Tandwielen en kettingen (deel 1)

Kettingtransmissies hebben niet het eeuwige leven, ook niet die van onze motoren. Indien je de kettingaandrijving van heel wat motoren onder de loep neemt, zou je nochtans kunnen denken dat hun eigenaars het tegendeel veronderstellen. Waarschijnlijk vindt dat fenomeen niet zijn oorzaak in slordigheid of moedwil, maar gewoonweg in een gebrek aan informatie. Een teken aan de wand dat we bij motornet nooit negeren, dus gaan we in dit artikel dieper in over het wel een wee van een kettingtransmissie.

Laten we meteen de koe bij de horens vatten en kijken wat er over een kettingtransmissie nog allemaal te vertellen valt. Wel, in de eerste plaats kan je gerust stellen dat de tandwielen en een ketting van een motor héél belangrijke onderdelen zijn. Tenslotte kom je geen meter vooruit zonder die dingen, zijn ze verantwoordelijk voor de overbrenging van het vermogen naar het achterwiel en zorgen ze daarbij –in goede staat verkerend- dat er zoveel mogelijk van dat vermogen daadwerkelijk zijn bestemming bereikt. Is een kettingtransmissie niet in optimale conditie dan resulteert dat in een belangrijk transmissieverlies. Een gedeelte van de door de motor opgewekte krachten gaat dan bij de overdracht naar het achterwiel verloren, hetgeen voor minder goede acceleraties zorgt, een hoger brandstofverbruik bewerkstelligd en heel wat herrie veroorzaakt. Inderdaad, herrie, want een slecht werkende kettingtransmissie maakt nogal wat geluid vergeleken met een optimaal functionerend systeem. Een goede kettingtransmissie bestaat niet uit versleten onderdelen, is degelijk gereinigd en gesmeerd en is correct afgesteld. Aan het afstellen van de kettingspanning gaan we hier niet veel woorden vuilmaken. Hoe strak de ketting moet staan en hoe ze af te stellen, staat normaliter in het onderhoudsboekje dat bij je motor geleverd wordt. Volg die aanwijzingen tot op de letter want een te slappe of strakke afstelling veroorzaakt een hoge slijtage van de ketting en de tandwielen. Inderdaad, dat kunnen we maar beter vermijden want een kettingsetje kost de dag van vandaag niet niks. Met een te strak gespannen ketting kan je bovendien de lagering van de uitgaande as van de versnelling beschadigen en dat repareren is een duur grapje. Een te slap staande ketting zorgt dan weer voor vermogensverlies. Terwijl je de kettingspanning bijstelt hou je beter ook in de gaten of het achterwiel wel perfect recht in de rijrichting staat. Zoniet hypothekeer je je wegligging, slijten de remblokken abnormaal snel en veroorzaak je extra wrijving wat vermogensverlies en een hoger brandstofverbruik als gevolg heeft. Om te weten of je ketting en tandwielen nog in goede staat verkeren bestaat er een heel éénvoudig tukje. Neem de ketting tussen duim en wijsvinger, daar waar ze volledig op het achtertandwiel draagt (zie foto) en probeer of je de ketting naar achteren toe bewegend van het tandwiel kunt halen. Lukt het je om de ketting gemakkelijk meer dan 3 millimeter van het tandwiel weg te trekken dan is je kettingset versleten. Vervangen van het geheel –tandwielen en ketting- is de enige oplossing die je dan overblijft; tenminste als je met een optimaal werkende kettingtransmissie de baan op wilt. Wat daarbij de opties zijn, leggen we later in dit artikel uit. Nu gaan we uitleggen waarom en hoe een kettingset verslijt.
Het is maar als je er dieper over nadenkt dat je beseft hoeveel een kettingtransmissie te verduren krijgt. Eerst en vooral brengen de ketting en de tandwielen het motorvermogen over naar het achterwiel. De krachten die daarbij hun rol spelen zijn enorm bij de hedendaagse motoren. Dat het er daarbij niet altijd zachtjes aan toe gaat weten we allemaal. Zelfs matig sportief accelererend, geven we de ketting en de tandwielen de handen vol pk's en Newtonmeters te verwerken. Daarbij mag niet vergeten worden dat het gewicht van de motor en zijn berijders plus de rolweerstanden van de motor daarbij voor een belangrijke extra belasting zorgen. Bij het afremmen op de motor krijgt de kettingtransmissie het ook zwaar te verduren. Ze staat dan in voor het verwerken van de afremmende kracht van de motor, hetgeen zeker geen lichte klus is. Wie echt hard op de motor afremt –of zich bij het afschakelen ooit al eens heeft vergaloppeerd- weet dat maar al te goed. Het blokkerend achterwiel trekt dan niet alleen een ferme streep rubber op het asfalt, maar bewijst meteen ook dat het afremmende effect van sommige motoren met heel wat kracht gepaard gaat. En ook die kracht moeten de ketting en de tandwielen weten te verwerken en dat terwijl hun afmetingen zeker niet overmaats zijn. Als je er goed over nadenkt, een knappe prestatie voor onderdelen die door het gros van de motorrijders als een noodzakelijk kwaad aanzien worden… Tandwielen voor baanmotoren worden normaliter gemaakt van staal en zijn niet alleen heel nauwkeurig op maat gebracht, maar ondergaan ook een warmtebehandeling waardoor ze een grote duurzaamheid bezitten. Voor echte competitiemotoren worden ook achtertandwielen in hoogwaardig en nabehandeld aluminium vervaardigd om gewicht en massa te besparen. Tandwielen worden gemaakt in tal van afmetingen. Niet alleen op het gebied van de hechtpunten op de motor en de wielen verschillen ze grondig, maar ook wat betreft de afmetingen van hun tanden. De vorm van de tanden correspondeert met de gebruikte kettingafmetingen en ook daar bestaat een ruime waaier van. Maar op die ketting komen we later terug. Nu hebben we het over de tandwielen. De verhouding tussen het aantal tanden van het voortandwiel en het achtertandwiel bepaald de grootte van de overbrenging. Het kleinere voortandwiel wordt via de ketting gekoppeld aan het meer tanden tellende achtertandwiel. Daardoor draait het achterwiel duidelijk minder toeren dan de uitgaande as van de versnellingsbak. Elke fabrikant doktert voor elk model dat hij op de markt brengt een verhouding tussen die tandwielen uit. Daarbij spelen niet alleen pure prestaties een rol, maar ook de manier waarop de motor zijn vermogen op de baan brengt, evenals het brandstofverbruik en de beoogde hanteerbaarheid. Bij kleinere cilinderinhouden wordt bij het bepalen van de transmissieverhouding veelal voorrang besteed aan de pure prestaties waar bij de motoren met een grotere cilinderinhoud voornamelijk de hanteerbaarheid van de motor een grote rol speelt.
De grootte van de overbrengingsverhouding wordt veelal aangegeven met een cijfercombinatie. Een voorbeeld daarvan is bijvoorbeeld de volgende combinatie: 55/19 (2.894). Het getal 55 staat daarbij voor een achtertandwiel met 55 tanden terwijl de 19 na de deelstreep erop doelt dat het voortandwiel 19 tanden telt. De waarde 2.894 staat voor de verhouding tussen beide en wordt verkregen door 55 te delen door 19. Door andere tandwielen te monteren met een afwijkend aantal tanden kan je de eind overbrengingsverhouding van je motor dus gemakkelijk wijzigen. Door een kleiner voortandwiel of een groter achtertandwiel te monteren, maak je de motor vinniger onder acceleratie; ga je andersom te werk dan draait het motorblok minder toeren bij dezelfde rijsnelheid. Indien je echter ook op duurzaamheid mikt, gebruik je best een voortandwiel dat zoveel mogelijk tanden telt. Hoe meer tanden, hoe beter het vermogen van het blok kan verdeeld worden en hoe minder het voortandwiel slijt. Voeg daarbij dat het voortandwiel het meest te verduren krijgt en je weet meteen dat je motor korter afstellen, wat betreft zijn eindoverbrenging, beter gebeurt door voor een groter achtertandwiel te kiezen. Zie er ook op toe dat het aantal tanden van het achtertandwiel gedeeld door het aantal tanden van het voortandwiel nooit op 3 uitkomt -bijvoorbeeld 45/15- want dan komt dezelfde tanden steeds met hetzelfde deel van de ketting in contact, wat voor extra slijtage zorgt. Het bepalen wat een andere overbrengingsverhouding teweeg brengt en hoe je dit gemakkelijk kunt berekenen, doen we in het volgend artikel van deze reeks uit de doeken. Wie een rekenblad op zijn computer heeft staan -Excel bijvoorbeeld- zal dan een file kunnen downloaden waarmee vliegensvlug en gemakkelijk simulaties gemaakt kunnen worden. Deze tool is héél handig voor zowel sport- als toerliefhebbers want zowel op gebied van pure prestaties als op vlak van brandstofverbruik en comfort, valt er bij heel wat motoren winst te boeken door voor een iets andere eindoverbrengingsverhouding te kiezen.