Techniek: kettingreactie

Trekt de ketting bij het accelereren de motor in de vering of probeert hij hem juist met de kont omhoog te duwen? Een behoorlijk complex onderwerp, waar je wat dieper in moet duiken wil je een antwoord vinden.Het trekken van de ketting, of beter gezegd de optredende krachten als gevolg daarvan, wordt vaak verantwoordelijk gehouden voor een ongewenste reacties van de achterkant van de motor. Soms klopt dat, maar soms is dat ook onterecht en helpt de kettingreactie de vering juist te ondersteunen. Het goed doorgronden van deze materie vereist een natuurkundige benadering en als opwarmertje beginnen we met de spanning van de ketting.KETTINGSPANNINGWaarom moet een aandrijfketting doorhangen? Om de veerbewegingen te kunnen neutraliseren. Door het in- en uitveren verandert namelijk de effectieve lengte van de swingarm als gevolg van de veranderende hoek van de swingarm. Helemaal uit de veren zal de ketting vaak iets doorhangen, maar wanneer je de motor in de veren duwt, zul je zien dat de ketting steeds strakker komt te staan, totdat de swingarm precies in lijn staat met het voor- en achtertandwiel. Als je de ketting dus helemaal uitgeveerd al te strak zet, is er te weinig speling als de motor juist in veert. Wat heeft een te strak gespannen ketting tot gevolg? Het inveren wordt dan beperkt, waardoor er grote krachten loskomen op de ketting zelf en de verschillende lagers (achterwiellagers, swingarm-lagers en lagers van de uitgaande versnellingsbak). Dure schades kunnen hiervan het gevolg zijn en dus is het noodzakelijk om de nodige aandacht aan te besteden voor een correcte spanning. Vandaar dat er in de instructieboekjes en met stickkers op de achtervork vaak veel aandacht aan wordt besteed door de fabrikanten.DE REACTIESTijdens het rijden trekt het blok aan het bovenste deel van de ketting (het trekkende kettingpart). De kracht verspreidt zich over de hele ketting van voor naar achter, waarbij het achtertandwiel als hevel werkt en het koppel overbrengt op het achterwiel. Dit koppel, bepaald door de verhouding van de tandwielen en de radius van het achterwiel, is verantwoordelijk voor de aandrijfkracht die optreedt bij het contact tussen band en wegdek. In feite drukt een tegengestelde kracht vanuit de achteras de motorfiets vooruit. Deze daadwerkelijke aandrijfkracht wijst vanuit de achteras loodrecht naar voren, parallel aan het wegdek. Maar omdat de swingarm uitgeveerd niet parallel aan het wegdek staat, maar onder een hoek, komt het krachtenparallellogram in beeld: de daadwerkelijke aandrijfkracht vanuit de achteras kan worden ontleed in een kracht in de lijn van de achtervork. Deze duwt de motor dus via de achteras en de achtervork vooruit en zorgt in feite voor de voortbeweging. Tegelijkertijd is er echter ook een kleine verticale kracht, die onder een hoek van 90º op de kracht in de achtervork staat. En deze verticale kracht werkt door op de vering, want hij wil het achterwiel op of neer bewegen. Deze kracht zorgt dus in feite voor het inveren en het uitveren van de achterkant bij het accelereren of het afremmen op de motor. Dit noemen we dus de kettingreactie.De manier waarop deze kettingreactie doorwerkt op de totale motorfiets heeft echter weer alles te maken met de plaats van de swingarmas. Een relatief hoog geplaatste as waarom de achtervork scharniert zorgt ervoor dat de motor zich juist uit de vering verheft bij het gasgeven, een ‘laag’ geplaatst scharnierpunt van de achtervork zorgt ervoor dat de machine nadrukkelijk in de vering wordt getrokken bij acceleratie. Ook van invloed is het daadwerkelijke zwaartepunt van mens en machine. Deze ligt doorgaans duidelijk boven het scharnierpunt van de swingarm, waardoor de motorfiets als het ware ‘in de vering kantelt’.Bij het afremmen op de motor werkt de kettingreactie op het onderste deel van de ketting. Dan gaat het bovenste deel dus slap hangen. Het trekkende onderste deel zorgt er in dit geval meestal voor dat de motor uitveert. Vooral bij off-roads en all-roads met lange veerwegen merk je dit. Bovendien duikt de machine tegelijk met het gas afsluiten ook in de voorvering, zodat die twee effecten elkaar dus behoorlijk kunnen versterken. Een slim gekozen positie van de swingarmas kan dit verschijnsel echter grotendeels compenseren, waardoor een veel stabieler rem- en stuurgedrag ontstaat. GP-racers en Superbikeracers hebben daarom vaak een stelmogelijkheid voor wat betreft de exacte plaats van de swingarmas. Met verschillende asplaatjes (zie ook de grote foto) kan het scharnierpunt bijvoorbeeld enkele millimeters hoger of lager gezet worden. Op die manier zorgt de kettingreactie ervoor dat men voor elk circuit een zo optimaal mogelijk stuur, vering en remgedrag kan realiseren!________________________________________[KASTEN GLOSSAR]SAMENGEVATEr is speling op de ketting nodig omdat de achtervork niet precies in het centrum van het voortandwiel scharniert, uitzonderingen als de nieuwe BMW G450X daargelaten. Bij het inveren wordt de ketting dus steeds strakker, totdat alle assen op één lijn liggen. Scharniert de vork nog verder, dan wordt de ketting juist weer losser. Om schade aan de lagers en aandrijving te voorkomen is een juiste kettingspeling dus van groot belang.Omdat de swingarm altijd onder een hoek met het wegdek staat, kan de daadwerkelijke aandrijfkracht worden ontleed in een horizontale en een verticale kracht. Juist die verticale kracht beïnvloed de achtervering. Afhankelijk van de gekozen achtervorkstand zal de kettingreactie de motor juist in de vering trekken, of juist verder uitveren. Door dit effect creëren de fabrikanten juist een goed en stabiel rijgevoel .________________________________________[KASTEN WARUM KETTENDURCHHANG?]WAAROM KETTINGSPELING?Bij een volledig uitgeveerde, onbelaste achterzijde is de hoek van de swingarm ten opzichte van het wegdek het grootst. Dat betekent dat de effectieve swingarmlengte het kortste is. Laat daarvoor twee denkbeeldige loodlijnen neer uit het scharnierpunt en uit de achteras. Tussen deze twee loodlijnen meet je een korte afstand, zoals duidelijk wordt in de bovenste tekening. De effectieve swingarmlengte is het langst wanneer voortandwiel, scharnierpunt van de swingarm en achtertandwiel op één lijn liggen. Dan staat het achtertandwiel dus het verste bij het voortandwiel vandaan. Door die toegenomen afstand tussen beide tandwielen spant de ketting zich dus, wat te zien is op de onderste tekening. Bijkomend effect is ook nog dat het achterwiel bij het inveren als het ware iets achteruit draait, waardoor hij extra hard aan het bovenste kettingdeel zal trekken.________________________________________[UNTERSCHRIFTE WIE KOMMT DAS DREH…ETC.]]HOE VERLOPEN D EKRACHTEN OP DE SWINGARM?De trekkracht van het blok (1) trekt aan het bovenste kettingdeel. De straal van het achtertandwiel (2) fungeert als hevel voor het koppel (3) en transporteert de energie naar het achterwiel.De verhouding van de straal van het achtertandwiel (2) en de straal van het achterwiel (4) zet het koppel (3) om in voorwaartse kracht (5), die door de achterband aan het wegdek wordt doorgegeven.De voorwaartse kracht (5) duwt de motor in feite via de achteras naar voren via de tegengestelde kracht, de daadwerkelijke aandrijfkracht (6).Het krachtenparallellogram: de daadwerkelijke aandrijfkracht (6) kan worden ontleed in een horizontale kracht (7) die via de swingarm de motor vooruit duwt en in een verticale kracht (8) onder een hoek van 90º.De verticale kracht (8) wil de swingarm naar beneden bewegen. Hij gebruikt de swingarmlengte (9) als een hevel voor uitverend koppel (10). Dit is dus de kettingreactie waarvan we in dit artikel spreken.