящее время большая часть велосипедов оборудована многоскоростными трансмиссиями. Существует два принципиально разных механизма: внешнего и внутреннего переключения передач. Различия заключаются в расположении деталей механизма, которые находятся либо снаружи, либо внутри задней втулки велосипеда. Узлы внешнего переключения передач вполне привычны — это блоки ведущих и ведомых звезд, цепь и переключатели, перекидывающие цепь между шестерёнками с разным количеством зубцов. Система внутреннего переключения — это многоскоростные втулки с планетарным механизмом, спрятанным внутри, и лишь оной ведомой звездой снаружи.

Внутреннее переключение передач намного старше внешнего. Пионером в области создания многоскоростных втулок стала английская компания Sturmey-Archer (не так давно была куплена тайваньской корпорацией SunRace). Первые 2- и 3−скоростные втулки Sturmey-Archer выпустила ещё в 1902 году. В настоящее время выпускаются 3−, 5−, 8−скоростные втулки. Всего на несколько лет от англичан отстала немецкая компания Sachs (ныне велосипедное производство продано компании SRAM), выпустившая подобные втулки в 1904 году. Сейчас в производстве находятся 3−, 5−, 7−скоростные втулки (SRAM Spectro). Третий крупный производитель подобной техники - корпорация Shimano с 3−, 7- и 8−скоростными втулками серии Nexus.

Немецкая компания Rohloff выпустила планетарную втулку Speedhub 500/14 с 14−ю скоростями, а модель NuVinci фирмы Fallbrook Technology с системой бесступенчатой регулировки предлагает по сути бесконечное множество «скоростей».

Многоскоростные планетарные втулки часто комбинируются с роллерными или барабанными втулочными тормозами, но есть модификации и без тормозов, рассчитанные на использование с ободными тормозами. У Rohloff есть даже модификация втулки с креплением ротора дисковых тормозов.

Еще один интересный факт - возможность замены цепного привода карданным, что возможно только для односкоростных велосипедов или велосипедов с планетарной втулкой.

Не все системы с внутренней трансмиссией встроены в заднюю втулку колеса. Существуют модели, где система переключения находится в каретке.

К преимуществам втулок со внутренней системой переключения передач можно отнести следующеее:

• Механизм переключения полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счёт этого существенно увеличивается срок службы деталей.
• Возможно переключение передач без движения велосипеда.
• Используются цепи и шестерёнки обычной ширины, как для односкоростных велосипедов. Линия цепи постоянно прямая. Используются звёзды с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса компонентов.
• Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что в целом упрощает эксплуатацию велосипеда.
• Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне.

• Самый большой недостаток многоскоростных втулок с внутренней трансмиссией - это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок.
• Сложный шестерённый механизм имеет достаточно высокое трение, что понижает КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
• Планетарные втулки всё же не предназначены для работы в экстремальных условиях, и к тому же они неремонтопригодны в полевых и домашних условиях.

Компания SRAM помимо оборудования внешнего переключения передач (группы 3.0−X.0 для горных велосипедов) и внутреннего (группы Spectro S7, P5, T3 для городских) выпускает и гибридные приводы. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы. Суть его состоит в том, что с трёхскоростной планетарной втулкой совмещается 8- или 9−скоростная кассета и обычный задний переключатель передач. Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (GripShift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг — внутренним. В 2006 году подобная система появилась и у Shimano под названием Nexave Intego.

Подобные системы довольно удобные для использования в велосипедах с маленькими ведущими колёсами. Например, в складных велосипедах или некоторых лигерадах. Такое привод позволяет добиться достаточно высоких передач без необходимости ставить огромные шестерёнки в качестве ведущих.

Многоскоростные втулки с внутренним переключением передач сейчас используются исключительно на городских или прогулочных велосипедах, где не так важен вес, низкие потери КПД и надёжность привода при интенсивных нагрузках, но при этом необходимо простое и по возможности редкое обслуживание велосипеда.

В Европе втулки с внутренней трансмиссией очень популярны, так как велосипеды там активно используются в качестве транспортного средства для ежедневных поездок. В России количество велосипедов, оборудованных планетарными втулками очень незначительно. Сказывается их высокая стоимость, а также сложность ремонта в домашних условиях и даже во многих мастерских. Ко всему прочему в последнее время набирает популярность горный велосипед. Тем не менее, компания Rohloff позиционирует свою четырнадцатискоростную втулку Speedhub 500/14 как альтернатвный вариант трансмиссии для спортивных кросскантрийных велосипедов.

Тип размещения тормозного троса или троса переключателя скоростей внутри рамы, а не снаружи, как обычно. Этот способ в основном применяется ради улучшения внешнего вида велосипеда, нежели чем с практической точки зрения. В действительности, общая производительность от этого только страдает, поскольку увеличивается вес всей конструкции и увеличивается коэффициент трения троса. Также, возникает сложность обслуживания системы.