Gereedschap 1

NoTorq FWD: Testfiets 'Dasher'

Gecreëerd op 21 januari 2012 14:25

Categorieën: Complete fiets, Ketting/geleiding/af

Ik heb een hekel aan onderhoud. Zo, dat is eruit. Mijn eerste ligfiets, in 1991, was een FlevoBike. De korte ketting op die fiets is nog steeds ongeëvenaard. Tegenwoordig is de enige echt onderhoudsarme tweewieler die op de markt verkrijgbaar is de GreenMachine. Prachtig apparaat, maar, kan dat nou niet simpeler?
Uitgangspunt voor weinig ketting-gedoe is daarom wederom voorwielaandrijving geworden. Maar hoe? Voor de kortste kettinglijn in combinatie met een vast bracket leent een Munzo-achtig ontwerp zich heel goed. Voor mij is dat het echter (met alle respect) "net niet", wél een kortere ketting en de kettingrol uit de weg, maar ten koste van een indirecte besturing en voelbare aandrijfkrachten (Torque-steer). (En nog steeds een kettingrol in het trekkende deel dus).
Verder wil ik graag 26" wielen, en ik merkte dat je dan andere mogelijkheden hebt dan met 20", vooral omdat je vork langer is.
De aanzet tot mijn ingeving vond ik op de site van Frank Bokhorst, die al langer experimenteert met "achterstevoorvorken". [http://tilting.org.za/bok/fwd.html]

Bij zijn overpeinzingen over de ideale kettinglijn zegt hij op gegeven moment "Ideally, the chain should run through the steering axis, but this is practically impossible". Kijk, dat zie ik als een uitdaging!

Bovenstaand plaatje illustreert dat de kettinglijn door het balhoofd geen moment uit kan oefenen op de besturing, ongeacht de hoek waarin het stuur gedraaid is.
Weergegeven is het trekkende deel van de ketting, lopende vanaf het kettingblad tot aan het kransje. Het aangrijpingspunt bij het kettingblad ligt precies op de center-lijn van het balhoofd: Dit is de clou. Als je nu het stuur laat draaien, beschrijft de ketting de kegelvorm die is weegegeven. Positie van het pignon ten op zichte van het balhoofd, en hoekverdraaiing doen er niet meer toe!! De top van een kegel is een enkel punt, waarop de ketting geen draaimoment kan uitoefenen.
Echter: Zoals Frank al zei, dit op deze manier te bouwen is praktisch onmogelijk: De ketting zou centraal door het wiel, of in een soort bocht moeten lopen. Of....

..je verlegt het balhoofd een beetje!! In dit vooraanzicht is te zien dat de balhoofdslijn aan de bovenkant uitkomt op dezelfde breedte als het kettingblad, waardoor het snijpunt van ketting balhoofd mogelijk wordt, buiten het balhoofd om!! Aan de onderzijde snijdt de balhoofdslijn de weg precies op het midden, tenminste recht van voren gezien. Er is uiteraard wel naloop.

Samen met de grotere 26" wielen en de achterstevoorvoork, ontstond zo het model.
- Er is geen kettingrol meer in het trekkende deel van de ketting.
- De derailleur zit hoog, en de kooi is horizontaal gericht: Weg van de straat.
- De deraileur zit voorop, pakt dus geen spray op van het voorwiel zoals een achterderailleur.
- De ketting loopt van boven schuin achterwaarts naar beneden, bijna zoals de op FlevoBike. Dit helpt om weinig neerslag op te vangen.
- Het bracket is verschuifbaar, maar niet voor de beenlengte instelling: Het is essentieel om een andere maat kettingblad te kunnen gebruiken, alsmede voor 'fine tuning'.
- De lengteverstelling voor de berijder zit in het frame, dat eventueel ook eenvoudig deelbaar te maken is. Behalve beenlengte is armlengte hierdoor meteen meegenomen.

Dit alles resulteerde in het volgende virtuele ontwerp, gemaakt in Sketchup:

Bovenstaand plaatje heeft ook een naam voor het project opgeleverd: Ik vond het wat weghebben van een renbeest, zoals een gazelle, antilope of iets dergelijks. Aangezien die namen allemaal al eens gebruikt zijn, heb ik gekozen voor een rendier...van de Kerstman :-). Nummer #1 in de rij, want dit zou het eerste prototype worden: Dasher.

Verder is goed te zien dat Dasher een normale naloop heeft, en dat het draaipunt het stuur zelf op de 'normale' positie zit en zelfs ongeveer uitkomt waar je dat verwacht; het stuurgevoel is daardoor vertrouwd.
Achterstevoorvorken: Rijdt dat eigenlijk wel goed? Gelukkig was daar al onderzoek naar gedaan, met een prima overzicht op bovengenoemde pagina van Frank. Het komt erop neer dat naloop bij tweewielers veel belangrijker is dan de precieze hoek van het balhoofd; echter naarmate de hoek meer van de verticale lijn gaat afwijken, krijg je meer last van bijverschijnselen zoals "wielflop".

Een heel fijne bijkomstigheid is, dat wiel-hiel interferentie nauwelijks nog speelt: Ter hoogte van de trappers is de uitslag van het wiel minimaal, in tegenstelling tot een conventionele balhoofdshoek. Onderstaand plaatje illustreert dit:

Hoe verder? Ik barst van de ideeën, maar heb niet de faciliteiten of de ervaring om even een fiets in elkaar te zetten. Hiervoor heb ik dus hulp gezocht. De credits voor het bouwwerk zijn voor Bram Smit van FastFWD, die wel zin had om iets nieuws te proberen.

Hier de eerste aanzet:

Enige tijd later was daar de complete fiets:

Hoe rijdt het? De Dasher oogst overal complimenten wat betreft de rij-eigenschappen.
Proof-of-Concept geslaagd!

Observaties en conclusies:

- Dit werkt alleen goed met grotere wielen; bij kleinere wielen (en een lagere fiets) worden hoeken kleiner.
- Dit zou mooi zijn met een mono-vork zoals die achterop de WindCheetah!
- Gezien de efficiency van de aandrijving (geen rol in trekkende deel) en de ontwerpvrijheid voor het achterdeel, niet alleen interessant voor de onderhoudsarme forensenfiets, maar ook voor racen!

Vervolg:

Aan prototype 'Dasher' is een vrij abrupt einde gekomen. Hij heeft zijn nut gehad voor de proof-of-concept, al had ik er graag wat meer ervaring mee opgedaan.

Het vervolg is aan project 'Dancer'. (Rendier #2 :-) ) Ik wil zoek gaan naar zelfbouwmogelijkheden met carbon, om er een mid- of highracer mee te bouwen. Ik hoop dat deze publicatie er toe bijdraagt dat het concept ("NoTorq FWD") door meer bouwers wordt opgepakt. Hoe meer ermee geexperimenteerd wordt, hoe beter het kan worden!!

Redactie