Demping: de basis
Voor ik hier in ga op de werking van de voorvork en de demper achter eerst even terug naar de basis van een volledig geveerde mountainbike. Waarom vering- en schokdemping? Om schokken van boomwortels, stoepranden, rotsen en jumps op te vangen en – net zo belangrijk in mijn ogen – om een leuke comfortabele rij-ervaring te hebben. In Cruijferiaans: Logischhhh!
Olie- en luchtkamers
Elke demper – dus ook die in de voorvork – van een beetje mountainbike heeft een luchtkamer en een oliekamer. Lucht is comprimeerbaar en zorgt er – net als een ouderwetse veer – voor dat schokken worden opgevangen. De olie dempt de reactie van de schokdemper, absorbeert daarmee de schok en voorkomt dat de demper in het wildeweg blijft ‘veren’. De truc van een goede demper is dat hij dat dempen precies doet wanneer het nodig is. Om dat voor elkaar te krijgen hebben dempers tal van instelmogelijkheden zodat ze adequaat reageren op oneffenheden.
Invloed van de berijder
Maar er speelt nog iets anders mee: de invloed van de rijder zelf. Denk aan het eigen gewicht. Zodra je gaat zitten zakt de vering iets in. Dan is er nog de trapbeweging. Zodra je trapt trek je aan de ketting en wil de achterdemper ‘inveren’ waardoor een irritante pompende demper kan ontstaan. En ook een gewichtsverplaatsing op de fiets heeft invloed.
De eenvoudigste voorvorken en dempers kunnen geen onderscheid maken tussen invloeden van de rijder of invloeden van buitenaf. Fabrikanten doen er veel aan om dempers te ontwikkelen die dat juist wel kunnen omdat daarmee de fiets en onze fietsbeleving beter wordt. En het zal voor zich spreken dat de voorvork en de achterdemper op de Trek Fuel EX 9.9 tot die laatste – kostbare – top categorie behoren.
RE:activ
RE:activ is een techniek die door Trek is ontwikkeld in samenspraak met demper fabrikant Fox en Nascar en F1 demperspecialist Penske. En RE:activ is bijzonder omdat het ten opzichte van normale dempers een onderscheid kan maken tussen klappen die snel (boomwortels op snelheid) of langzaam (de pedaalbeweging) binnen komen. De truc hierachter zit in een metalen klep met gaatjes en een veertje in het hart van de zuiger van de RE:activ demper.
Bij het fietsen (trapbeweging, eigen gewicht, gewichtsverplaatsing) kan de olie in de demper langzaam door deze gaatjes stromen waardoor de demper wel iets dempt, maar zonder dat dit leidt tot een storend pompende demper en de bijbehorende energieverspilling. Bij een snelle schok echter moet er opeens zoveel olie verplaatst worden dat die klep door de plotselinge toegenomen druk als het ware open klapt waardoor de olie vrijelijk kan stromen en de demper zijn volledige werking kan doen. Is de hobbel voorbij dan klapt de klep weer dicht en doen alleen de gaatjes weer hun werk. En bij snel achtereen volgende hobbels, gaat dit heel snel.
Demperconstructie
Een demper bestaat grofweg uit twee helften: het dikke gedeelte (meestal boven) met zijn bevestigingspunt en het dunnere (meestal onder) gedeelte met het onderste bevestigingspunt. Deze twee cilinders schuiven als het ware in elkaar als er een hobbel wordt glad gestreken en schuiven weer uit elkaar als de hobbel voorbij is. Dit kan omdat de meeste dempers gevuld zijn met olie en lucht om hun dempende werking te kunnen doen. In de demper zit een zuiger die met een zuigerstang verbonden is met een van de bevestigingspunten, voor het gemak de bovenste. Deze zuiger bevat een klep met gaatjes die open gaan als er druk wordt uitgeoefend; oftewel de demper gevraagd wordt te dempen. Ik noemde dit hierboven al.
Niet comprimeerbaar
Bij het inveren schuift het onderste gedeelte in het bovenste gedeelte met als gevolg dat er meer zuigerstang in de olie komt te zitten en het totale volume van olie en zuigerstang toeneemt. Olie is niet comprimeerbaar en dus zou de olie langs de afdichtringen uit de zuiger spuiten of… de demper dempt heel slecht. Om de volume toename op te vangen, wordt bij de meeste dempers in het onderste gedeelte een luchtkamer ingebouwd. Om de olie en de luchtkamer te scheiden zit er in dit onderste deel een zwevende zuiger. Deze is niet middels een zuigerstang ergens mee verbonden. Deze zwevende zuiger noemen ze in het Engels een Internal Floating Piston. Omdat lucht wel samendrukbaar is, drukt de volumetoename door de zuigerstang de zwevende zuiger naar beneden waardoor er geen overdruk in de demper ontstaat en de olie keurig binnen blijft.
Reactie vertraging
De keerzijde van deze constructie is echter dat het niet alleen een ingewikkelde is, maar ook een die zorgt voor een ieniemienie beetje vertraging in de reactie van de demper. Iets wat men in het Engels Lag noemt. Deze Lag verhindert het achterwiel optimaal de ondergrond te volgen met minder grip, energie-verlies en een slechtere controle tot gevolg. Dus dachten ze bij Trek: ‘laten we de zwevende zuiger er uit halen en de demper anders construeren. De Thru Shaft techniek was geboren.
Thru Shaft techniek
Wat hebben ze nu gedaan bij Trek? Bij de Thru Shaft techniek heeft Trek de zwevende zuiger in het onderste deel van de demper weggelaten en hebben ze de zuigerstang onder de zuiger doorgetrokken. Tevens heeft Trek het onderste bevestigingspunt een soort Griekse Y vorm gegeven en zit er tussen de poten een gat. De zuigerstang kan hierdoor vrijelijk naar onder toe tussen de poten door bewegen. Het geniale aan deze constructie is dat hij veel simpeler is, er minder vertragende O-ringen nodig zijn en – de belangrijkste: het olievolume altijd gelijk is. Het resultaat is een demper die volgens Trek sneller reageert en waarbij de Lag aanzienlijk is gereduceerd.
De onderstaande video van Trek maakt dit verhaal wat meer inzichtelijk. Maar… Trek laat een paar details die ik hierboven beschreven heb niet zien. Dat heeft vast iets te maken met bedrijfsgeheimen.
