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 maar 2 manieren tegen:

  • de ketting en
  • de riem.

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” of "frame break" 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.

Speedpedelec Evolution, speed pedelec, S-Pedelec, HS ebike, Klever X Speed Pinion 2020, overbrenging riem

Het "riemslot" bij de Klever X Speed Pinion 2020, een fiets zonder achterwielvering. De riem loopt boven (verborgen en beschermd door de grijze beschermstrip) én onder de achtervorkbuis: dus is een riemslot noodzakelijk.

____________________

Speedpedelec Evolution, speed pedelec, S-Pedelec, HS ebike, Riese & Müller Superdelite GT Rohloff HS 2022, overbrenging riem zonder riemslot

Geen riemslot treffen we aan bij de overbrenging van de Aska of Riese & Müller's Superdelite waarbij de riem geheel tussen boven- en onderkant van de geveerde achtervork loopt.

Foto: oktober 2022, de R&M Superdelite GT Rohloff HS 2022 Tundra Grey GX.

____________________

In dit instructiefilmpje voor het vervangen van een lekke band van een Aska speedpedelec zie je na enkele seconden al hoe de riem daar verwijderd kan worden: geen riemslot nodig.


Een riem kan 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 in het frame niet garanderen en dat is één van de redenen waarom de doorbraak van de riem zolang duurde.

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 riem had, aan de binnenkant, geen sleuf in de tanden waardoor de riem van de tandwielen kon lopen als die slecht uitgelijnd waren. Inmiddels heeft Gates deze riem uit de markt genomen en laten opvolgen door de CDX Center Track riem mét een sleuf waardoor het aflopen voorkomen kan worden en de riem ook bij kwalitatief mindere fietsframes geplaatst kon worden. Dit is trouwens de enige riem die we tegenkomen bij speedpedelecs. Om de verwarring compleet te maken heeft Gates de merknaam CDC inmiddels weer gebruikt voor lichte elektrische fietsen.

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!

Speedpedelec Evolution, speed pedelec, S-Pedelec, HS ebike, O'Connor cardanas patent, overbrenging

Speedpedelec Evolution, speed pedelec, S-Pedelec, HS ebike, O'Connor cardanas patent, overbrenging

Foto's: Patent voor cardanaandrijving uit 1894!

Voordelen.

De traditionele cardanas is:

  • geheel onderhouds- en storingsvrij omdat die stofvrij in een behuizing (eventueel met oliebadje) draait.
  • bedrijfszeker, wat kan er aan kapot?
  • er kunnen geen objecten in bekneld raken (vingers, takken, broekspijpen),
  • 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,

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.


Speedpedelec Evolution, speed pedelec, S-Pedelec, HS ebike, Ceramicspeed Driven cardanas, overbrenging

Toekomstmuziek?

In juli 2020 werd de volgende stap in de evolutie van de cardanas 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.


Generator of Series Hybrid

Dit is overbrengingsloze fiets, dus zonder ketting of riem! Door te trappen laad je, via een generator rond de trapas, een accu op die eventueel al is voorgeladen. Deze accu is de enige krachtbron om de achterwielmotor aan te drijven. Slimme software en sensoren sturen de motor aan en regelen zo het versnellen of de remregeneratie. Er is dus geen ketting of riem meer vereist en mogelijk zelfs geen mechanische versnelling op de fiets. Dat scheelt onderdelen en dus kosten van aanschaf en onderhoud maar ook gewicht. Het design van de fiets kan drastisch veranderen. Het "riemslot" in het frame komt ook te vervallen.

In 2022 toegestaan door een aanpassing in de EU wetgeving. Weliswaar voorbehouden voor max. 25 Km/Uur begrensde E-bikes en m.n. de cargoversies daarvan waarbij de overbrenging altijd in de weg zit. Waarschijnlijk vallen speedpedelecs buiten deze wetgeving. Maar stel je voor...