Verluste Pinion Getriebe vs. Kettenschaltung

[tille]

Völlig neue Erkenntnis. Wie kommst Du darauf? Die Übersetzung bei der Pinion ist vorgegeben. Der Kettenzug hängt wesentlich vom Kettenblatt und der Kurbellänge ab.

Natürlich hängt bei einer Kettenschaltung der Kettenzug bei konstanter Drehzahl von Kurbellänge, sowie Kettenblatt- und Ritzeldurchmesser ab, wobei die Kettenblatt- und Ritzeldurchmesser durch Schalten verändert werden.
Bei der Pinion hängt der Kettenzug bei konstanter Drehzahl von Kurbel, Kettenblatt, Ritzel und gewähltem Gang ab.
Bei einer Nabenschaltung hängt der Kettenzug (wieder bei konstanter Drehzahl) von Kurbel, Kettenblatt- und Ritzeldurchmesser ab und ändert sich nicht durch den Gangwechsel.

@tille : Natürlich ist der Kettenzug von der Kettenblattgröße abhängig.
Extrembeispiel: Du befestigst die Kette an der Achse. Da kann man den Kettenzug unendlich groß machen, dreht sich trotzdem nix.
Wenn du am Hebel weit außen ansetzt, brauchts hingegen wenig Kraft. Oder packst du den Schraubenschlüssel auch immer vorn am Kopf an?

ist mir schon klar, das hatte ich schlecht formuliert. Es ging mir nur darum, dass bei der Pinion die Kettenzugkräfte auch durchs Getriebe beeinflusst werden.

 

[TimB]

Ob ich 1:1 bei 30er Ritzel mit 30er Blatt oder geschlumpftem 75er erzeuge ist der Kette egal.

Richtig, genauso habe ich ja gerechnet, nur @Jack-Lee wohl nicht. Rahmenverwindung ist ja nur bergauf richtig relevant, oben raus sind bei allen Systemen, die auch vorne schalten, die Kettenkräfte gering.
Und mit nem 22er Kettenblatt-Äquivalent winden sich schon einige Rahmen bergauf.

Gruß,

Tim

 

[Kraeuterbutter]

Und mit nem 22er Kettenblatt-Äquivalent winden sich schon einige Rahmen bergauf.

Gruß,

Tim

... trotz hinten dann 32, 34 oder vielleicht 36

wenn man hinten dann aber eben nur ein kleineres Ritzel hat (so wie -siehe Bilder von mir - bei allen findbaren Bildern mit Trikes auf Google), kann man sich vorstellen, dass Kettenzug nochmal größer sein muss

da fährt man dann wohl mit der Pinion mit einem virtuellen 15er-Ritzel oder noch kleiner rum

 

[DerBildRiese]

Viel mögen es nicht verstehen, aber es ist einfach: Der Kettenzug hängt von der Leistung und der Größe umd Drehzahl des hinteren Ritzels ab. Die Drehzahl ist eine Funktion der Geschwindigkeit und des Reifenumfanges, beides ist für einen bestimmten Betriebszustand gegeben (gilt nicht für Nabenschaltung hinten). Die Leistung im Grunde auch.
Also bleibt das Ritzel. Hinten ein vierziger und vorne ein Pinion - weniger Kettenzug wird kaum gehen in der Praxis.
Die Frage wäre hier, welche Nachteile man sich von der fast vierfachen Kettenlaufgeschwindigkeit (gegenüber einem 11er Ritzel) einhandelt.

 

[TimB]

Hinten ein vierziger und vorne ein Pinion - weniger Kettenzug wird kaum gehen in der Praxis.

42 Ritzel hinten ist inzwischen üblich, 50 möglich.

Gruß,

Tim

 

[AntoineH]

Der Kettenzug hängt von der Leistung und der Größe umd Drehzahl des hinteren Ritzels ab.

Der Kettenzug steigert die wesentliche Komponente, die Reibung zwischen den Kettengliedern. Was sich beim leer zurücktreten viel leichtgängiger anfühlt, frisst dann bei Belastung deutlich Leistung. Und bei Kettenschaltungen hat man zusätzlich fast immer Schräglauf. Die Flächenpressung in den Kettengliedern ist enorm hoch. Alles lauter kleine, schlecht geschmierte Gleitlager. Es ist fast ein werkstofftechnologisches Wunder, dass eine Kette so gut läuft. Nicht umsonst wird im Maschinenbau bei 19 Zähne-Ritzeln die Untergrenze für ein ruhig laufendes, verlustarmes Kettengetriebe angesehen.

Grafik: www.tedata.com/2468.0.html
(Änderung: Grafik von .gif nach .jpg konvertiert)
Da es ab ca. 30 Zähnen nicht mehr merklich besser wird, würde ich es nicht so weit treiben, wenn es meine Baustelle wäre. Dann kommen oft geometrische Problem (Radaufnahme/Ausfallenden) oder fahrdynamische Probleme (Reaktionskräfte der Ketten um den Schwingendrehpunkt) dazu.
Ab 16 Z. abwärts hört sich der Kettenlauf in meinem Evo auch deutlich rauher an. 10/11/12er Ritzel gehören für die meisten Anwendungsfälle (außer bergab) "verboten".

 

[AntoineH]

Um auf Deine Ausgangsfrage zurückzukommen, @specialbiker, die 2-3 % mehr Verlust (wenn sie stimmen) des Pinion gegenüber einer Kettenschaltung dürftest Du kaum spüren. Wenn Dich Einbausituation, Mehrgewicht und Kaufpreis nicht davon abbringen, dann baue es ein und habe viel Freude damit!

 

[Carsten K.]

Ich würde es so sagen: beim gleichen Besitzer wird die Kettenschaltung immer effizienter als die Rohloff sein; in den Gängen 8 und 11 (Direktgang) kann letztere aber nahezu gleichziehen.

Meine Erfahrung ist gegenteilig: Direkter Vergleich: Up mit 3-fach Zahnkranz vorne, 8fach hinten mit Kettenspanner im Schaltwerk, Kette unverkleidet, gegen 42 Zähne vorne, 17 Zähne hinten auf Rohloff Speedhub komplett im Hebie Chainglider: Das Rad mit Rohloff läuft leichter und schneller. Die Kettenschaltungsvariante leidet am Schräglauf, lässt manche Kombinationen vorne/hinten gar nicht zu und ist grundsätzlich verdreckt, bis im Winterbetrieb angerostet.
Theoretische Berechnungen bestätigen sich in der Praxis ausgesprochen selten. Probier's aus - bei Deinem Fuhrpark kommt es auf eine geringe Fehlinvestition für den Ausleger bei Nicht-Gefallen doch wirklich nicht mehr an.
C.

 

[Jesusfreak]

Wie sinnvoll haltet Ihr es, eine Speedmachine auf Pinion umzurüsten? Meine SM habe ich mit vielen Leichtteilen auf 11.5 kg "abgerüstet", mit Pinion unter 13 kg zu bleiben wäre grad so möglich.

Wenig sinnvoll, es sei denn es geht gezielt darum viel Geld zu verbrennen oder mit einem dicken Klotz am Tretlagerausleger herumzufahren (coole Optik). Schaltgeräusche und Schaltungsprobleme lassen sich durch richtige Einstellung/Ersatz defekter Komponenten vollständig beseitigen. Einige Hundert bis Tausend SPM-Nutzer fahren ohne irgendwelche Probleme damit herum. Warum sollte das bei dir nicht möglich sein?

Dazu kommt, daß du an der SPM keinen der Pinion-Vorteile nutzen kannst. Der Schräglauf der Kette ist wegen der Länge sowieso sehr gering, die andere Gewichtsverteilung irrelevant und im Schlamm fährt man mit einer SPM für gewöhnlich auch nicht herum . Was bleibt: höhere Kosten, Mehrgewicht, geringerer Wirkungsgrad, Abhängigkeit vom Hersteller, keine Anpassung der Abstufung mehr möglich, qfactor von 174mm (du kommst vom Rennrad?).

 

[specialbiker]

Probier's aus - bei Deinem Fuhrpark kommt es auf eine geringe Fehlinvestition für den Ausleger bei Nicht-Gefallen doch wirklich nicht mehr an.
C.

Wie wahr ;-)

 

[AntoineH]

qfactor von 174mm (du kommst vom Rennrad?)

Oha! Das wäre dann auch nichts für mich! Schade, dass auf Ergonomie so wenig geachtet wird.

 

[Kraeuterbutter]

42 Ritzel hinten ist inzwischen üblich, 50 möglich.
Gruß,
Tim

möglich wärs...

aber wie @DerBildRiese es geschrieben hat:

Die Frage wäre hier, welche Nachteile man sich von der fast vierfachen Kettenlaufgeschwindigkeit (gegenüber einem 11er Ritzel) einhandelt.

man stelle sich vor, man will die Kombi 53:11 (etwas, was viele 26"-Trikes/Liegeräder haben) oder gar 65/11 (einige Velomobile)
mit der Pinion und 42er-Ritzel hinten abbilden..

dann reden wir vorne von einem virtuellen 248 Zahn (!) Kettenblatt
also man kann sich vorstelle, was da mit der Kettengeschwindigkeit passiert

Meine Erfahrung ist gegenteilig: Direkter Vergleich: Up mit 3-fach Zahnkranz vorne, 8fach hinten mit Kettenspanner im Schaltwerk, Kette unverkleidet, gegen 42 Zähne vorne, 17 Zähne hinten auf Rohloff Speedhub komplett im Hebie Chainglider: Das Rad mit Rohloff läuft leichter und schneller. .

interessant..
mein erster Rohloff-Kontakt war auf der Spezi dieses Jahr..
ein (Klapprad) Korrektur: Faltrad, einmal mit Kettenschaltung, einmal mit Rohloff ausgerüstet..

war gespannt auf das Wunderwerk Rohloff..
und doch ziemlich enttäuscht..
machte allerlei komische Geräusche
schalten mit dem drehgriff fand ich jetzt nicht so toll
und bergauf fehlte es an Spritzigkeit

ich hab damals meinen ersten Eindruck am nächsten Tag auch hier irgendwo im Forum mal gepostet
also mein Eindruck war: ne Rohloff kann mir gestohlen bleiben - wird gleich von der "Muss-haben-Liste" gestrichen

Pinion fürchte ich wird ähnlich sein ?
ich würde - wenn ich 1500Euro für eine Schaltung ausgebe - heute für mich persönlich eine DI2 auf die "Haben-Will"-Liste setzen

 

[Carsten K.]

war gespannt auf das Wunderwerk Rohloff..
und doch ziemlich enttäuscht..
machte allerlei komische Geräusche
schalten mit dem drehgriff fand ich jetzt nicht so toll
und bergauf fehlte es an Spritzigkeit

Wir nehmen doch alle nur subjektiv wahr.
Die eierlegende Wollmilchsau gibt es auch bei Fahrradschaltungen nicht. Ich war auch schon entsetzt über die Rohloff bei Vorführrädern - die Züge sind oft schlecht verlegt, die Einstellung ist miserabel...
Ich bin in den letzten 13 Jahren sieben verschiedene Speedhubs gefahren. (produziert zwischen 2001 und 2010) Fünf davon fahre ich immer noch (auch die zwei ältesten). Ich war noch mit keiner anderen Schaltung zufriedener, aber ich kümmere mich auch nicht gerne mehr als einmal im Jahr darum (Ölwechsel - zumindest ein Wiederauffüllen). Wenn die Züge richtig verlegt sind (bei engen Radien durch V-Brake Röhrchen geführt) und einmal richtig eingestellt sind, funktionieren auch älteste und neueste (leichte) oder lange Drehschaltgriffe mit minimalem Fingerdruck blendend und erst nach einem gerissenen Zug muss neu eingestellt werden.
Jeder sollte seine eigenen Erfahrungen machen - mancher ist vielleicht mit anderen Schaltungen glücklicher...
C.

 

[TimB]

mit der Pinion und 42er-Ritzel hinten abbilden..

dann reden wir vorne von einem virtuellen 248 Zahn (!) Kettenblatt

Quatsch, höchster Gang hat 0,29. Macht mit 42er Ritzel ein 59er Kettenblatt vorn.
Immer dran denken, wo geschaltet wird

Gruß,

Tim

 

[DerBildRiese]

?

 

[Kraeuterbutter]

@TimB
Quatsch !

wenn du bei einer Pinion hinten nur EIN Ritzel hast, dann wird hinten nicht geschaltet sondern vorne..

und wenn du hinten dann ein 42er-Ritzel hast,
dann musst du - um die Übersetzung einer klassischen kettenschaltung bei 65:11 (z.b. Velomobil) zu bekommen, vorne ein virtuelles 248-Zahn-Kettenblatt haben..

klarerweise ist das physische Kettenblatt vorne kleiner, aber es rotiert dann schneller, die Kette bewegt sich mit einer Umlaufgeschwindigkeit, als ob es ein 248er-Kettenblatt vorne wäre (darum gings ja in meinem Post, um die Umlaufgeschwindidgkeit der Kette)
(drum schrieb ich ja "virtuell")

ein 42er-Ritzel hinten wird ja normalerweise nur bei Schrittgeschwindigkeit bergauf gefahren..
wenn ich damit aber auch 50-60km/h fahren können will,
muss die Kettengeschwindigkeit eben irrsinnig hoch sein - irrsinnig hoch für Fahrradverhältnisse

 

[TimB]

ein 42er-Ritzel hinten wird ja normalerweise nur bei Schrittgeschwindigkeit bergauf gefahren..
wenn ich damit aber auch 50-60km/h fahren können will,
muss die Kettengeschwindigkeit eben irrsinnig hoch sein - irrsinnig hoch für Fahrradverhältnisse

Ah, jetzt versteh ich, was Du meinst.

Ja, die Geschwindigkeit ist dann sehr hoch, aber die Kettenkraft sehr gering.

Gruß,

Tim

 

[Nobbi]

wenn ich damit aber auch 50-60km/h fahren können will,
muss die Kettengeschwindigkeit eben irrsinnig hoch sein

Na und? Irrsinnig ist da sehr relativ. guck mal was Hochleistungsmotorräder hinten für Ritzelgrößen haben und die fahren nicht nur 60. Ich seh da keine Probleme, außer dass eventuell vorhandene Kettenschutzrohre ziemlich bremsen würden.
Ob's tatsächlich Effizienz bringt steht wieder auf einen anderen Blatt.

 

[specialbiker]

Die Beiträge zu Kettenkraft und Geschwindigkeit sind vielleicht sogar Argumente für Pinion - so kann man entscheiden, ob eher Pest oder doch lieber Cholera. Für mich Leichtgewicht wäre geringe Reibung (=geringe Geschwindigkeit) bei größerer (und immer noch geringer) Kettenkraft gar kein so schlechtes Setup - sprich: Kleine Ritzel.

Aber wahrscheinlich suche ich hier nur einen Grund, um mir dieses schwachsinnige Vorhaben schönzureden ;-)

Hans

 

[Langhals]

Aber wahrscheinlich suche ich hier nur einen Grund, um mir dieses schwachsinnige Vorhaben schönzureden ;-)

Machs einfach und berichte hier. Einen neuen Ausleger zu kaufen ist ja ein relativ geringer Preis für diese Erfahrung, die evtl. sogar Vorteile bringt.
Das einzige was aus meiner Sicht dagegen spricht, ist das klobige Aussehen des Auslegers mit der Pinion dran.

Gruß
Geli