Drivverk (sykkel)
Drivverk for sykler eller sykkeldrivverk omfatter mange ulike typer drivverk brukt på sykler for å overføre kraft fra pedalene til hjulene, enten med girutveksling (ettgirs eller flergirs) eller uten girutveksling (direktedrift). En eller annen form for girutveksling er vanlig på de fleste typer mekanismer for å konvertere hastighet og dreiemoment.
Historie
rediger
Historien om drivsystemer for sykler er nært knyttet til historien om sykkelen. Store endringer i sykkelens form har ofte blitt initiert eller ledsaget av fremskritt innen drivlinjesystemer. Flere tidlige drivlinjer brukte rettskårne drev gir som gikk direkte sammen med hverandre utenfor navet.[1][2] Noen sykler har brukt et dobbeltsidig bakhjul med tannhjul i forskjellige størrelser på hver side (for eksempel flippflopphjul). For å skifte gir måtte da rytteren stoppe, demontere, snu bakhjulet og montere det motsatt veg. Kjedegir ble først utviklet i slutten av det 1800-tallet, men den moderne vaierstyrte parallellogram-kjedegiret ble oppfunnet først i 1950-årene.
Noen viktige tidlige sykkelformer er:
- Løpemaskin,[3] en balansesykkel (sykkel uten pedaler), historisk kalt «hobbyhest», egentlig en sparkesykkel hvor man sitter
- Veltepetter, med stort direktedrevet forhjul slik at pedalens og forhjulets turtall er likt
- Sikkerhetssykkelen, et utdatert navn på sykler med like store for- og bakhjul, drivverk og dekk, altså det som kalles «vanlig» sykkel i dag
Kraftinngang
redigerUlike sykkeldrivverk er utviklet for å ta imot kraft fra rytteren ved hjelp av en rekke ulike metoder.
Fotdrevet
rediger- Kranksett, gruppesett og pedal
- Trampesykkel
- Vertikal fotbevegelse som ligner på en klatremaskin[4][5]
- Elliptisk fotbevegelse som ligner på en ellipsemaskin[6][7]
- ElliptiGO, moderne sykkel med «ellipsedrift»
- Svingsykkel (swingbike), en morosykkel hvor både for- og bakgaffel kan svinge, slik at man kan svinge både med hoften og med styret, og delvis skape fremdrift med hoften[8]
- Risigo, en morosykkel hvor setet beveger seg opp og ned i koordinering med kranken, slik at hoften hindrer (eller bidrar) til fremdrift[8]
-
En rosykkel, drevet av både hender og ben -
ElliptiGO, en moderne trampesykkel uten sete
Hånddrevet
rediger- Håndsykkel, drevet av håndkrank
Drevet av hele kroppen
rediger- Rosykkel,[6] drevet med armer, bein og rygg
- Liggesykkel,[6] kan være drevet både med hender og/eller bena
- Exycle, en sykkel hvor man kan trene overkroppen samtidig som man sykler[9]
Drevet av flere ryttere
rediger- Tandemsykkel, en sykkel med to eller flere ryttere plassert bak hverandre
- Side-om-side-sykkel (sociable[10]), en tandemsykkel der rytterne sitter ved siden av hverandre
- Festsykkel eller ølsykkel, en sykkel drevet av flere passasjerer, mens styring og bremsing styres av en sjåfør som ikke gir pedalkraft
Kraftoverføring
redigerSykkeldrivverk er utviklet for å overføre kraft fra rytteren til drivhjulet ved en rekke metoder. De fleste sykkeldrivverk har et frihjul slik at man kan trille uten at pedalene går rundt, mens systemer med direktedrift eller fastnav ikke gjør det. Fastnav brukt med fastkrans (i stedet for frikans) kan anses som en primitiv form for pedalbrems.
Direktedrift
redigerNoen menneskedrevne kjøretøy, både historiske og moderne, er direktedrevne, hvilket innebærer at pedalene er koblet direkte på drivnavet uten giring. Én omdreining på pedalen vil da tilsvare én omdreining på hjulet. Eksempler på direktedrevne sykler inkluderer de fleste veltepettere, etthjulssykler og trehjulssykler for barn.
En annen tolkning av berepet direktedrevet er at rytteren skyver direkte med beina mot bakken, som på balansesykler og sparkesykler.
Roterende
redigerIkke-roterende
rediger- Hydraulisk drevet sykkel, en sykkel som overfører kraft til pedalene ved hjelp av en væske som passerer gjennom rør fra en hydraulikkpumpe til en hydraulikkmotor og tilbake
- Elektrisk drivlinje, der dreining av kranken genererer strøm som deretter driver en elektrisk motor i bakhjulet.[11][12]
2-hjulsdrift
redigerI 1991 ble en 2-hjulsdrevet sykkel markedsført under navnet Legacy. Den brukte en fleksibel aksling og to vinkeldrev for å overføre dreiemoment fra bakhjulet, som var drevet av et konvensjonelt sykkelkjede med kjedegir, til forhjulet.[13] I1994 introduserte Steve Christini og Mike Dunn en alternativ teknologi for 2-hjulsdrift[14] rettet mot terrengsyklister, bestående av en modifisert differensial som sendte kraft til forhjulet når bakhjulet begynte å gli. På slutten av 1990-årene ble 2-hjulsdrevne terrengsykler kalt 'Dual Power' solgt i Tyskland under merkenavnet Subaru. Disse brukte ett belte for å overføre kraft fra bakhjulet til styrerøret, en liten girkasse for å tillate rotasjon av forgaffelen, og deretter et annet belte for å overføre kraften til forhjulet.[15]
Konvertering mellom hastighet og dreiemoment
rediger
Bena til syklister produserer kraft optimalt når tråkkfrekvensen (kadensen) er innenfor en et smalt hastighetsområde. Giring på ettgirs- og flergirssykler velges for å optimalisere bruken av dette smale området best mulig. Det har blitt utviklet mange ulike typer drivverk for å konvertere mellom hastighet og dreiemoment.
Girimplementering
redigerFlere teknologier har blitt utviklet for å kunne endre girforholdet. De kan brukes individuelt, som kun et kjedegir eller kun et navgir, eller i kombinasjoner som SRAM Dual Drive som bruker en standard 8- eller 9-trinns kassett montert på et 3-trinns navgir, og dermed gir et lignende girområde som en sykkel med en kassett og trippel kranksett.
- Kjedegir
- Navgir
- Kontinuerlig variabelt navgir (NuVinci)
- Girkassesykkel, sykkel som har en (vanligvis krankmontert) girkasse
- Retrodirekte gir, en type sykkelgir hvor et annet gir aktiveres når man tråkker bakover
- Spak- og kammekanisme, som på den snordrevne sykkelen Stringbike
Styring
rediger- Girhendel
- Elektronisk girskiftesystem
- Automatsykkel, en sykkel med automatgir som endrer giring uten innblanding fra rytteren
Teori
rediger- Sykkelgiring
- Girforhold, mekanisk gir som bruker to eller flere tannhjul for å gi en endring i rotasjonshastighet, rotasjonsretning eller dreiemoment mellom to eller flere roterende aksler
- Meter per pedaltråkk (meters of development), indikasjon på mekanisk fordel ved forskjellige gir; avstanden tilbakelagt for hver rotasjon av kranken
1-girs
rediger- Ettgirssykkel, sykkel med fast girforhold
- Fastnavsykkel, sykkel uten frihjulsmekanisme slik at pedalene alltid vil spinne sammen med bakhjulet
Integrering
redigerMens det er mulig å lage flere kombinasjoner av kraftinngang, overføring og konvertering er ikke alle kombinasjoner gjennomførbare. For eksempel vil akseldrift typisk implementeres sammen med et navgir, og kjedegir vil typisk implementeres med kjededrift.
Se også
redigerGalleri
rediger-
ElliptiGO er en moderne trampesykkel som bruker en bevegelse som ligner på den ellipsemaskiner
-
Håndkrank på en trehjulssykkel -
Hildick sin kjedeløse sykkel (1898) -
Kabel på en rosykkel
Referanser
rediger- ^ Berto, Frank J. The Dancing Chain: History and Development of the Derailleur Bicycle (3rd utg.). Cycle Publishing/Van der Plas Publications. ISBN 978-1-892495-59-4. Arkivert fra originalen 6. juni 2017. Besøkt 30. mai 2017.
- ^ Berto, Frank J. The Dancing Chain: History and Development of the Derailleur Bicycle (5th utg.). Cycle Publishing/Van der Plas Publications. ISBN 978-1-892495-77-8. Besøkt 30. mai 2017.
- ^ journalist, Eivind Torgersen (28. august 2017). «Sykkelens utvikling: Fra løpemaskin til elsykkel». forskning.no (norsk). Besøkt 27. mai 2023.
- ^ «3G Stepper Bike: A Fitness Monster that Beats Your Gym Membership». Popular Mechanics. Besøkt 13. juli 2010.
- ^ «A Different Kind Of Bicycle». Gadgetopia. Besøkt 26. mai 2010.
- ^ a b c Wallack, Roy M. «Going Beyond the Basic Bike». Arkivert fra originalen 28. juni 2011. Besøkt 12. mai 2011.
- ^ Richard Peace. «ElliptiGO seatless bike launched». Arkivert fra originalen 29. juli 2010. Besøkt 13. juli 2010.
- ^ a b «Weird Bikes II - More Weird Bike Stuff». Charlie Kelly. Besøkt 17. juli 2012.
- ^ «Weird Bikes II - Total Body Bikes». Charlie Kelly. Besøkt 17. juli 2012.
- ^ Museum, The Online Bicycle. «1920s Side-by-Side 'Sociable' Tandem». The Online Bicycle Museum (engelsk). Besøkt 27. mai 2023.
- ^ James Huang. «The incredible Mando Footloose IM e-bike». Arkivert fra originalen 18. februar 2015. Besøkt 17. februar 2015.
- ^ Pete. «No Chain?! Mando Footloose IM Series Hybrid Electric Bike». Besøkt 17. februar 2015.
- ^ «Weird Bike Stuff - Legacy 2 wheel drive!». Charlie Kelly. Besøkt 17. juli 2012.
- ^ «Christini background». Elan Ligfietsen. Arkivert fra originalen 21. august 2007. Besøkt 17. juli 2012.
- ^ Michael Embacher. Cyclopedia. Fontaine & Noë / Lannoo. ISBN 978-90-72975-08-9.