Q4W – Achtervering aangepast

Door Allert Jacobs

De achtervering zoals te zien in het filmpje van een eerder bericht functioneert goed. Er zijn echter een paar zaken die niet optimaal zijn. Natuurlijk moeten er degelijke draaipunten gemaakt worden met (glij)lagers en de gebogen stukjes spaak vervangen door stangetjes.
Maar dan blijft het toch nog steeds een vrij complex geheel met veel bewegende delen dat niet heel gemakkelijk toegankelijk is daar onder de achteras die straks ook nog in een kast ingebouwd zal worden.
Het zou mooi zijn als dat eenvoudiger kan.
Het meest eenvoudige is het om de balgen direct op de as te plaatsen, ik heb dit geprobeerd en dat werkt prima, alleen is er dan geen hefboom van 1:2 meer waardoor de veerweg is gehalveerd t.o.v. de oorspronkelijke situatie. De balgen kunnen echter gewoon op de halve druk gezet worden waardoor de vering niet stugger wordt met de halve veerweg, dat gaat goed en zonder doorslaan door het sterk progressieve karakter van de luchtvering. Maar het comfort heeft er naar mijn smaakt te veel onder te lijden.

Rear suspension redesigned

The rear suspension as seen in the movie of this previous message works properly. However, there are a few things that are not optimal. Of course, there must be proper pivot points made ​​with (plain) bearings and the curved pieces of spoke have to be replaced by rods.
But it still is a fairly complex construction with many moving parts and it is is not very easily accessible placed under the rear axle which will also be built into a box.
It would be nice if that can be simplified.
The simplest is to mount the bellows directly on the axle, I tried this and it works fine, but there is not the leverage from 1: 2 anymore so the suspension travel is halved compared to the original situation. The bellows can be simply inflated to half the pressure therefor the suspension will not be stiffer but with half the suspension travel. Because of the progressive nature of the air suspension that works without bottoming out. But the comfort suffers too much to my taste.

De eenvoudigste manier om de veerweg te verdubbelen is andere balgen monteren. Maar de gebruikte balgen zijn zeer klein en licht, een type met een twee maal langere veerweg is te groot en zwaar, dan kan je beter twee kleintjes op elkaar zetten.
Ik heb dat geprobeerd maar helaas het werkt niet, de balgen rollen zich niet meer netjes op maar de toren vouwt dubbel.

The easiest way to double the suspension travel is to mount another type of bellow. But the bellows used are very small and light, a type with a twice longer travel is too big and heavy, you may better  put two more small ones on top of each other.
I tried that but unfortunately it does not work, the bellows do not roll up neatly but the tower folds in half.

Dan weer terug naar de hefboom van ongeveer 1:2. Deze keer door de bovenste arm en stangkop te vervangen door een steviger uitvoering en de balg er bovenop te plaatsen. Dit is eenvoudiger dan het oorspronkelijke systeem en de balgen zijn heel goed bereikbaar. Maar er ontstaat een kantelmoment doordat de balg boven de lijn door de draaipunten is geplaatst, hierdoor wordt de arm getordeerd en die kracht moet worden opgevangen door het voorste scharnierpunt. Dat is niet ideaal.

Then back to the lever of about 1: 2. This time by replacing the upper arm by a more robust one and the bellows on top of them. This way it is more simple than the original setup and the bellows are very easily accessible. However, there occurs a tilting moment because the bellows is positioned above the line through the pivot points, the arm is thereby twisted and this force must be absorbed by the forward pivot point. This is not ideal.

Als de balg onder de draaipunten geplaatst kan worden is het kantel probleem verholpen. Om dit te kunnen doen is een anders gevormde arm nodig.
Nu werkt het goed, het is nog steeds eenvoudiger dan de oorspronkelijke opzet en zeker beter bereikbaar. Met de balgen opgepompt tot 4 bar geeft het een comfortabel veergedrag voor mijn gewicht en ze mogen tot 8 bar opgepompt worden als er meer gewicht op moet rusten.

If the bellows can be placed under the pivot points the twisting problem is solved.  In order to do this a differently formed arm is needed.
Now it works well, it’s still more simple than the original setup and certainly more accessible. With the bellows inflated to 4 bar it gives a comfortable spring behavior for my weight and the bellows can be inflated to 8 bar when more weight should rest on.

Ondertussen heb ik ook de plaatsing van de scharnierpunten geoptimaliseerd. De plaats van deze punten bepaalt of de achtervering wordt ingedrukt door de kettingkracht. Dit geeft een pogo effect vooral wanneer er berg op gereden wordt en het koppel op de ketting maximaal is; de vering gaat dan ritmisch mee bewegen op de cadans van de pedalen.
Het testen of het effect aanwezig is gaat niet zo gemakkelijk op een helling in de vlakke polder. Maar door de fiets aan de vaste wereld te binden ter hoogte van het zwaartepunt kan het ook getest worden.

Meanwhile, I have optimized the placing of the pivot points, The position of these points determines whether or not the rear suspension is pressed by the chain force. This can give a pogo effect especially when riding uphill, while the torque on the chain is maximum the suspension moves rhythmically with the pedaling rate.
To test whether the effect is present is not isn’t easy to do in this flat area. However, by attaching the bicycle to the fixed world at the height of its center of gravity it can also be tested.

Ben ik nu de eerste die op het idee komt om luchtbalgen te gebruiken voor de vering van een fiets?
Nee, ik vond deze pagina.
En er is nog veel meer te lezen op Autospeed, de auteur gaat verder en maakt een verbeterde versie en gaat uiteindelijk in deel 8 en 9 experimenteren met water: een hydro pneumatische vering zoals Citroën dat heeft gemaakt.
Onderaan deze pagina nog een aantal links naar uitleg over begrippen in de vering en besturing van meer sporige voertuigen.
Enfin, voor de geïnteresseerde lezer is op Autospeed heel veel te vinden.
Wellicht ga ik nog eens experimenteren met water/lucht vering, maar nu nog niet. Eerst moet de Q4W klaar zijn.

Am I the first to come up with the idea to use air sleeve springs for the suspension of a bike?
No, I found this page.
And there is to read a lot more to read on Auto Speed, the author goes on and makes an improved version and eventually in part 8 and 9 he starts experimenting with water: a hydropneumatic suspension system like Citroën has made it.
At the bottom of this page there are some links to explanations of concepts in the suspension and steering of multi-track vehicles.
Anyway, for the interested reader there is a lot of interesting stuff to to be found on Autospeed.
Maybe I’m going to experiment with water/air suspension some day, but not yet. First the Q4W has to be finished.