home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / bicycles / misc / 1823 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-31  |  8.6 KB
  1. Xref: sparky rec.bicycles.misc:1823 rec.bicycles.tech:2881
  2. Newsgroups: rec.bicycles.misc,rec.bicycles.tech,aus.bicycles
  3. Path: sparky!uunet!usc!sdd.hp.com!hp-cv!hp-pcd!hpcvusn!harry
  4. From: harry@cv.hp.com (Harry Phinney)
  5. Subject: Re: Automatic transmissions for bikes
  6. Message-ID: <1992Dec31.220343.21015@hpcvusn.cv.hp.com>
  7. Sender: nobody@hpcvusn.cv.hp.com (Nobody - UID must be 99999)
  8. Nntp-Posting-Host: hpcvxhp.cv.hp.com
  9. Organization: Hewlett-Packard Company, Corvallis, Oregon USA
  10. X-Newsreader: Tin 1.1 PL4
  11. References: <1992Dec31.085053.26096@sifon.cc.mcgill.ca>
  12. Date: Thu, 31 Dec 1992 22:03:43 GMT
  13. Lines: 160
  14.  
  15. marc@gauss.math.mcgill.ca (Marc Sokolowski) writes:
  16. : >With what sort of sensors?  Perhaps a catheter sticking in a vein to
  17. : >measure blood lactate levels, or sensors over the rider's nose and mouth
  18. : >to measure respiratory ratios?
  19. :
  20. :     This is way too much. After all our muscles are only the equivalent
  21. : of the engine's car. Your legs provide power, that's all.
  22.  
  23. The human body, from mouth and nose to ass and legs is the equivalent of
  24. the auto's engine.  After your touting of the abilities of the
  25. Tiptronic, I am quite surprised to hear you believe the ideal
  26. transmission is a simple thing.  Do you not think the Tiptronic has
  27. knowledge of the throttle position and rate of change of the throttle
  28. opening?  This is roughly equivalent to knowing the VO2/VO2max of the
  29. rider and the rate of change of the VO2.
  30.  
  31. : If you want to go
  32. : faster, you simply press more on the pedals. That's it. What the
  33. : transmission will do is to make sure the acceleration to the fastest
  34. : possible speed proceeds in the most smooth way.
  35.  
  36. Which means what?  If I press harder on the pedals, does the
  37. transmission shift up or down?
  38.  
  39. : Say you pedal at 60 rpm and
  40. : that the speed that your bike reach is 30 kph on the 7th speed. If you're
  41. : exhausted, you simply decrease the pressure on the pedal, reducing the rpm's
  42. : to 50 or so. The auto transmission will try to maintain you at a speed as
  43. : fast as possible while not making you decrease your rpm's (which means "I'm
  44. : exhausted! The gear is too high!!").
  45.  
  46. I don't understand.  First you say that the rider should decrease their
  47. RPMs to 50, and then you state that the transmission will not make you
  48. decrease your RPMs.  Which is it?  Does the transmission try to maintain
  49. a constant RPM, or a constant pedaling torque, a constant bike speed or
  50. what?  Any of these choices will be wrong much of the time.  A rider
  51. does not always wish to maintain a constant torque, a constant RPM, a
  52. constant speed, or even a constant power output.
  53.  
  54. : A tach for the wheels vs tach for the
  55. : pedals vs variation in rpm on the pedals is all it takes.
  56.  
  57. Please explain the algorithm to me.  You were earlier talking about
  58. maintaining a constant torque.  You will need force/torque sensors to
  59. accomplish this.  Your "tachs" will not be sufficient.  I already have
  60. the "tachs" you describe, in the form of a bike computer.  It tells me
  61. my speed (wheel tach) and my pedaling cadence (crank tach).  It cannot
  62. tell me how hard I am working - i.e.  how much power I am producing, nor
  63. how much torque I am applying through the cranks.  It has insufficient
  64. information to do so.
  65.  
  66. :     Simple: you put more torque on the pedals to accelerate. An
  67. : automatic transmission will keep you accelerating at a pace proportional to
  68. : this torque NO MATTER what your speed is (well... rapidly there's the effect
  69. : of wind, etc... but the ideal interpretation is "acceleration proportional
  70. : to the torque on the pedals -> Increased torque -> increased acceleration).
  71. : Who would be against that? When you shift manually, you simply try to
  72. : reproduce this effect more or less ideally.
  73.  
  74. A single-speed bike will "keep you accelerating at a pace proportional
  75. to this torque" as well as any other bike.  If I start pedaling harder,
  76. does your ideal transmission shift into a bigger gear, or a smaller
  77. gear?  Hint:  Either answer will be wrong about half the time.
  78.  
  79. :     Btw, the transmission presented in Popular Mechanics can easily be
  80. : converted to an all-electric manual: Just replace the computer by a set of
  81. : switches. Don't forget that mechanical devices loaded with electronics can
  82. : easily have better performance and cost less than high-quality all
  83. : mechanical elements (i.e. fuel injection vs carburetors in car engines).
  84.  
  85. All of which is fine, and as I pointed out is a direction the derailleur
  86. manufacturers are already heading.  I also already noted that mechanisms
  87. other than the traditional derailleur may indeed become common place.
  88. My skepticism centers on the notion of an optimal automatic
  89. transmission.
  90.  
  91. : Same in a bike where you suddenly put more weight on the
  92. : pedals, which in term translates to more torque on the wheels of the bike
  93. : for faster acceleration. The transmission is in charge of making sure you
  94. : get the acceleration you deserve for your energetical investment up to the
  95. : target speed you want.
  96.  
  97. There is no loss of energy in the single-speed case.  You do not need
  98. any multi-speed transmission to "get the acceleration you deserve for
  99. your energetical investment."
  100.  
  101. : And I think electronics can figure that out way more
  102. : effectively than me, suffering from the sprint I try to make to outrun my
  103. : opponents near the finish line of the 7th etape of Tour de France, just as
  104. : ABS can pump the breaks more effectively than me manually when I try not to
  105. : crash on to a concretewall at 300 kph in Indianapolis. Just a few sensors on
  106. : the wheels and pedal...
  107.  
  108. I take it you've done a lot of bicycle racing.  Tell me, just prior to
  109. launching an attack what do you do:  A) Nothing.  B) Shift into a lower
  110. gear for more road torque and thus better acceleration.  C) Shift into a
  111. higher gear.  D) What's "an attack"?
  112.  
  113. Again, I'm interested to know what your transmission will do when I
  114. start pedaling harder - does it shift up or down?
  115.  
  116. :     And a dragster cannot match the final phase of the Saturn V first
  117. : stage acceleration at 9 G. I was talking about practical things here (for as
  118. : much as a Lambo Diablo or F40 is practicall as a mean of everyday
  119. : transportation).
  120.  
  121. Right.  Diablos and F40s are the height of practicality.  You never did
  122. tell me what you meant by "an equivalent car engine".
  123.  
  124. : >In any case, torque is not an interesting number 99+% of the time when
  125. : >one is riding a bicycle.  The limiting factor is the sustainable power
  126. : >output of the rider at their chosen level of (dis)comfort.
  127. : >
  128. :     Totally false, this in accordance to basic laws of physics.
  129.  
  130. To exactly which laws of physics are you referring?  Take a case of two
  131. riders riding at the same constant speed side-by-side down the same
  132. road.  One is pedaling at 80 RPM, the other at 95 RPM (they are of
  133. course using different gear ratios).  Are they applying the same torque
  134. to the pedal cranks?  Are they producing the same amount of mechanical
  135. power?  Can you predict which one will be able to maintain the given
  136. speed the longest?
  137.  
  138. : Bikes
  139. : are known to reach speeds in exess of 200 kph whith appropriate drag
  140. : reducing mechanisms (check the solar energy cars and other hybrids). This is
  141. : certainly not an indication of low energy output wrt the mass involved (less
  142. : than 100 Kg).
  143.  
  144. Power/mass ratio is interesting when going up hill.  Power/drag is
  145. interesting on relatively flat ground.  In neither case is torque by
  146. itself a particularly interesting factor, assuming you are referring to
  147. the pedal torque produced by the rider.  The torque at the rear wheel is
  148. simply proportional to the speed of the bike/rider and the power being
  149. expended.
  150.  
  151. : >Fine.  When you find a way for me to purchase some addition
  152. : >"displacement" for my legs, let me know.  Until that time, I will prefer
  153. : >the highest possible mechanical efficiency in the drive train.
  154. : >
  155. :     Torque is the human muscle best asset. We are not renown for running
  156. : fast, but we can lift weights over 400 kg (thanks to steroid ladden
  157. : athletes).
  158.  
  159. So what?  We can't lift that much weight over and over continuously for
  160. an hour.  This is due to the limits of the power converting metabolisms
  161. of our bodies.  Again, the limiting factor in cycling is the sustainable
  162. power output of the rider.  This is true for every event from the 1000m
  163. match sprint to stage racing.  The different length events stress
  164. different metabolic mechanisms, but they are each limited by the body's
  165. ability to convert stored chemical potential energy into mechanical work
  166. continuously over some distance and period of time.
  167.  
  168. : Of course, Gorillas are a little better, but I have yet to see an
  169. : elephant transport 25 tons.
  170.  
  171. Neither have I ever seen an elephant attempt a squat or deadlift, nor
  172. have I seen a power or Olympic lifter attempt to "transport" the weight.
  173.  
  174. Harry Phinney   harry@hp-pcd.cv.hp.com
  175.