Overbrenging

Met de overbrenging bedoelen we hoe we de kracht van de spedelaar (en/of de middenmotor) bij het achterwiel kunnen krijgen. In de praktijk komen we hiervoor alleen de ketting en de riem tegen.

Riem of belt

Een beltdrive of riem op de fiets bestaat al ruim 100 jaar! Blijkbaar waren de riemen toen niet doeltreffend genoeg want ze zijn lange tijd uit beeld geweest. Vreemd want bij de auto werd die wel toegepast: denk aan de ventilatorriem. Pas sinds een jaar of tien is de riem weer verkrijgbaar, eerst bij high-end vakantiefietsen zonder achtervering. De moderne riem is gemaakt van carbonfibers (voor de trekkracht) en polyurethaan.
Er waren 2 fabrikanten Gates en Continental doch Continental heeft zijn riem, na introductie in 2012, in 2018 teruggetrokken wegens kwaliteits-problemen. Blijft over Gates wiens Gates Carbondrive riem we vanaf 2020 op speedpedelecs kunnen vinden.

De riem is uit één stuk en niet deelbaar dus moet het frame bij de achtervork dat wel zijn, anders zou je de riem niet kunnen vervangen. Dat houd dus in dat framebouwers hun mooie frames in de rechter steunbuis van de achtervork doormidden hebben moeten zagen om vervolgens de eindjes met een slim bedacht “riemslot” en wat boutjes weer met elkaar te kunnen verbinden. Gezien de krachten op de achtervork (aangedreven wiel, rem- en trekkrachten van de riem en schokken) moet dat een stevige verbinding zijn waar geen millimeter speling in zit.

Boven: riemslot bij de Klever X Speed Pinion 2020.

Een riem kan namelijk niet tegen zijdelingse krachten, dus geen riem voor de derailleur. Daarom moet het aandrijvingstandwiel (bij de trapas/middenmotor of van de Pinion versnellingsbak) precies zijn uitgelijnd met het tandwiel in het achterwiel. Veel framebouwers kunnen die kwaliteit frame niet garanderen en dat is één van de redenen waarom het zolang duurt voordat de riem gemeengoed is en de milieu onvriendelijke ketting de schroothoop op kan.

De riem heeft eigenlijk maar 1 nadeel en dat is het niet kunnen plaatsen van een tandwielen/derailleur versnelling, de goedkoopste versnelling.
Er moet dus een interne naaf- of Pinion trapasversnelling geïnstalleerd worden die beide een veelvoud van de derailleur kosten. Hierdoor komt de fiets in een hoger prijssegment waardoor vaak ook andere onderdelen duurder zijn.

Gates

Rond 2010 kwam Gates met de CDC riem op de markt, de Carbon Drive. Deze heeft geen sleuf in de tanden aan de binnenkant van de riem. Die sleuf voorkomt dat de riem van de tandwielen loopt. Inmiddels heeft Gates deze riem uit de markt genomen en laten opvolgen door de CDX Center Track riem met een sleuf. Hierdoor wordt het aflopen voorkomen bij tandwielen die niet 100% zijn uitgelijnd waardoor Gates zijn afzetmarkt zag groeien.

De riem is 12 Mm breed en is verkrijgbaar in lengten van 108 t/m 132 tanden. Bij de riem horen 2 tandwielen van edelstaal en aluminium: bij de trapas met 22-70 tanden en bij de achternaaf 19-34 tanden. Dit houd dus in dat je in theorie de overbrengingsverhouding tussen voorste en achterste tandwiel kunt aanpassen. Dit kan gevolgen hebben voor de ondersteuning dus overleg met je dealer.
Zo lijken enkele R&M modellen met Bosch middenmotor afgestemd op een topsnelheid van 40 Km/Uur waardoor de trapcadans bij 45 veel te hoog wordt.

Met een riem heb je nooit een derailleurversnelling, immers de riem is gemaakt voor verbinding tussen 2 vaste punten. Als die niet in 1 lijn liggen loopt de riem van zijn tandwielen af. De carbonfibers in de riem zijn draden die in de lengte een enorme treksterkte hebben maar die niet geschikt zijn voor zijdelingse krachten.

Cardanas

In theorie zou ook een cardanas gebruikt kunnen worden, zelfs bij fietsen met achtervering. Reeds in 1891 en 1894 werden er patenten voor verstrekt!

Boven: Patent voor cardanaandrijving uit 1894!

Voordelen.
De traditionele cardanas is

  • geheel onderhouds- en storingsvrij omdat die stofvrij in een behuizing (eventueel met oliebadje) draait.
  • net als bij de riem geen noodzaak tot smeren waardoor geen milieuvervuiling,
  • bedrijfszeker, wat kan er aan kapot?
  • er kunnen geen objecten in bekneld raken (vingers of takken),
  • wisselen van het achterwiel zou gemakkelijker zijn (denk aan omleggen zomer- en winterbanden of verhelpen panne),
  • spannen van ketting of riem is niet nodig (minder onderdelen is minder onderhoud en risico op defecten),
  • het combineren van cardanas (tunnel) en achtervork maakt de fiets "cleaner": ketting en riem zijn gezichtsbepalend.

Nadelen.

  • de raakvlakken van het pignon- en het kroonwiel geven relatief veel wrijving en
  • het gewicht is hoger dan van een ketting- of riemsysteem,
  • welke versnellingensysteem past er?
  • mogelijk is de prijs hoger.

Wij kennen momenteel maar 2 fietsen met een dergelijke cardanas, beide E-bikes van het Nederlandse merk Beixo. De cardanas in fietsen blijft echter in ontwikkeling en regelmatig worden er nog octrooien verleend.

Toekomstmuziek?

Momenteel (juli 2020) wordt de volgende stap in de evolutie ontwikkeld bij de firma Ceramicspeed: de "Driven".
Dit is een combi van versnelling én overbrenging. Door toepassing van carbon,  elektronische schakeltechniek en veel kogellagers (9 voor en 12 achter) ontstaat een aerodynamisch en lichte te schakelen overbrenging. Waarschijnlijk eerst toegepast in de wielrensport waar iedere gram en seconde telt maar wie weet in de toekomst ook bij speedpedelecs met achterwielmotor.

Boven: de Driven, een combinatie van overbrenging en versnelling.