Vraag tandwielgrootte BMX

Antwoord

Omdat deze vraag buiten onze expertise valt, hebben we ervoor gekozen om twee experts op het gebied van werktuigbouwkunde en industrieel ontwerp te raadplegen om deze vraag te beantwoorden: Jason Moore (universitair docent Biomechatronics & Human-Machine Control bij de Technische Universiteit Delft) en Harry Oonk (oud-docent Biomechanica en Bewegingstechnologie bij de Haagse Hogeschool).

BMX racing

De gemiddelde duur van een BMX race ligt tussen de 30 en 35 seconden. Het is belangrijk om bij de start vanuit stilstand snel in beweging te komen en te accelereren: bij de eerste bocht is vaak al duidelijk wie bij de eerste vier gaat eindigen ^[1,2]. Hoewel de UCI-reglementen ook toestaan om met versnellingen te rijden, kiezen de meeste BMX-ers voor een vast verzet ^[3,4]. Als gevolg hiervan is bij de start de trapfrequentie laag en moeten BMX-ers een groot draaimoment leveren. Later in de race, als ze op snelheid zijn, is de trapfrequentie hoog maar het draaimoment kleiner ^[4].

Grote tandwielen

Bij grote tandwielen worden de krachten verdeeld over een groter aantal tanden en schakels in de fietsketting. De veranderingen in hoeken tussen de afzonderlijke schakels in de ketting zijn klein (met andere woorden: de ketting maakt geen scherpe bocht). Hierdoor is de kans dat de ketting overslaat klein. Grote tandwielen zijn in theorie minder gevoelig voor slijtage, en zullen minder slijtage aan de ketting veroorzaken. Er zitten ook een aantal nadelen aan grote tandwielen: in de eerste plaats neemt het absolute gewicht van de fiets toe. Daarnaast is de massatraagheid van grote tandwielen groter, waardoor accelereren moeilijker zou kunnen gaan. Dit zou nadelig kunnen zijn in het eerste deel van de race. Tot slot zijn grote tandwielen – zeker als er in het midden materiaal wordt weggehaald om gewicht te besparen – in theorie gevoeliger voor kleine vervormingen. Dat tijdens de race vervorming van het materiaal optreedt is niet te voorkomen, maar hoe stijver het tandwiel, hoe beter de krachtsoverbrenging en hoe minder energie er verloren gaat.

Kleine tandwielen

Als BMX-ers met kleine tandwielen rijden, is ook hun fietsketting korter. Doordat de hoeveelheid materiaal in absolute zin kleiner is, besparen ze op gewicht. De lagere massatraagheid van kleine tandwielen zorgt ervoor dat BMX-ers bij de start sneller vanuit stilstand naar topsnelheid kunnen accelereren. Kleine tandwielen zouden ook minder gevoelig zijn voor vervorming. Belangrijke nadelen van kleine tandwielen zijn dat de krachten over een kleiner tandwieloppervlak en een kleiner aantal schakels in de ketting verdeeld worden. Bovendien zijn de veranderingen in hoeken van de schakels ten opzichte van elkaar groter dan bij grote tandwielen (de ketting maakt een scherpe bocht). Hierdoor zijn de tandwielen en ketting gevoeliger voor slijtage en zou de ketting makkelijker kunnen overslaan.

Verschillen marginaal

De experts zijn het erover eens dat de verschillen tussen beide configuraties marginaal zijn. Ze benadrukken allebei dat de optimale samenstelling en afstelling van de fiets voor een groot deel afhankelijk zijn van de persoonlijke voorkeur en eigenschappen van de BMX-er.

Dit antwoord is tot stand gekomen met dank aan Jason Moore, universitair docent Biomechatronics & Human-Machine Control bij de Technische Universiteit Delft en Harry Oonk, oud-docent Biomechanica en Bewegingstechnologie bij de Haagse Hogeschool.