Google+ Badge

Sunday, June 7, 2015

De aandrijving tweaken

Inleiding

Groningen ligt dicht bij Noord-Duitsland en ik kan heel goed overweg met de Duitse taal. Tel daarbij op dat veel velomobielende Duitsers technisch geinteresseerd en gekwalificeerd zijn en het zal geen verbazing wekken dat ik nogal wat Duitse velomobiel vrienden tel. De meesten heb ik leren kennen via het Velomobil forum http://www.velomobilforum.de/forum/. Je kunt op dit forum groepsgesprekken voeren (Unterhaltung) met een beperkt aantal mensen en ik maak daar graag gebruik van om te discussieren over mogelijke tweaks aan de Mango. Zo is bijvoorbeeld de stuurgeometrie 1.1 voor de Mango Plus en 2.1 voor de Mango Sport in stilte uit ontwikkeld.

Kwadratisch versus lineair

Bij al die aandacht voor besturing en aerodynamica is een belangrijk aspect wat uit het oog verloren door mij: de mechanische verliezen in de aandrijving. Aangezien aerodynamische verliezen kwadratisch oplopen en mechanische verliezen lineair, leek me dat niet zo'n probleem, maar als de aerodynamica niet veel meer valt te verbeteren, dan is dit wel de volgende stap. Voor rijders met wat minder "umpf" in de benen als twilwel is het zelfs minstens net zo belangrijk. In het algemeen: voor snelle rijders is aerodynamica belangrijker, voor de "normaal sterfelijken" de mechanica. Als beide in orde zijn is het natuurlijk helemaal tof.

De omkering

Zoals wel vaker hebben juist mijn Duitse vrienden me in de goede richting geduwd. Met name een verbazingwekkend staaltje creatief denkwerk van Ost-Fries Ludwig spoorde me aan tot een periode van hevig en koortsachtig tweaken van de gehele aandrijflijn. De meest opmerkelijke transformatie vond plaats bij de voorste kettingspanner: de kettingloop door de kooi is nu omgedraaid en de spanner wordt net andersom op spanning gehouden door de veer. Toen Ludwig me een mailtje schreef met een beschrijving van deze omkering viel me de mond wel even open. Het ligt zo voor de hand, maar je moet er wel even op komen! Maar.... zult u zich afvragen: wat gebeurt er dan voor ingrijpends dat de weerstanden af zouden nemen. Dit komt inderdaad niet door de omkering van de kettingloop op zich. Waar het om gaat is dat hierdoor de ketting niet meer door de brug heen loopt, maar geheel vrij over de brug heen en daardoor is er geen kettingbuis meer nodig.

Vuil

Het verlies in de kettingbuis kan sterk varieren. Als de buis netjes recht loopt en schoon is, valt het wel mee, maar als de ketting niet recht aangevoerd wordt vanaf de kettingspanner naar de buis en/of een bocht moet maken en de buis van binnen vervuild is met oud vet en vuil, dan wordt het wel degelijk een "slepende" affaire. Aangezien het vervuilen van de ketting buis langzaam toeneemt, neemt ook de weerstand ongemerkt steeds verder toe.
Snelle vervuiling van de kettinglijn, is wat me destijds af deed keren van mijn eerste velomobiel: good old Alleweder. Een open kettinglijn zoals sommige velomobielen nog steeds hebben is een "klap in het gezicht" wat mij betreft. Ik ben van mening dat elke zelf respecterende velomobiel fabrikant dit zo langzamerhand op orde moet hebben, anders duurt een licht lopende kettinglijn maximaal tot de eerste de beste winter.
Het andere uiterste is trouwens ook niet goed. Een ketting afdekking die je eerst eraf moet sleutelen is de doodsteek voor het broodnodige regelmatig smeren van de ketting. Je ketting loopt niet alleen lichter als je minstens elke 1000km smeert, maar is ook stiller en gaat langer mee. Een "natte" ketting is onnodig en zegt helemaal niets over het al dan niet goed gesmeerd zijn van de ketting. Olie doet zijn goede werking namelijk aleen binnen in de schakels. Dus veeg gerust alle overtollige olie van de ketting, liefst met een ontvettende doekje, zowel voor als na het smeren.

Wat er niet is...

Naar het motto: "wat er niet is, is er niet" (vrij vertaald: wanneer een ketting buis weggehaald is, kan de ketting ook niet meer slepen) kun je nog een stapje verder gaan naar de diverse rollen in de aandrijving. In de secundaire ketting naar het achterwiel zitten twee rolletjes. Twee rolletjes hebben het voordeel dat er meer verschil in kettinglengte kan worden opgevangen (met andere woorden: het steekt niet zo nauw) maar een rol die er niet is, tja, is er niet.... Dus hup, oude kettingspanner eruit en een langere kettingspanner met maar 1 rol erin.

Kogellagers

 Naast het aantal rollen speelt de kwaliteit van de lagering een belangrijke rol, zo niet de belangrijkste. Meestal worden glijlagers toegepast in de niet aangedreven ketting helft. Met kogellagers kan de weerstand weer iets verkleind worden.  Ik ben nog niet helemaal klaar met deze conversie naar kogelgelagerde rollen. Alleen in de secundaire kettinglijn heb ik nu een grotere rol op kogellagers. De voorste kettingspanner bij de brug komt ook nog aan de beurt. Deze rollen hebben hoge flanken zodat een kooi niet meer nodig is. Dit is erg handig bij vervangen van de ketting of als de ketting onverhoopt eens af loopt van het kettingwiel. Dus het is ook nog eens heel gebruiks- en onderhoudsvriendelijk. Voelt u zo langzamerhand een beetje aan waarom ik zo koortsachtig aan de slag ben gegaan toen het me eenmaal begon te dagen hoeveel voordelen er te halen waren?

Schakelplaten revival

Nu was het zo langzamerhand wel eens tijd dat ik zelf ook eens wat ging bedenken. Niet zo moeilijk, want wat stoorde me al sinds de introduktie ervan: het kettingrolletje in de derailleur. Deze was niet nodig bij de 8- en 9- speed kettingen waarbij geschakeld werd door middel van schakelplaten die de ketting aleen maar raken tijdens het schakelen. Met de komst van de smallere 10-speed ketting kon er enkel nog betrouwbaar geschakeld worden met behulp van een overigens hele goede kwaliteit Tacx kettingrolletje. Ik bedacht nu dat er wel degelijk met schakelplaten gewerkt kan worden, mits er maar rekening wordt gehouden met de smallere 10-speed ketting. Dat betekent: de schakelplaten moeten dichter bij elkaar. Al bij de eerste poging slaagde ik erin een even betrouwbaar en vlot schakelen tot stand te brengen. Ook in dit geval geldt: "wat er niet is....."

De onvermijdelijke twilwel filmpjes

Hoe ziet dit er nu allemaal uit? Wat dacht je wat: twilwel heeft uiteraard een filmpje gemaakt. Een camera bedienen zonder een "filter" over de lens te maken valt nog niet mee als je handen onder de kettingsmeer zitten, ha!


Er wordt me vaak gevraagd hoeveel dit nu scheelt in snelheid. Ik verbaas me altijd over de stellige en in mijn ogen nogal voorbarige uitlatingen die er soms in dit opzicht gedaan worden door andere tweakers. Het hangt namelijk helemaal van de omstandigheden af. Bij welke snelheid, met welk wegdek, temperatuur, wind, enzovoorts. Met behulp van mijn vermogensmeter kan ik zo langzamerhand toch wel een hele duidelijke trend onderscheiden als ik de periode maar lang genoeg neem. Over de jaren heen, met alle tweaks op een rijtje durf ik wel te stellen dat mijn Twango in forens uitvoering inmiddels zo'n 20% lichter trapt bij een snelheid van rond 40km/uur t.o.v. een standaard Mango uit pak 'm beet het jaar 2009. Bij hogere snelheden neemt het voordeel natuurlijk nog verder toe.
Een snelle rit over grote dagafstand met goed asfalt, met een lekkere temperatuur en een matige zijwind ziet er inmiddels ongeveer zo uit:


Dezelfde rit, met hetzelfde matige windje in de rug op een vlakke weg na een korte daling:


In totaal heb ik deze dag 280km gefietst. Een deel ervan: http://ridewithgps.com/trips/4843567

Hoe kom ik aan 20%? Ik heb daarvoor de (door David Hembrow met de Mango aangevulde) Kreuzotter rekentool gebruikt die een vermogen van 170Watt aangeeft bij 40km/h. Op vlak wegdek met weinig wind trap ik voor 40km/h nu 137Watt bij 28gradenC.
{(170-137)x170}x100%=20%
Kreuzotter is een leuke site waar ik altijd heel wat bruikbare en vrij accurate berekeningen kon maken. Inmiddels is deze echter wel wat achterhaald, want de ontwikkeling bij de Mango heeft niet stil gestaan....

Wat doet twilwel hier mee


Als onbezoldigd "chef ontwikkeling" bij de Mango afdeling van SinnerBikes is het mijn voornemen om de aandrijflijn zo snel mogelijk aan te passen bij nieuwe Mango's met derailleur. Bij de uitvoeringen met een naafversnelling ben ik jammer genoeg gebonden aan een vrij hoge kettingspanning, dus kan ik hier minder efficientie verbetering bereiken. Bij een lage kettingspanning is het risico op een zich zelfstandig makende ketting heel groot vanwege de weerstand bij het achteruit trappen met een naafversnelling (ketting loopt van de tandwielen af). Je trapt vaker achteruit dan je denkt: bij elke stop om de trappers in de goede (12 uur) positie te krijgen om kracht te kunnen zetten.

Bij oudere Mango's (behalve de alleroudste met zowel de primaire als secundaire ketting aan de rechterkant) kunnen deze veranderingen ook doorgevoerd worden. Ik acht dit nog zinvoller dan de aerodynamische verbeteringen en verwacht dan ook veel belangstelling. Voorlopig ben ik de enige sleutelaar bij SinnerBikes voor zowel produktie als onderhoud aan de Mango's en aangezien ik dit hoogseizoen merk dat de produktie van nieuwe en het onderhoud van oudere Mango's soms maar moeilijk te kombineren zijn, heb ik het idee dat het goed zou zijn om dit uit te stellen tot het laagseizoen. Dat wil zeggen: met name januari en februari zijn heel geschikte maanden om je Mango langs te brengen bij SinnerBikes voor deze klus.