Energieverlies door deinen?

[Lars TB]

Even vanuit een ander topic omdat het daar niet thuis hoort, nu maar naar hier verplaatst. Graag zinnige bijdragen.

De vraag is hoeveel energie er theoretisch verloren gaat bij het deinen van een volgeveerde achterkant? Ik weet het niet en kan het ook niet daadwerkelijk terug vinden in enig artikel.

Het enige theoretische verlies het verlies aan energie dat de demper in de uitgaande slag opneemt. Want: het veersysteem zal zelf nauwelijks energie opnemen, de meeste designs hebben een aardige anti-squat. De energie komt dus van de rijder die - om 1 of andere reden (verklaring?) - heen en weer/op en neer beweegt. Of moet hier toch ook de ingaande beweging mee genomen worden? Hoewel hier energie in gestopt wordt, gaat deze niet verloren (want de fiets veert weer uit). Komt echter ook niet ten goede aan de uiteindelijke aandrijving.

Hier is al een goede poging gedaan:

Maarre...ik vraag me af, die 0,2W...is dat je wrijvingsverlies? Want als ik m'n natuurkundelessen tevoorschijn haal (bear with me here):
Energie om je veer in te drukken (oftewel de energie die in één 'deining' gaat zitten: W=F*s > F=kracht, aanname 20kg, 200N, s=afstand, 10mm deining.
W=200N*0,010m = 2 J.
Vermogen is arbeid gedeeld door tijd; P=W/t
Bij 80 RPM (1,33 RPS) heb je 2,66 deiningen per seconde (2x deinen per trapcyclus).
P=2J*2,66 deiningen / t = 5J/s
Oftewel 5W verlies.
Dit staat bol van de aannames, dus feel free om er gaten in te prikken.

Misschien eerst nog wat volgende randvoorwaarden stellen: 120 mm fully, 190x50 demper, 80 kg rijder. Gladde, vlakke weg.

Dan is de vraag of de waardes juist zijn. Ik denk dat een moderne geveerde fiets hooguit 10 mm deint aan het achterwiel. Op de demper is dat dan minder dan de helft, 0,0042 m. Waarschijnlijk is dat bij 80 RPM nog minder omdat je dan al vrij rond aan het trappen bent. Daarbij trapt een mountainbiker eerder iets lagere toerentallen, eerder 60 RPM, maar laten we dit middelen: 70 RPM. Dan zit je in bovenstaande berekening op 1,95W verlies.

Dan is de vraag of de kracht van 200N juist is. Hoeveel kracht is er nodig om een veer in te drukken en dus daarna ook weer uitgaand te dempen. De dempingskracht zal niet maximaal zijn. Dus als 200N als kracht juist is, zal eerder 3/4 daarvan gedempt worden? Komt die 200N overeen voor een 80 kg rijder? Hoe zit het met de gewichtsverdeling op de fiets, mag je die 80 kg geheel meetellen of doet dat er verder niet toe?


Theoreticussen: schiet maar raak!

(overigens doen ze hier ook al een poging: https://www.mtb-news.de/forum/t/berechn ... pen.65358/" onclick="window.open(this.href);return false; Daar gaan ze uit van 60 RPM en maar liefst 20 mm verplaatsing van de demper. En komen op 13,9W. Bijna 5x meer verplaatsing zou in de bovenstaande berekening op bijna 10W komen. Ik durf niet te zeggen welke berekening de betere is.)

En dan is ook nog de vraag of die 1,95W/13,9W/10W snelheidsafhankelijk is?

[Luc151]

Als je in staat bent om nauwkeurig temperatuur te meten ben je denk ik op de goede weg. Warmteontwikkeling is immers energie. Je kunt dan de temperatuurstijging omrekenen naar de hoeveelheid energie die er in gestopt wordt.

[ThaSingleTrackMastah]

In de demper bedoel je ?

Interessante gedachte, maar tegelijkertijd wat onrealistisch.
We rijden immers zelden vlak op de harde weg.
OK, sommigen van ons rijden wel over de weg naar hun off-road rondjes, maar daar stem je je fiets toch niet op af?
Energieverlies op heen- en terugweg is juist extra training !

Maar we moeten toch ergens beginnen, dus ik lees mee.
Ben niet genoeg theoretisch onderlegd om hier met berekeningen en formules te gaan strooien (maar af en toe een reality-check kan ook geen kwaad).

[awinkel]

Stel dat er verlies is, wat zeker aannemelijk is in hoeverre verliest de fietser minder energie omdat het comfortabeler fietst?
De fietser hoeft veel minder gehobbel op te vangen.

[ThaSingleTrackMastah]

Ja, dat is wel mijn ervaring met FS. Je wordt anders moe.
Je benen doen nog steeds het werk, maar de rest van je lijf heeft het makkelijker.

[mtbpie]

-

[Lars TB]

Het gaat alleen om de theoretische uitwerking hoeveel energie er in het deinen gaat zitten.

Dat je in de praktijk in het terrein vrijwel altijd sneller bent gaat het niet om.

[Lars TB]

Als je in staat bent om nauwkeurig temperatuur te meten ben je denk ik op de goede weg. Warmteontwikkeling is immers energie. Je kunt dan de temperatuurstijging omrekenen naar de hoeveelheid energie die er in gestopt wordt.

Ik heb de vraag bij Cane Creek neergelegd, hoewel het mij om de energie ging (wat ze volgens mij op hun dyno prima moeten kunnen zien). Daarop verwezen ze mij naar fabrikanten van complete fietsen die dit zouden moeten hebben gemeten, onder het mom van dat het afhankelijk is van het veersysteem. Verdere uitleg hebben ze niet gegeven... .

[Peter243]

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11531030" onclick="window.open(this.href);return false;
https://janheine.wordpress.com/2012/08/ ... on-losses/" onclick="window.open(this.href);return false;
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14965186" onclick="window.open(this.href);return false;
https://www.researchgate.net/publicatio ... on_Systems" onclick="window.open(this.href);return false;
https://pdfs.semanticscholar.org/017f/1 ... 811f84.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;

VEEL LEESPLEZIER.

[Real Epic '89]

Als je in staat bent om nauwkeurig temperatuur te meten ben je denk ik op de goede weg. Warmteontwikkeling is immers energie. Je kunt dan de temperatuurstijging omrekenen naar de hoeveelheid energie die er in gestopt wordt.

Ik heb de vraag bij Cane Creek neergelegd, hoewel het mij om de energie ging (wat ze volgens mij op hun dyno prima moeten kunnen zien). Daarop verwezen ze mij naar fabrikanten van complete fietsen die dit zouden moeten hebben gemeten, onder het mom van dat het afhankelijk is van het veersysteem. Verdere uitleg hebben ze niet gegeven... .

Hou er ook rekening mee dat niet elke rijder een 100% anti-squat systeem wil. Daar houden fabrikanten rekening mee. Zo heb ik bikers gekend die niet met bv. een DW link wilden rijden..

[Jurriaan]

Fabrikanten beschikken zeker over de data. Bijvoorbeeld Giant uit de tijd dat zij overstapte van NRS naar Meastro. (Als je wil kan ik je wel in contact brengen met een voormalig ontwikkelaar van Giant).

[Real Epic '89]

Fabrikanten beschikken zeker over de data. Bijvoorbeeld Giant uit de tijd dat zij overstapte van NRS naar Meastro. (Als je wil kan ik je wel in contact brengen met een voormalig ontwikkelaar van Giant).

Dat zou mooi zijn. NRS was een van de voorbeelden van 100% anti-squat.

[baron062]

Het rekenvoorbeeld van @retep klopt zowiezo niet. Het verlies zit niet in de veer, die energie krijg je weer terug. Het verlies zit wel in keerringen en oliedemping.

Voor de keerringen is het vermogen P=FxV oftewel kracht maal snelheid. Hierbij is het handig om aan te nemen dat de wrijvingscoefficient constant is, wat niet zo is. De kracht zal bovendien recht evenredig zijn aan de luchtdruk

Voor de oliedemping is het vermogen P=Qxp/540 waarbij Q is de volumestroom in liters per minuut, p is het drukverschil in bar, en 540 een constante.

Het totaal kan je ook bepalen door een drukloze demper uit te trekken met de gewenste snelheid, en dan die kracht te meten. Alleen wordt dan de wrijving in de keerringen niet goed meegenomen.

[Bergbike]

Met deinen beweegt/vervormt er wel meer dan alleen de vering. Scharnieren, zadel, sommige zadelpennen, banden, je lichaam, je handvatten. Daarnaast kan het best zo zijn dat je benen een langere weg t.o.v. je heup moeten maken, en dat je je lichaam wellicht verstijft (wat energie kost) om ongemak te minimaliseren. Uiteraard allemaal kleine factoren, maar in dat gebied zitten deze berekeningen.

Tot slot, kunnen we aub in SI eenheden werken? Anders gaan we zeker fouten maken.

[Edgecrusher]

Maar dan moet je ook rekening met al die krachten en bewegingen bij een niet FS.
De krachten in bepaalde richtingen worden veroorzaakt door de rijder en zijn zowel bij FS als bij niet FS aanwezig. Bijvoorbeeld de banden, het frame, zadelpen, wielen krijgen op een hardtail meer krachten te verwerken, dan bij een FS, waar de suspension dit deels opvangt?
Best veel variabelen in een fiets setup.