Die Mathematik der Antriebs-Neutralität

Die PQ-Formel lieferte mit ihren zwei Ergebnissen den ersten Ansatz. Aus der Mechanik kam der Kipphebel und der Kopierzirkel zum Einsatz. Das ganze wurde mit einer Bagger-Hydraulik versehen, die an die kleineren Kräfte des Fahrrades angepasst wurde. Jetzt wanderte der Anbaupunkt des Stellgliedes bzw. Hydraulikzylinders zwischen Hauptrahmen und Hinterbau, außerhalb des geplanten Schwingendrehpunktes. Daraus entstand erfreulicherweise ein Kniehebel, der einen Einfluss auf die Antritts- und Bremskräfte besitzt. Der Hinterbau und die Wippe wirken wie ein Sensor (Wippe) und Aktor (Hinterbau). Tritt ein Drehmoment durch die Trittkraft des Fahrers an der Tretlager-Achse auf, wirkt dieses Drehmoment auch durch die Wippe (Gegenkraft der Kette) und auf den Drehpunkt des Hinterbaus ein. Gleichzeitig wirken die Gegenkräfte der Kette des Hinterbaus auf den Drehpunkt. Der Anschlagpunkt des Stellgliedes (Hydraulikzylinder) am Hinterbau liegt vor der Drehachse von Hinterbau (abgesetzten Einhängepunkt) und Wippe. Es ist mechanisch ein Kniehebel-Effekt. Damit beeinflusst die Lage des Hinterbaus die resultierenden Kräfte, die ein selbststabilierendes Drehmoment ergeben. Die Lage der Kettenumlenkrolle auf dem Drehpunkt des Hinterbaus ist wichtig für die kinematischen Eigenschaften. Dadurch werden mathematisch alle variablen Kettenablaufpunkte durch die Umlenkrolle konstant zum Drehpunkt. Erstmals werden nicht nur Antriebseinflüsse kompensiert, sondern die Kräfte wirken selbststabilisierend. Dieser Effekt entsteht durch die Proportionalität der auftretenden Kräfte im mechanisch wirkenden Kniehebel.

Die Kinematik des Hinterbaus
Das Herzstück der Kinematik sind die beiden Wippen, die Verbindungselemente, die den Hauptrahmen, Tretlager und Hinterbau verbinden. Die kinematische Auskopplung des Tretlagers vom Hauptrahmen ermöglicht die antriebsstabilisierenden Eigenschaften des Hinterbaus.
Der Hinterbau ist ebenfalls durch drei Verbindungselemente mit dem Hauptrahmen verbunden bzw. eingehängt (Dämpfer, Wippen und Stellglied), es kann von einem mehrfach eingehängten Eingelenker gesprochen werden. Das längenvariable Stellglied (mechanisch oder hydraulisch) ist in der Lage die Geometrie des Rahmens für bergauf oder bergab einzustellen. Ein langes Stellglied sorgt für eine längere und flachere Geometrie (bergab orientiert) und ein Kurzes sorgt für eine steilere und agilere Rahmengeometrie, die für das geradeaus und bergauf Fahren besser geeignet ist. Die Fahrsicherheit wird durch die Geometrieanpassung enorm gesteigert. Das mechanische Stellglied hat einen Längenverstellbereich von 58,5mm (kurz) und 66mm (lang), also 7,5mm. Durch die stufenweise Längenänderung des mechanischen Stellglieds in 1,5mm Schritten, verändern sich grundlegende Maße der Rahmengeometrie gleichzeitig:

  • Reach und Stack
  • Radstand
  • Tretlagerhöhe
  • Fahrerschwerpunkt
  • Lenk- und Sitzwinkel
  • Kettenstrebenlänge (ohne Kettenlängenänderung!)

Das Übersetzungsverhältnis (Federweg) verändert sich durch die Geometrieverstellung nur empfindlich. Die hydraulische Stellgliedvariante wird eine stufenlose Verstellung besitzen und kann an den aktuellen Rahmen selbstverständlich nachgerüstet werden. Wir legen sehr großen Wert auf ein modulares Aufbausystem, das bestenfalls keine Wünsche offen lässt. Es besteht auch jederzeit die Möglichkeit das längenvariable Stellglied durch ein konstantes Glied mit fester Einbaulänge zu ersetzen. Dadurch wird die Rahmengeometrie fixiert und bleibt unverändert. Das Rahmengewicht wird dadurch reduziert und ist beispielsweise für ein reinrassiges Downhill Bike geeignet. Die kinematischen Vorteile der Quintessenz werden dabei nicht negativ beeinflusst.

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