Warum die Hinterradfelge zur Nabe versetzen und nicht die Nabe im Rahmen?

Ich lese gerade The Bicycle Wheel von Jobst Brandt und ich lese alle Probleme mit dem Versetzen der hinteren Felge zur Antriebsseite der Nabe ...

Die Asymmetrie in einem Hinterrad, das für ein Multispeed-Getriebecluster gebaut wurde, macht es schwächer gegen seitliche Belastungen, die von der rechten Seite kommen. Dadurch biegt sich das Rad leichter nach links als nach rechts. Je größer der Versatz, desto schwächer das Rad. Um den Versatz für Sechs-, Sieben- und Achtgang-Cluster zu reduzieren, wurden Naben mit engerem Flanschabstand gebaut. Sie verringern zwar den Spannungsunterschied zwischen linken und rechten Speichen, schwächen aber das Laufrad gegen Seitenkräfte.

Also, ich bin neugierig, warum ist es der Standard, dies zu tun? Warum nicht die Felge genau wie die Vorderachse zur Nabe zentrieren und dann das hintere Dreieck auf der Antriebsseite des Rahmens versetzen, um den Unterschied auszugleichen? Es kann die Kettenlinie ein wenig verschieben, aber das scheint nicht so schwierig zu sein, sich darauf einzustellen. Die Vorteile in Bezug auf Festigkeit und Haltbarkeit sind enorm, und der einzige Nachteil, den ich sehe, ist, dass Sie die Breite der Hinterradnabe nicht willkürlich ändern konnten (nicht, dass sie sich sowieso so oft zu ändern scheint), oder Sie müssten den Versatz möglicherweise erneut einführen. Warum fangen die Fahrradhersteller nicht stattdessen damit an? Stellen sie Rahmen her, mit denen Sie ein Hinterrad verwenden können, das mit der Felge auf der Hinterradnabe zentriert ist?

Hinterradversatz -> Hinterradversatz

Ich weiß, dass sie versetzte Hinterfelgen herstellen, um dies zu berücksichtigen, aber dies ist ein weiterer Kompromiss, da die Felgen auf einer Seite schwächer sind. Es scheint, dass wir es überall anders versuchen, warum nicht der Rahmen?
1) Tradition, 2) Es würde das Zusammenfügen von Rad und Fahrrad (und das Zentrieren der Bremsen usw.) erschweren, 3) Es belastet die Achse und die Lager ungleichmäßig.
1) Wenn es nur Tradition ist, dann ist es an der Zeit, dass jemand sie aufrüttelt, 2) Wie findest du das? Es würde genau wie jedes andere Rad zentriert gehen, und 3) was verursacht die ungleichmäßige Belastung? Dass ein Lager weiter von der Mitte entfernt ist als das andere? Beide sollten unter ihrem Limit sein, ist also etwas falsch an ungleichmäßiger Belastung?
Für (2) wäre die Felge nicht zwischen den Achsenden zentriert, also müsste das Fahrrad mit dem gleichen Versatz wie das Laufrad aufgebaut werden. Ändern Sie zB die Anzahl der Zähne, und Sie ändern die Zentrierung.
Nicht ganz richtig. Ändern Sie die Hinterachsbreite, und Sie haben Recht, aber wenn Sie beispielsweise eine Mountainbike-Nabe nehmen, können Sie 6-, 7-, 8-, 9-Gang- (6 und 7 mit Distanzstücken) oder Single-Speed-Umwandlungskassetten auf dieselbe Nabe setzen und alles wäre immer noch zentriert. 10/11 kann einen anderen Rahmen erfordern.
Das liegt einfach daran, dass Sie einen beliebigen Offset als "Standard" definiert haben.
Wann? Vorderradnaben scheinen etwas standardisiert zu sein (100 mm?), Da sie alle in die gleiche Gabel passen, sind Hinterradnaben größtenteils nicht in der Breite standardisiert? Ich frage mich nur, warum nicht den Rahmen und nicht die Felge um welchen Betrag auch immer versetzen?
Und ich habe dir unten gesagt, warum.
Die Breite zwischen den Ausfallenden ist nicht wirklich so standardisiert. Ja, für eine bestimmte Anzahl von Ritzel- und Schaltwerksmarken ist die Breite "Standard", aber das ändert sich jedes Mal, wenn Shimano alte Teile obsolet machen möchte. Gabeln können Abweichungen von etwa 5 mm tolerieren. Aber die Breite des Clusters würde in Ihrem Schema den Offset bestimmen, und das variiert stark.
Ich bin mir nicht sicher, wo ich 'einen Standard definiere'. Es scheint, dass es eine ziemlich große gibt - die Kassettengröße 8/9/10-fach, die mit einem 4,5-mm-Distanzstück eine 6/7-fach aufnehmen oder auf Single-Speed ​​umrüsten kann. Das ist ein gut definierter Standard, also verschieben Sie die Dropouts um diesen Betrag nach rechts. Nicht mein Standard (Hyperglide vielleicht?).
Es sieht so aus, als wären die meisten Fronten auf ~ 100 mm "standardisiert", die hinteren 6/7-Gang-Geschwindigkeiten ~ 126 mm, die 8/9/10-Gang-Straße ~ 130 mm und die 8/9/10-MTB ~ 135 mm. Mir ist aufgefallen, dass Surly-Bikes ihre Räder so versetzen.
Ah, aber gehen Sie durch die letzten 35 Jahre des Radfahrens zurück und es ist nicht so ordentlich.

Antworten (4)

Der größte funktionale Grund wäre eigentlich die Kettenlinie.

Sie könnten das Nabengehäuse breiter machen und ein versetztes Ausfallende ausführen, um Platz für die Zahnräder zu schaffen, aber dann müssten Sie einen ähnlichen Versatz am Tretlager ausführen, um eine nutzbare Kettenlinie beizubehalten.

Das Ausführen des Versatzes am Tretlager würde bei vielen Fahrern die Q-Faktor-Positionierung beeinflussen, und während einige Fahrer eine zusätzliche Standbreite mögen oder benötigen, tun dies die meisten nicht.

Da eine solche Änderung eine so radikale Neugestaltung so ziemlich jeder Fahrradkomponente erfordert, wäre ein Konsens aller Fahrradhersteller erforderlich, um sie in die Praxis oder breite Anwendung zu bringen.

Man könnte es also Tradition nennen, aber ich denke, Momentum wäre treffender. Die bestehende Konstruktionsarbeit müsste sich radikal ändern, um so etwas aufzunehmen, und das ist eine Menge „Masse“, die verschoben werden muss.

Da vorhandene Radstrukturen und -designs für die Fahrer unverändert funktionieren, entscheiden sich die meisten Unternehmen dafür, innerhalb des Unterschiedsbereichs zu bleiben, der es ermöglicht, den Fahrradrahmen und andere Komponentendesigns so wenig wie möglich zu beeinträchtigen.

Schließlich gibt es keine Garantie dafür, dass ein Offset-Design in der Praxis funktioniert, und der Nutzen ist nicht groß, da vorhandene Designs funktionieren.

Einverstanden. Der Q-Faktor ist der Abstand zwischen den Pedalen, und bei jedem Fahrrad mit mehreren Gängen laufen die Kurbelarme bereits sehr, sehr nahe an den Kettenstreben vorbei. Eine Änderung davon könnte problematisch sein. Und, wie gesagt, nachdem alle aktuellen Designs gut funktionieren (ich persönlich denke, dass Jobst Brandts Argumente sehr spekulativ sind und keinen experimentellen Beweis haben, ganz zu schweigen davon, dass einige von ihnen keinen Sinn ergeben).
ABER seit ich weit auseinander liegende, symmetrische Flanschnaben mit großem Durchmesser (vorne und hinten) verwende, wird die Robustheit und Haltbarkeit der Laufräder (gemessen als "Resistenz gegen Missbrauch") sehr objektiv wahrgenommen.
Wollen Sie damit sagen, dass die Kettenlinie so nahe an ihrer maximalen Grenze liegt, dass sie eine Verschiebung von ~ 5 bis 10 mm nach rechts ohne den gleichen Abstand zu den Kettenblättern einfach nicht bewältigen kann? Sind Sie sich dessen sicher?
Ich bin mir nicht sicher, ob die erforderlichen Entfernungen in diesem Bereich liegen würden, aber trotzdem würde ich definitiv so argumentieren, ja. Was die Gewissheit betrifft, bin ich so nah wie möglich, ohne tatsächlich einen modifizierten Rahmen zu bauen, um ihn zu testen. Die Schaltleistung reagiert empfindlich auf Unterschiede von nur 1-2 mm, daher würde ich Probleme mit Unterschieden von 1-2 cm garantieren. Und ich würde erwarten, dass dies erforderlich wäre.
Die Vorteile erscheinen mir nicht trivial: stärkere Laufräder statt einseitiger Torsionsfestigkeit (stärker in eine Richtung als in die andere), gleichmäßige Speichenspannung zwischen den Seiten, gleiche Speichenlängen, die das Bestellen und Zusammenbauen erheblich erleichtern, keine Notwendigkeit für gekröpfte Hinterradfelgen ( die sowieso schwächer sind), gleichmäßige Flanschspannung zwischen DS/NDS....
Die Vorteile überwiegen die Nachteile nicht. Wann haben Sie das letzte Mal von einem Laufradschaden gehört, der nicht die direkte Folge einer Dummheit des Fahrers war? Aktuelle Räder versagen nicht, wenn Sie nur fahren.
Hallo! Cannondale Ai seit 2017?
@JoeK Tolle Erwähnung, danke! cannondale.zendesk.com/hc/en-us/articles/…

Zuerst habe ich gelesen, dass Sie eine außermittige Radebene meinen, aber nicht so. Interessante Frage, dh bleibt ein Fahrrad stabil/fahrbar, wenn die Hinterachse nicht symmetrisch ist? Ich denke ja, solange Vorder- und Hinterräder in einer Linie stehen, aber praktische Abstandsprobleme werden sofort offensichtlich.

Toleranzen in modernen Rahmen- und Radantriebskonstruktionen reizen bereits fast jeden vorhandenen Spielraum aus. 2 mm ist eine riesige Lücke, die den Abstand zwischen Kette und rechter hinterer Sitzstrebe im kleinsten hinteren Kettenrad überschreitet; Seit der breiteren Hinterradnabe von 130 mm (135 mm bei Tandems) vor Jahren kann der Abstand zwischen den Knöcheln des Fahrers und der rechten Kettenstrebe zu Kontakt führen. Zu den Lösungen für Speichenprobleme gehörten schmalere Hinterradnabenflansche und asymmetrische Hinterradfelgen, wie Sie erwähnt haben, aber ich habe keine Studien gesehen, die signifikante Schwächen bei beiden Designlösungen dokumentierten. Schwächen treten stattdessen in schlechten Herstellungskriterien, Qualitätskontrolle, losen Speichen usw. auf. Keine Studien (über die reine Theorie hinaus) weisen darauf hin, dass ein gut gemachtes Hinterrad einen dramatisch schwächeren seitlichen Widerstand von einer Seite im Vergleich zur anderen hat? Gab es eine Reihe von Unfällen mit links abbiegenden Fahrern aufgrund von Hinterradausfällen, von denen ich noch nichts gehört habe?

Als mfg. Beharren Sie darauf, mehr nicht existierende Probleme zu lösen (z. B. 47-Gang-Ritzel), schließlich wird jeder aktuelle Rahmen veraltet sein, und Ihre Lösung eines breiteren Hinterachsstandards * wird Realität, aber nicht, um Ihr Problem zu lösen. Es wird stattdessen neue Probleme schaffen, die alle nur durch den Kauf brandneuer Fahrräder "lösbar" sind, die mit allem, was vorher kam, völlig unvereinbar sind. * Hier ist es - Shimano 11-Gang-Hinterradnaben sind tatsächlich etwa 1,5 mm breiter als 130, was als sicher gilt, in starre hintere Carbon-Ausfallenden zu stopfen. Es kann für Kettenfreiheit bei aktuellen Rahmen sorgen oder nicht und erfordert auch eine völlig neue inkompatible Kette. Warum schreien die Frösche im Wärmetopf noch nicht?

Sieht so aus, als würde Cannondale es versuchen. cannondale.zendesk.com/hc/en-us/articles/…

Als Erbauer von Heimradfahrgeräten selbst (Liegeräder, keine Fahrräder), aber auch als national konkurrenzfähiger TT'ist (Senioren) habe ich einen Kommentar zur Zentrierung.

Natürlich würde ein symmetrischer Speichenversatz (wie bereits erwähnt) das Ritzel weit nach außen drücken, vielleicht in einen Bereich von 35 bis 40 mm (nur eine grobe Schätzung).

Um die Kettenlinie korrekt zu halten, würde das rechte Pedal gezwungen werden, entsprechend herauszuschalten (wie auch bereits erwähnt). In der Radsportliteratur wurde festgestellt, dass es kein Zufall ist, dass die weltbesten TT-Fahrer auch mit geschlossenen Knien fahren. Im Windkanal des MIT wurde auch dokumentiert, dass die Lücke zwischen den Beinen einen großen Beitrag zum Luftwiderstand leistet (wobei zu beachten ist, dass eine Flasche am Sitzrohr manchmal den Luftwiderstand senkt, weil sie diese Lücke füllt).

Nun, wenn Sie über das Fahren von MB sprechen, spielt Aero keine große Rolle, aber wenn Sie ein Straßentyp sind, der seine Seele für 0,1 Meilen pro Stunde verkaufen würde, dann tut es das.

Cannondale versucht dies, und der Abstand, um das Hinterrad symmetrisch zu machen, erforderte nur eine Verschiebung von 6 mm. cannondale.zendesk.com/hc/en-us/articles/…

Es gibt zwei Alternativen zur Asymmetrie in der Speichenspannung des Hinterrads:

  • Asymmetrischer Rahmen
  • Asymmetrische Felge (mit nicht zentrierten Speichenlöchern)

Traditionell wird mit Asymmetrie in Speichenspannungen umgegangen. Es sei darauf hingewiesen, dass der Autor von The Bicycle Wheel ein Prophet des Untergangs ist. Als Grad der Asymmetrie gibt es im Buch folgende Beispiele:

  • Sechsgang: 1,6 : 1
  • Siebengang: 2,0 : 1
  • Achtgang: 2,5 : 1

Es wird impliziert (aber nicht gesagt), dass das Hinzufügen jeder Geschwindigkeit das Verhältnis um ungefähr 0,5 erhöht, so dass elf Geschwindigkeiten 4,0 : 1 wären. Dies ist nicht der Fall. Erstens verwenden alle Shimano-Freiläufe zwischen 8- und 10-fach die gleiche Freilaufbreite, weil sie mehr Ritzel auf den gleichen Raum stopfen. Zweitens gilt 2,5 : 1 nicht unbedingt für Shimano 8-fach Freiläufe. Zum Beispiel hat Shimano FH-T610 135 mm ALTER Freilauf 1,8 : 1 als Asymmetrie. Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass es 135 mm im Gegensatz zu 130 mm ist, was bei Straßenfreiläufen der Fall ist. Aber auch Shimano FH-5600 ist 2,1 : 1 als Beispiel für eine 130 mm ALTE Nabe und schon gar nicht 2,5 : 1. Auch Shimano FH-5800 (130 mm ALT, 11-fach) ist nur 2,2 : 1 und nicht 2,5 : 1. Also Es scheint, dass sogar Shimano 11-fach 130 mm ALTE Freiläufe, die extremste Asymmetrie, die es gibt, nur 2,2 : 1 sind, also die 2,5 :

Zweitens bewegen sich Rennnaben aufgrund der Einführung von Scheibenbremsen in Richtung 142-mm-M12-Steckachse (was ungefähr einem 135-mm-Schnellspanner entspricht und sicherlich viel breiter als ein 130-mm-Schnellspanner ist). FH-R7070, ein Beispiel für eine 142-mm-M12-Nabe mit 11 Gängen, hat ein Verhältnis von 1,8 : 1, das gleiche wie 135-mm-ALTE Schnellspanner-Felgenbremsnaben mit 8 Gängen.

Das Problem ist also nicht so schlimm, wie es im Buch behauptet wird. Sicherlich sollte ein Fahrer über 100 kg es vermeiden, ein ALTES 130-mm-Rennrad mit 11 Gängen in Offroad-Situationen zu verwenden, wenn er 23-mm-Reifen verwendet, die auf über 120 psi aufgepumpt sind, insbesondere wenn die Speichenzahl niedriger als die optimalen 36 ist, aber das sollte sowieso offensichtlich sein.

Betrachten wir also die Alternativen zur Asymmetrie der Speichenspannung:

Felgenasymmetrie

Das Problem der Felgenasymmetrie besteht darin, dass sie typischerweise die hintere Felge so modifiziert, dass sie sich von der vorderen Felge unterscheidet. Somit benötigt jeder Radfahrer, der zu Hause einen Felgenvorrat hat, nach dieser Modifikation zwei Felgenvorräte: einen Hinterreifen- und einen Vorderfelgenvorrat. Die doppelten Felgenlagerkosten machen diese Lösung eher schlecht. Dazu gibt es zwei Alternativen: Zum einen ist es möglich, die Felgenasymmetrie zur Hälfte der natürlichen Speichenspannungsasymmetrie des Hinterrades zu machen. Es könnte die Verwendung der gleichen asymmetrischen Felgen für Vorder- und Hinterräder ermöglichen. Zweitens ist es mit dem Aufkommen von Scheibenbremsen möglich, die hintere Felge zu nehmen, sie umzudrehen und sie an einem Vorderrad zu montieren. Auch Scheibenbremsen-Vorderräder sind asymmetrisch, aber umgekehrt.

Traditionell verwendeten Fahrräder Felgenbremsen und der Wunsch, nur einen Felgentyp zu haben, machte Felgenasymmetrien ziemlich selten. Scheibenbremsen und das Umkehren der hinteren Felge in der Vorderachse könnten diese Lösung jedoch heute praktikabel machen. Ich frage mich, warum asymmetrische Felgen heute nicht mehr sehr verbreitet sind. Vielleicht haben die Fahrradhersteller die Nützlichkeit asymmetrischer Felgen als Standardfelge bei Fahrrädern mit Scheibenbremsen nicht erkannt.

Rahmenasymmetrie

Das Problem der Rahmenasymmetrie ist die Kettenlinie. Heutzutage ist der beste Tretlagerstandard wahrscheinlich Hollowtech II, und Hollowtech II-Kurbelgarnituren haben eine feste Kettenlinie. Sie können es nicht wie bei Vierkant-Tretlagern einstellen. Ein asymmetrischer Rahmen hätte also eine Kettenlinie, die nur für den großen Ring optimiert ist, und der kleine Ring wäre nur mit den allergrößten Ritzel nützlich. Nicht sehr wünschenswert. Natürlich könnte eine Option darin bestehen, nicht standardmäßige Kurbelgarniturteile für eine modifizierte Kettenlinie zu verwenden.

Heute, mit dem Aufkommen von Elektrofahrrädern mit mittlerem Antrieb, kann diese Rahmenasymmetrie tatsächlich nützlich sein. Mid-Drive-Einheiten sind ziemlich breit, daher werden sie normalerweise mit nur einem Kettenblatt verwendet. Wenn Sie ein typisches Rennrad-2x-Setup in einem Mittelmotorrad wünschen, besteht die logische Methode zum Installieren des zweiten Rings darin, den Q-Faktor der Kurbelgarnitur zu erhöhen und das zweite Kettenblatt in den frei gewordenen Raum zu platzieren. Bei einem nicht asymmetrischen Standardrahmen wäre das zweite Kettenblatt zu weit außen. Bei einem asymmetrischen Rahmen könnte das zweite Kettenblatt jedoch gerade in einer nützlichen Position sein.

Mein Elektrofahrrad, Cannondale Synapse Neo EQ, verwendet dieses Konzept der Verwendung eines asymmetrischen Rahmens mit Mittelantrieb. Es hat eine Rahmenasymmetrie von 6 mm, genannt Cannondale AI. Ich denke, es ist genau in diesem Fahrrad nützlich, obwohl es für nicht elektrische Fahrräder weniger nützlich wäre.