De kettingaandrijving.

Fietsen, eenvoudig in hun verschijning, herbergen een complex systeem dat menselijke kracht omzet in horizontale beweging. De kettingaandrijving, een essentieel onderdeel van dit systeem, bestaat uit verschillende componenten die naadloos samenwerken om de fiets in beweging te zetten. Laten we deze onderdelen en het efficiënte karakter van de kettingaandrijving nader onderzoeken.

Onderdelen van de Kettingaandrijving

1. Pedalen: De pedalen vormen het startpunt van de aandrijving, waar de fietser zijn of haar spierkracht uitoefent.
2. Cranks: Met de pedalen verbonden, zetten de cranks de verticale trapbeweging van de fietser om in een horizontale beweging.
3. Bracket: De bracket, of trapas, fungeert als het centrale draaipunt van de cranks, waardoor de energie van het trappen wordt overgedragen op de ketting.
4. Kettingblad (Voorste Kettingswiel): Het kettingblad, gemonteerd op de crank, draait met de cranks mee en is het voorste kettingswiel dat de ketting aandrijft.
5. Ketting: De ketting, een reeks van schakels, verbindt het voorste kettingblad met het achterste kettingwiel, waardoor de energieoverdracht plaatsvindt.
6. Achterste Kettingswiel of Tandkransje: Het achterste kettingswiel of tandkransje, gemonteerd op de naaf van het achterwiel, ontvangt de aandrijvende kracht van de ketting en drijft het achterwiel aan.

De kettingaandrijving op de fiets.

De kettingaandrijving op de fiets is zeer efficiënt. Het rendement van een goed gesmeerde aandrijving (ketting en lagers) ligt rond de 98.5%. Ook het rendement van het spierverbruik door middel van de kettingaandrijving is hoog en ligt zeer dicht bij het theoretisch maximaal haalbare. Veel mensen gaan er ten onrechte van uit dat de rondgaande trapbeweging weinig efficiënt is. De beenkracht is immers steeds naar beneden gericht, terwijl alleen de kracht loodrecht op het pedaal zorgt voor de voortbeweging (zie afbeelding 1). De kracht langs de crank is verloren kracht. Het uitoefenen van een kracht moet echter niet verward worden met het verrichten van arbeid.

De kracht x de afgelegde weg is de arbeid.

Het uitoefenen van een kracht gericht langs de crank kost geen energie. Pogingen om het spiergebruik efficiënter te maken door de beenkracht tijdens het rondgaan bewust meer loodrecht op het pedaal te bewegen, zijn mislukt. Ook constructieve aanpassingen in de aandrijving zoals het biopace-kettingblad (ovaal in plaats van rond) hebben niet tot een hoger rendement van het spiergebruik geleidt.

Kijk zeer kritisch naar alternatieven voor de aandrijving op de fiets, zoals snaaraandrijving en cardanaandrijving. Het rendement van de kettingaandrijving halen alternatieven meestal bij lange na niet. Aangezien het vermogen op een fiets beperkt is, zijn systemen op een fiets die grote verliezen hebben onacceptabel.

Efficiëntie van de Kettingaandrijving

1. Rendement van de Aandrijving: Een goed gesmeerde kettingaandrijving, inclusief de lagers, heeft een opmerkelijk rendement van ongeveer 98.5%. Dit betekent dat slechts een zeer klein deel van de energie verloren gaat tijdens de overdracht van de trapkracht naar het achterwiel.
2. Rendement van Spierverbruik: Het rendement van het spierverbruik door de kettingaandrijving ligt zeer dicht bij het theoretisch maximaal haalbare. Inspanningen om het spiergebruik efficiënter te maken door de beenkracht bewust meer loodrecht op het pedaal te bewegen. Hebben geen aantoonbare verbetering opgeleverd.
3. Arbeid en Kracht: Het uitoefenen van kracht langs de crank kost geen extra energie. Aangezien alleen de kracht loodrecht op het pedaal daadwerkelijk zorgt voor voortbeweging. Het uitoefenen van kracht wordt niet verward met het verrichten van arbeid.

Alternatieven en Kritische Evaluatie

1. Snaaraandrijving: Alternatieven zoals snaaraandrijving moeten kritisch worden bekeken, omdat ze zelden het hoge rendement van de kettingaandrijving evenaren.
2. Cardanaandrijving: Ook cardanaandrijvingen op fietsen hebben vaak grote verliezen, wat onaanvaardbaar is gezien het beperkte vermogen op een fiets.

Eind woord – De Perfectie van Kettingaandrijving

De kettingaandrijving op de fiets, met zijn ingenieuze samenspel van pedalen, cranks, bracket, kettingblad en ketting, blijft een meesterwerk van efficiëntie. Het vermogen om menselijke kracht om te zetten in horizontale beweging met een rendement van bijna 99% getuigt van de verfijning van dit ogenschijnlijk eenvoudige systeem. Terwijl alternatieven worden onderzocht, blijft de kettingaandrijving. Met zijn bewezen trackrecord van effectiviteit en betrouwbaarheid, de onbetwiste koning van de fietsaandrijving.

Voor technische pagina’s over de ketting onderhouden en vervangen kunt u naar de volgende pagina toe.

Ketting aandrijving afstellen.
Ketting onderhouden en vervangen.
Fietsketting, splitsen en inkorten.
Kettingen 10- en 11-speed
Shimano Hyperglide ketting.
Fietsketting, schoonmaken en smering.