's Herenstraat 3a, 3155 SH Maasland  T: 010 - 59 123 18 | E: info@robsbikecenter.nl

Welk versnelling systeem? 

Bij de keuze van een fiets komt ook algauw de keuze van het versnellingsysteem om de hoek kijken. Er is veel aanbod met allen hun eigen voor- en nadelen. Met deze tekst wil ik het wat eenvoudiger maken welke keuze de beste is voor de fietser. Omdat het versnelling systeem vooral verschil maakt is voor iemand die veel kilometers maakt is deze tekst alleen gericht op de high-end systemen.

De verschillende meest gekozen systemen;
- Shimano Alfine 11 versnellingen naaf
Rohloff 14 versnellingen naaf
Pinion 18/12/9 versnellingen bak
- Derailleur systemen

Rob's bikecenter travel bike shop

Eerst wat basis kennis

Bij een versnellingen systeem hebben we te maken met een paar belangrijke punten en die ook terugkomen in deze uitleg.

Bereik
Een zeer belangrijk punt, dit bepaald voor een groot deel of het systeem geschikt is voor wat je ermee van plan bent. Het geeft aan hoe groot het verschil is tussen de lichtste en de zwaarste versnelling. Een bereik van 100% geeft aan dat de lichtste versnelling 2x zoveel omwentelingen maakt gedurende een afgelegde weg als de zwaarste versnelling doet. Heeft een systeem 600% dan is de lichtste versnelling dus 6x “lichter” dan de zwaarste. Ga je de bergen in dan is een systeem met een redelijk bereik een aanrader, het is dan goed mogelijk om “licht” omhoog te trappen en goed mee te trappen wanneer er afgedaald wordt. Onder een redelijk bereik kun je rond de 500% rekenen. Met dat bereik kun je met  een 28” wielmaat circa 1,4 meter per omwenteling ( 5,5 km/h bij 65 omwentelingen per minuut) in de lichtste versnelling tot 7 meter per omwenteling (27,3 km/h bij 65 omwentelingen per minuut)in de zwaarste versnelling rijden.

Benieuwd naar de formule? (voorblad:achterblad) x wielmaat in meters vermenigvuldigd met het aantal omwentelingen per uur (65 omw/minuut is 3900 omw/uur). Dit getal delen door 1000 om van meters kilometers te maken. Bij een versnellingnaaf komt er nog het interne verzet bij
( (voor:achter) x intern verzet) x omtrek … enz…

Efficiëntie
Een lichtlopend systeem rijdt lekkerder. De kracht die je erin moet steken moet er weer voor het grootste deel uitkomen. Omdat er bij elk systeem sprake is van mechanische overgangen treed er altijd verlies op. Zo kan een derailleur systeem heerlijk licht draaien wanneer het schoon en goed gesmeerd is, maar draait het voor geen meter wanneer de smering weg is en de ketting ernstig is vervuild. De efficiëntie zakt dus weg. Bij een gesloten systeem is de efficiëntie een stuk hoger omdat de smering continu is en het geheel minder vatbaar is voor vuil. Als kanttekening speelt natuurlijk wel mee dat er nog steeds enige vorm van aandrijving is tussen het voorblad en het achtertandwiel, wanneer deze vervuild raakt in het geval van een ketting zal de efficiëntie ook dalen.

Omdat dit laatste erg varieert laat ik dit gegeven weg uit de uitleg en neem maar aan dat het merendeel met een riem-aandrijving rijdt J. Deze kent nauwelijk verlies in slechte omstandigheden en hoeft niet gesmeerd of gereinigd te worden.

De efficiëntie is ook afhankelijk van het aantal omwentelingen dat gedraaid wordt en van de kracht die er gezet wordt. Bij een lage kracht zijn de verliezen relatief hoger. Verschillen genoemd in de uitleg gaan uit van 50Watt bij lage kracht en 200Watt bij hoge kracht. 50Watt is redelijk ontspannen 20 km/h rijden bijvoorbeeld, 200Watt is rond de 32 km/h ingespannen rijden.

100% Efficiëntie betekend dat alle kracht die erin gaat ook eruit komt, 50% dat de helft van de gezette kracht verloren gaat in het systeem.
Bij het testen zijn de omstandigheden gelijk gebleven.

Verschil in versnelling stap
Een regelmatig oplopende curve van de versnellingen is prettig. Dat wil zeggen dat het verschil tussen elk stapje van de versnellingen zo ongeveer gelijk is. We spreken hierbij ook over procenten. Een beetje zoals het bereik; een verschil van 10% wil zeggen dat de bovenliggende versnelling een klein stukje zwaarder is dan vorige. De afgelegde weg wordt dus iets groter, en de snelheid hoger bij gelijkblijvende omwentelingen. Even voortbordurend op het bereik: de lichtste versnelling was bij 65 omw/minuut 5,5 km/uur. Schakelen we nu op naar een versnelling die een verschil van 10% heeft krijgen we;  (( voorblad:achterblad) x wielmaat =1,4 meter per omwenteling, 1,4 x 1,1 (10%)=1,54 meter per omwenteling. Dit geeft vervolgens een snelheid van 6 km/uur bij gelijke 65 omwentelingen/minuut. Een mooi klein verschil dus. Zou het verschil 29% zijn dan rij je dus opeens 7 km/uur.

De Shimano Alfine 11 versnellingen naaf

Het Japanse Shimano is een zeer bekende fabrikant van fietsonderdelen (en hengelsport artikelen). Shimano richt zich vooral op de mountainbiker, racefietser en op de stadsfietser die niet in extreme omstandigheden gaat rijden. De Alfine 11 naaf is de eerste naaf van Shimano die continu gesmeerd wordt door een olie-bad. De naaf is dan gevuld met een olie, deze moet regelmatig ververst worden (5000km of elk jaar), waardoor er minder wrijving en slijtage optreedt. Het bereik van de naaf ligt op 409% . Eigenlijk dus te weinig om ermee de bergen in te gaan. Vreemd genoeg liggen de versnellingen ook niet netjes van elkaar vandaan. Het verschil tussen de 1e en 2eversnelling is behoorlijk, 29% verschil. Bij de rest van de versnellingen ligt dat tussen de 13 en 14%. De efficiëntie ligt tussen de 78% en de 89%  bij een lage kracht en bij een hogere kracht 83% en 94%.

Over het algemeen bekeken is de Alfine 11 een prima systeem voor een fietser die niet met de fiets gaat klimmen en dalen.

Het schakelen van de versnellingen gaat met een duimversteller aan het stuur, het is mogelijk om 1 stapje zwaarder of 2 stapjes lichter per keer te schakelen. De “stapjes” van de versnelling zitten in de schakelaar, met de kabelspanning moet de afstelling geregeld worden. Bij een gebroken versnellingskabel staat de versnellingen naaf in de zwaarste versnelling.  Het is een naaf, en wordt dus in het achterwiel geplaatst. Schakelen in stilstand is mogelijk.

Shimano Alfine

Rohloff Speedhub 14 versnellingen naaf

Enorm veel gebruikt en geliefd door de veel-fietsers. Sinds 1997 is de Duitse firma Rohloff op de markt met slechts 1 product, de speedhub. Deze versnellingsnaaf is vandaag nog steeds in basis dezelfde als in 1997. Waar nodig verbeterd, maar voor Rohloff geen schokkende vernieuwingen die niet uitvoerig getest zijn.

De naaf heeft 14 versnellingen, die elk een keurig gelijk verschil hebben van circa 13,5% per stapje. Het totaal bereik van de naaf is 525%. Goed genoeg om in de bergen te rijden.  Ben je een derailleur systeem gewent dan kun je hem vergelijken met een 27 versnellingsysteem qua bereik.

De naaf heeft een intern olie-bad dat regelmatig (5000km of elk jaar) ververst moet worden.  Door de oliesmering en de vorm van de tandwielen (rechte vertanding) is de efficiëntie vrij hoog; tussen de 89% en 93% bij lage kracht en zelfs 93,5% en 97% bij hogere kracht.

De schakeling gaat door middel van een draaiversteller bij/in het handvat. Het is mogelijk om veel versnellingen te doorlopen met een handbeweging. Ook kun je in stilstand schakelen. In de naaf zit een vaste afstelling van de versnellingen, hij kan dus nooit “verkeerd afgesteld” staan. Wanneer een versnellingkabel breekt heeft dit geen invloed op de stand van de versnelling. Externe bedrijven bieden sets aan om een Rohloff naaf te bedienen met een duimschakelaar of race schakelgreep.

Inmiddels heeft deze naaf bewezen betrouwbaar te zijn en heeft een verwachtte levensduur van 150.000 tot 200.000 km bij goed onderhoud. Dat is 5 keer de aarde rond fietsen….

Lees meer over Rohloff.

 

Rohloff naaf open

Pinion versnellingen bak

Redelijk nieuw is het bedrijf Pinion. Dit Duitse merk is opgericht door 2 ingenieurs die bij Porsche op de versnelling bak afdeling hebben gewerkt.  Het principe van de versnellingen bak is vrij oud, we hebben tevens een mooi museumstuk staan met een Mutaped 3 versnellingen bak , deze werden van 1936 tot circa 1954 geproduceerd. Het systeem heet een bak omdat deze in het midden van de fiets bevindt op de plaats waar normaal de trapas zit. Van de bak zijn er 4 versies; de 18 versnellingen, 12 versnellingen en 2 versies van 9 versnellingen.

De 18 versnellingen heeft een bereik van wel 636% met 11,5% verschil in stapjes.                               
De 12 versnellingen heeft een bereik van 600% met 17,7% tussen de stapjes.

De 9 versnellingen XR versie heeft een bereik van 568% met 24,3% tussen de stapjes.
De 9 versnellingen CR versie heeft een bereik van 364% met 17,5% tussen de stapjes.

Zo kun je stellen dat vooral de 18 versnellingen zeer interessant is voor het klimmen, de 12 kan ook nog mee, alhoewel het verschil in stapjes iets minder comfortabel is (evt met elektrsiche aandrijving geen probleem) en de 9 versies eigenlijk niet geschikt zijn voor gebruik in de bergen; het bereik is te klein of de stappen te groot.
De bak heeft een intern olie-bad dat regelmatig (10.000 km of elk jaar) ververst moet worden.

In de bak draaien altijd alle tandwielen mee, en ondanks de vorm van de tandwielen en de continu smering is dit merkbaar. De efficiëntie ligt iets lager dan de Rohloff naaf. Getest is de 18 versnellingen versie. Hieruit kwam dat deze bij lage kracht tussen de 83% en 89% ligt, en bij hoge kracht tussen de 89% en 92% ligt. Vreemd genoeg is er ook iets bijzonders aan de hand bij dit systeem; hoe meer omwentelingen er gedraaid worden hoe meer het verlies toeneemt.

Het verstellen van de versnelling wordt gedaan met een draaigreep in/bij het handvat waarbij (ook in stilstand) meerdere versnellingen overgeslagen kunnen worden. In de bak zit een vaste afstelling voor de versnellingen, deze kan dus niet “verkeerd afgesteld” zijn. Bij een gebroken versnellingkabel blijft de stand ongewijzigd van de versnelling.

Gezien de toepassing van de hoogwaardige materialen zal de bak betrouwbaar zijn qua slijtage. Echte langdurige test van veel rijders zijn er nog niet omdat het merk nog niet erg lang op de markt is, te weinig gebruikkers ervaringen dus.
Doordat de bak in het midden van de fiets gemonteerd wordt is het zwaartepunt goed geplaatst.

Een ander groot voordeel van dit systeem is dat een bestaande fiets relatief eenvoudig omgetoverd kan worden tot elektrische fiets door het achterwiel te vervangen voor een elektrische variant.

Een Pinion versnellingsbak is dus een echte aanrader voor die rijders die een groot bereik verlangen (die minder van klimmen houden) of die de fiets uit willen rusten met elektrische ondersteuning, nu of in de toekomst.

Lees meer over Pinion.

 

Pinion bicycle gear

Derailleur systemen

Een simpel vertrouwd systeem met een aloud principe. Monteer meerdere tandwielen van verschillende aantal tanden naast elkaar en laat een derailleur (de-rail = ontsporen) de ketting van de ene naar de andere drukken. Het is niet mogelijk om een gesloten kettingbescherming te monteren zodat er altijd onderhoud nodig is.

Het is systeem is erg flexibel in het bereik omdat er eenvoudig voor andere maten tandwielen gekozen kan worden. Een modern 3x10 versnellingen systeem heeft een bereik van ongeveer 573% .

Doordat er voor die 30 versnellingen meerdere combinaties ontstaan zijn er ook combinaties mogelijk die het zelfde verzet geven. Hierdoor zijn er eigenlijk geen 30 versnellingen, maar slechts 14 ongeveer. De stapjes bij een derailleur systeem verschillen ook meer dan bij een naaf of bak. Zo is het mogelijk dat er een verschil van 7% tussen de versnellingen zit maar ook 16%.

Het systeem wordt geschakeld door draai- of duimverstellers aan beiden zijden van het stuur. De afstelling wordt geregeld door de kabelspanning. Er kan niet in stilstand geschakeld worden. Bij een gebroken kabel verplaatst de derailleur zich terug naar zijn beginstand op het lichtste of zwaarste tandwiel.

Een ketting die goed gesmeerd en onderhouden is (en niet te versleten) heeft een hoog rendement tussen de 92% bij lage kracht en 96% bij hoge kracht. De reden van een iets lagere rendement is dat er altijd een verlies optreed door de derailleur wielen en een soms iets schuine kettinglijn.

Dit mooie rendement daalt helaas erg hard indien de ketting geen smering meer heeft of erg vervuild is.

Het grote voordeel is dat het een stuk betaalbaarder  in aanschaf is dan een Rohloff of een Pinion. Bij veel-gebruik en dus veel kilometers met slijtage valt het systeem duurder uit door het onderhoud en het regelmatig vervangen van de ketting en tandwielen.

Derailleur systemen

Gewicht verschillen

De Santos 4.29 is een fiets die niet bang is om flink door het bos of terrein te knallen. Een lichte Een gemiddelde fiets met een derailleur systeem gericht op trekking verkeer weegt ongeveer 16 kilo. Dezelfde fiets met een Rohloff versnellingen systeem weegt circa 1.2 kilo meer, en komt op 17,2 kilo.    
Dezelfde fiets met een Pinion versnellingen systeem weegt ongeveer 2 kilo meer, en komt op 18 kilo.

Verschil in aanschafprijs

Gezien de kwaliteit van de versnellingen naaf en bak is bij de aanschaf vergelijking gekozen voor een goed Shimano XT versnellingen systeem als vergelijk. Deze heeft dan wel normale stalen tandwielen. Een fiets met een Rohloff naaf zal ongeveer 900 euro meer kosten dan de derailleur versie.              
Een fiets met een Pinion bak zal ongeveer 1800 euro meer kosten dan de derailleur versie.

Verschil in onderhoud prijzen

Het verschil in onderhoud is sterk verschillend vanwege de aard van het gebruik en de manier van onderhouden. De totale geschatte kosten in 60.000 km:

Rohloff:

Meerprijs naaf: 900
Elke 5000 km olie: 150
6x nieuwe ketting: 150
1x krans achter: 28
1x tandwiel voor: 20
1x nieuw kabelset:  20
3x nieuwe int kabels:  12
Arbeidskosten:  480
Totaal:  1760

Derailleur:

Elke 4000 km ketting:  525
Elke 8000km cassette:  680
Elke 16000km voorbladen:  132
3x kabelset: 45
Derailleurwielen:    136
Nieuwe derailleurs: 120
Lagers achterwiel + body: 90
Arbeidskosten: 760
Totaal: 2488

Pinion:

Elke 4000 km ketting:  1800
Elke 8000km cassette: 75
Elke 16000km voorbladen:  250
3x kabelset:  158
Derailleurwielen: 20
Lagers achterwiel + body:  40
Arbeidskosten: 530
Totaal:    2873

Note; tandwielen zijn kleiner en draaien daarom meer omwentelingen en  zullen dus sneller slijten dan grote tandwielen.

Shimano Alfine 11:

Meerprijs naaf: 200
Elke 5000 km olie:  150
6x nieuwe ketting: 150
2x nieuw achtertandwiel: 20
1x tandwiel voor:  20
2x nieuwe kabel:  20
Nieuw achterwiel: 600
Arbeidskosten:   580
Totaal: 1740

Terugverdienafstand en tijd

Bij aanname van bovengenoemde bedragen is de terugverdien afstand en tijd bij 120 km/week t.o.v. een derailleur systeem (onderhoudsprijs/km = 0,041 euro/km);                                     
Rohloff; onderhoudprijs/km = 0.014 euro/km , terug verdienafstand = 33.333 km; is 5,3 jaar Pinion; onderhoudprijs/km=  0.018 euro/km, terugverdienafstand = 78.260 km; is 12,5 jaar
Shim. Alfine 11;onderhoudprijs/km= 0.026   euro/km, terugverdienafstand=13.333 km; is  1,8 jaar. 
De meerprijs van de Shimano Alfine 11 is lager en dus sneller terug verdient.
Bij aanname van bovengenoemde bedragen is de terugverdien afstand en tijd bij 120 km/week

t.o.v. een Shimano Alfine 11;
Rohloff;               58.333 km
Pinion;              200.000 km

Conclusie

Wanneer je een rijder bent die puur woon-werk verkeer rijdt of licht recreatief gebruik zonder steilere klimmen kun je het beste een Shimano Alfine 11 versnellingsnaaf nemen. 

  • Rij je veel kilometers met de fiets en ook in gebieden waar geklommen moet worden, waar je normaal niet zoveel moeite mee hebt kun je het beste een Rohloff naaf nemen.
  • Rij je veel kilometers en ben je geen persoon die gemakkelijk klimt, of wil je nu of op termijn een elektrische optie op de fiets, neem dan de Pinion 18 versnellingen bak.
  • Rij je gewoon niet veel kilometers en vindt je onderhoud geen enkel probleem, kies dan voor het derailleur systeem. Goedkoop in aanschaf en prima om mee te klimmen.

De Rohloff versnellingen naaf heeft het hoogste rendement en zal dus met de minste weerstand rijden, ook kun je veel probleemloze kilometers verwachten. Je kunt als optie de onderhoudsarme riemaandrijving kiezen, je hoeft dan niet meer te smeren en het schoonmaken wordt tot een minimum beperkt. Verwacht geen lagere onderhoudskosten, de levensduur van de riem onderdelen verrekent zich met de hogere aanschafprijs van de onderdelen.

De Pinion versnellingen bak heeft het grootste bereik van allen en zal ook veel kilometers aankunnen. Ook deze bak is als optie uit te voeren met een onderhoudsarme riem aandrijving. De Shimano Alfine 11 heeft van de gesloten versnelling systemen het laagste rendement en een beperkt bereik maar ook een lagere aanschafprijs.

©Deze tekst is geschreven en gepubliceerd door Rob’s Bikecenter. Het is niet toegestaan deze tekst te gebruiken zonder toestemming van Rob’s Bikecenter.

Contact

Rob's Bikecenter
's Herenstraat 3a, 3155 SH Maasland
010 - 59 12 318  | info@robsbikecenter.nl | www.robsbikecenter.nl

Stel een vraag

Versturen

Onze Social Media kanalen

© 2018 Rob's - Bikecenter    index