Bouw Sunrider II - 8, De aandrijving

Het is wat rustig geweest op m'n blog. De voortgang van de Sunrider in aanbouw is ook wat vertraagd. Om een goede rede overigens. De aandrijving gaat een beetje anders worden dan oorspronkelijk gedacht en dat herontwerp vraagt wat tijd.

Bij de oude Sunrider was alles redelijk simpel. De ketting loopt van de trappers (via een tussenwiel onder het stoeltje) naar het achterwiel. Derailleur en hubmotor in het achterwiel. Klaar. Eenvoud heeft zeker z'n voordelen.

Oude Sunrider - hubmotor, derailleur

Maar het systeem had ook duidelijke nadelen:
- Geen vrijloop in de hubmotor waardoor het fietsen zonder ondersteuning eigenlijk niet te doen is. De hubmotor gaat dan als (sterke) dynamo werken. Als de accu leeg is, of bij een storing van de e-assist, is het daardoor ondoenlijk om 'human power only' ter plekke te komen.
- Geen keuze-vrijheid van het versnelling-systeem. Alleen derailleur mogelijk, geen naafversnelling. Op mijn 2x50 km woon-werk route kom ik 3 keer door bebouwde gebieden. Op die stukken heb ik de derailleur nooit prettig gevonden: je moet de juiste versnelling kiezen voordat je afremt en stilstaat. In de praktijk had ik daar nogal eens de verkeerde versnelling te pakken. Niet echt onoverkomelijk, zeker niet met de e-assist, maar het bleef me irriteren. Een naaf versnelling heeft daar m'n voorkeur, en is daarbij wat onderhoudsvriendelijker.
- Storing gevoelig. Wellicht mede veroorzaakt door leverancier (Crystalyte) en dus mogelijk oplosbaar door ander merk te kiezen. Maar een goed werkend hubmotor-systeem bestaat uit nogal wat losse componenten (motor, controller, trapas sensoren, accu) die goed moeten blijven communiceren en functioneren, wat de storing-gevoeligheid niet ten goede komt. Zeker niet bij het hoge aantal kilometers-per-jaar van mijn woon-werk verkeer.
- Verbruik. De oude Sunrider was een echte stroom-vreter. Dus grote (dure) accu nodig.

Aanvankelijk was het Sunrider-2 ontwerp ook simpel. Precies hetzelfde als 'human power only' velomobielen, een 'mid drive' unit bij de trappers, een Rohloff naaf (Francien heeft het over m'n Rolex-naaf...;-) in het achterwiel. Klaar.

Eerste concept Sunrider-2: 'mid drive' motor

Alle bovengenoemde nadelen lijken opgelost. Of dat daadwerkelijk ook zo is zal de praktijk moeten gaan bewijzen. Prettig idee is wel dat de concurrentie in de 'mid drive' units aan het toenemen is. Grote bedrijven als Shimano, Yamaha, Panasonic, Bosch, Bafang hebben de omvang van deze markt herkend en brengen al enige tijd deze units op de markt. Nadeel is nog wel dat het voor particulieren en kleine bedrijven niet altijd eenvoudig is om deze units te kopen. Vooral Bosch schermt z'n markt af. Levert alleen aan groot-verbruikers en staat verkoop van losse units niet toe. Dat heeft nog wat tijd nodig. Met toenemende concurrentie en duidelijker regelgeving (in 2017 nieuwe EU regels) zal ook deze markt normaliseren.

Diverse 'mid drive' units op de markt, hier een voorbeeld van Shimano

...en van Bosch

...en van Bafang

Terug naar m'n Sunrider-2 in aanbouw. De aanvankelijke gedachte was om een 45km/h Bosch 'mid drive' unit in te bouwen. Maar Alligt is geen groot-verbruiker en dus vervalt deze optie. Bafang is een aantrekkelijk alternatief. Ze produceren een compacte unit die (te oordelen naar foto's van het inwendige op internet) een degelijke indruk maakt en leverbaar is in diverse vermogens. Aanvankelijk willen we het laagste vermogen (350W) proberen. De unit is programmeerbaar maar je moet dan wel kennis hebben van -en toegang tot- de software. Er zullen bedrijfjes komen die daar in specialiseren, www.lectriccycles.com is daar een voorbeeld van.

Leo heeft een 350W Bafang unit gekocht en ingebouwd in z'n 4-wiel prototype. Dat ziet er inderdaad veelbelovend uit en de eerste 'trials-and-errors' beginnen al resultaat te geven. De montage op de trap-as plek is vreemd genoeg niet ideaal. De Bafang trapas is nogal wat langer (140 mm) dan een normale trapas (100 - 110 mm) waardoor de cranks verder uit elkaar staan. Dat fietst niet lekker. Kennelijk hebben we hier te maken met een compromis tussen techniek en ergonomie, de verschillende leveranciers zullen hier hun eigen keuzes maken. Wel iets om in de gaten te houden als je een fiets met zo'n unit koopt.

Bafang gemonteerd in Sunrider-2. Grote crank-afstand... :-(

Bovendien blijkt de ruimte tussen de wielkasten van de Sunrider-2 te krap te zijn voor de lange Bafang trapas. De schoenen raken de wielkasten, om dat te voorkomen heb je de neiging om de voeten wat te verdraaien, ze staan zo-wie-zo ver uit elkaar, allemaal vervelend.
Leo besluit om het roer om te gooien en de Bafang vóór de trap-as te monteren. Dat resulteert weer in een extra ketting waarmee de Bafang de trapas aandrijft. Maar om de Bafang te laten ondersteunen moet z'n trapas draaien en dat gebeurt niet met deze ketting (de Bafang heeft een vrijloop). Dus moet er een tweede ketting van de trappers naar de Bafang. Hmm... zo wordt het wel een hele ketting-winkel en bovendien weet je niet goed of de human-power aandrijving direct (over rechts) van de trappers naar het achterwiel gaat of (over links) eerst naar de Bafang en daarvandaan (over rechts) naar het achterwiel, Combinaties zijn ook denkbaar. Het lijkt wel voetbal....

Bafang verhuisd naar voorkant. Veel fietskettingen... :-(

Gisteren hebben Leo en ik wat staan brainstormen, onze hoofden gebogen over de aandrijving. Leo stelt voor om de linker ketting te vervangen door een V-snaar. Die laat wat slip toe zodat je zeker weet dat de aandrijfkrachten altijd via de ketting lopen. Maar het moet simpeler kunnen... Uiteindelijk schiet een idee te binnen, zo'n gevoel van 'waarom hebben we er niet eerder aan gedacht'... Op de Bafang komen twee tandwielen, één op de Bafang-trapas en de andere is het tandwiel dat door de motor aangedreven wordt. Op de trapas bij de cranks komt één tandwiel dat via een ketting de Bafang-trapas aandrijft. Het tandwiel van de Bafang motor drijft vervolgens direct de Rohlof-naaf aan. In feite wordt de Bafang nu een soort tussen-as voor 'human power only' aandrijving.

Leo gaat z'n 4 wiel prototype aanpassen. En bij Lectriccycles zijn twee displays besteld die de Bafang geschikt moeten maken voor 45 km/h PAS (Paddle Assist System). Wordt vervolgt!

Intussen gaat het overige werk aan Sunrider15 gestaag door. Hij begint wat 'smoel' te krijgen door het aanbrengen van de verlichting. In de motorkap zitten nu 2 daglicht leds en er komen nog 2 groot-licht leds bij. Daarvoor heb ik de 80 lux B&M lampjes in gedachte, maar die zijn nog niet gearriveerd. Leo is nog bezig met een aluminium steuntje waar de spiegels, dimlicht en knipperlichten op komen. De accu voor de verlichting is aangesloten en heeft een plekje onder het stoeltje gekregen.

Sunrider 15 krijgt al wat 'smoel'

Accu voor de verlichting

Ik heb intussen ook wat proefritjes gemaakt in het 4-wiel protoype. Met ruim 30km/u een haakse bocht door geeft wat banden-lawaai maar ik heb nog steeds alle wielen aan de grond gehouden. Niet verkeerd voor zo'n relatief hoge velomobiel! Persoonlijk ben ik geen voorstander van steeds lagere VM's. Ik voel me er niet prettig in, dus deze Sunrider oplossing spreekt me wel aan. Wie weet krijgt Sunrider 15 na een tijdje ook zo'n achterbrug... ;-)

Het 4 wiel prototype.