Velomobile

Die Velomobile-Verkleidung erhöht das Gewicht im Vergleich zu Standard-aufrechten Zyklen oder unfaired Liegeradzyklen. Für ein gegebenes Gelände erfordert das zusätzliche Gewicht ein geringeres Getriebe und macht das Velomobil langsamer als sein ungeeignetes Gegenstück.

Einige Velomobilverkleidungen dienen hauptsächlich dem Wetterschutz. Wenn die Velomobilverkleidung jedoch im Wesentlichen stromlinienförmig ist, bedeutet eine verbesserte Aerodynamik, dass die Geschwindigkeiten in Ebenen und bergabfahrten wesentlich höher sein können als bei ihrem ungepflegten Gegenstück, und oft genug schneller, um das langsamere Klettern aufgrund des Gewichts auszugleichen.

Eine aerodynamische Verkleidung muss gut geformt sein, aber die Minimierung der Stirnfläche des Velomobils ist auch wichtig, um den Luftwiderstand zu verringern: Eine Verkleidung mit der Hälfte der Stirnfläche kann sich dem halben Luftwiderstand nähern. Aerodynamische Velomobile wiederum verwenden eine entspannte oder liegende Fahrposition, wobei der Kopf des Fahrers viel niedriger ist als bei normalen Fahrrädern. Velomobil wiederum ist viel einfacher, sich versehentlich hinter einem Auto oder einem Gebüsch am Straßenrand, Zäunen usw. zu „verstecken“.

Velomobile Körper sind typischerweise leicht genug, dass der Massenschwerpunkt dem Massenschwerpunkt eines ungepaarten Liegeradzyklus ähnlich ist. Dies macht die Kurvenstabilität ähnlich wie bei ähnlichen nicht funktionierenden Zyklen. Die Minimierung der Velomobilbreite trägt jedoch auch zu einer Verringerung der Stirnfläche und damit des Luftwiderstands bei; es gibt also einen zusätzlichen Anreiz, das Velomobil schmal zu machen. Die schmalsten Velomobile sind nur geringfügig breiter als die Schultern des Fahrers, und so nähert sich die Breite der eines aufrechten Fahrrads. Ein aufrechtes Fahrrad hat jedoch immer noch eine deutlich schmalere „nützliche“ Breite, da der Straßenkontakt in der Mitte liegt und somit die Hände / Ellbogen / etc. des Fahrers. könnte den Rand der Fahrbahn oder des Weges überhängen, ohne Probleme zu verursachen. Im Gegensatz dazu ist die Radspur eines Velomobils fast so breit wie das Fahrzeug selbst und kann daher nicht über die Kante hinausragen.

Ab 2017 verwenden die meisten Velomobile eine Kaulquappen-Liegerad-Konfiguration – hauptsächlich, um das Gewicht der Komponenten zu reduzieren und die Aerodynamik der Räder zu verbessern. Einige verwenden jedoch eine Vierrad- oder Vierradkonfiguration. Das zusätzliche Rad verbessert die Kurvenstabilität erheblich und kann auch die Gepäckkapazität verbessern. Ab 2017 gibt es nicht viele Allrad-Velomobile mit hoch aerodynamischen Verkleidungen, aber es gibt einige, und einige Fahrer berichten, dass die Geschwindigkeiten nahe an Dreirad-Velomobilen mit hoch aerodynamischen Verkleidungen liegen.

Zweirad- „Streamliner“ -Konfigurationen können viel weniger Luftwiderstand haben: Räder sind schwer aerodynamisch zu machen; Jeder Radein- / -ausgang zur Verkleidung fügt Widerstand hinzu; und Velomobile mit zwei Vorderrädern sind notwendigerweise breiter oder länger als der Fahrer, während Zweirad-Streamliner kaum breiter als der Fahrer sein können. Eine übliche Art, den Luftwiderstand zu beschreiben, ist „CdA“; In einem Vergleich von Rennzyklen gab es mehrere Zweirad-Streamliner mit weniger als der Hälfte des CdA-Widerstands des besten Dreirads. Der Luftwiderstand ist für Hochgeschwindigkeitsereignisse am wichtigsten; ab 2016 beträgt der Weltrekord für einen 200-Meter-Sprint auf nahezu ebenem Boden etwa 145 km / h für einen zweirädrigen Streamliner und etwa 120 km / h für jedes Fahrzeug mit mehr als zwei Rädern, was bedeutet, dass das zweirädrige Fahrzeug etwa 20% schneller war. Die aerodynamische Leistung ist ungefähr kubisch in der Geschwindigkeit, so dass bei niedrigeren Geschwindigkeiten der Unterschied viel weniger ausgeprägt ist. Gleichzeitig benötigen Zweirad-Streamliner eine Möglichkeit, beim Anhalten und bei sehr niedriger Geschwindigkeit aufrecht zu bleiben, und reagieren empfindlicher auf das Umblasen bei Seitenwind. Diese Faktoren schränken den Einsatz von Streamlinern trotz ihres aerodynamischen Vorteils ein.

Die Verkleidung eines Velomobils macht es manchmal mehr Seitenwind ausgesetzt als ein ähnlicher ungeeigneter Zyklus. Die Wirkung von Seitenwinden ist kompliziert, weil die Kraft des Windes als Lenkkraft wirken kann, als ob der Fahrer versucht hätte, den Zyklus zu lenken. „Windlenkung“ kann ein Sicherheitsproblem sein und auch die Leistung beeinträchtigen, da ein Serpentinenweg länger und damit langsamer ist als eine gerade Linie. Somit kann ein Design mit minderwertiger Aerodynamik insgesamt besser sein. Zum Beispiel ist es üblich, dass Zeitfahrräder ein Vollscheiben-Hinterrad für die beste Aerodynamik und ein Speichen-Vorderrad verwenden, das eine schlechtere Aerodynamik als eine Scheibe aufweist, das Fahrrad jedoch weniger wahrscheinlich im Seitenwind lenkt. Velomobilverkleidungen haben analoge Bedenken, was zu Kompromissen im Verkleidungsdesign führt. Zum Beispiel erhöht ein längeres „Heck“ an der Verkleidung das gesamte Seitenwind-Profil und die gesamten Seitenkräfte, kann aber die prozentuale Kraft, die auf die gelenkten Räder wirkt, reduzieren und so die Stabilität bei Seitenwind verbessern. Eine größere Verkleidung schadet auch dem Gewicht und hat mehr Hautwiderstand), aber wie bei Zeitfahrrädern ist eine schlechtere Aerodynamik, aber ein besseres Handling manchmal ein guter Kompromiss.

Velomobile mit Verkleidungen, die hauptsächlich dem Wetterschutz dienen, können eine aufrechtere Sitzposition einnehmen. Dies verbessert tendenziell sowohl die Fähigkeit zu sehen als auch gesehen zu werden. Um jedoch die Stabilität gegen Kippen (sowohl in Kurven als auch bei Seitenwind) zu erhalten, muss die Radspur breiter sein als bei einem vergleichbaren Velomobil mit niedriger Sitzposition. Dies wiederum kann das Velomobil etwas breiter machen als ein herkömmliches Fahrrad.

„Wetterschutz“ umfasst Kälte und Nässe, aber auch Sonnenschutz. Da der Fahrer arbeitet, ist es typischerweise wünschenswert, zumindest eine gewisse Kühlung zu haben. Viele Velomobile haben Lüftungsschlitze und Kanäle, die Kühlung ermöglichen, während Wasser ferngehalten wird; und die Kanäle / Lüftungsschlitze können bei kaltem Wetter geschlossen oder abgedeckt werden, so dass der Fahrer auch ohne sekundäre Wärmequelle bequem bleiben kann. Bei warmem und heißem Wetter bietet die Verkleidung Sonnenschutz, blockiert jedoch den Fahrer vor kühlender Luft und kann daher bei gegebener Anstrengung viel wärmer sein. In einigen Situationen ist die Leistung eines Fahrers (für jede Art von Zyklus) durch die Körpertemperatur begrenzt, und die schlechtere Kühlung eines Velomobils kann die Leistung des Fahrers stärker einschränken als bei einem ungeeigneten Zyklus. Mit einer aerodynamischen Verkleidung kann der Velomobilfahrer bei reduzierter Leistung aufgrund des geringeren Luftwiderstands immer noch schneller sein als ein ungeeigneter Zyklus.

Velomobile für den Frachteinsatz haben oft schwere Rahmen, um Lasten zu tragen, plus das Gewicht der Ladung selbst. Das Gewicht der Verkleidung kann wiederum relativ weniger wichtig sein. Auch sperrige Lasten haben oft eine schlechte Aerodynamik, so dass die Qualität der Aerodynamik der Verkleidung weniger wichtig ist. Dies kann die Verwendung einer Verkleidung ermöglichen, die bei heißem Wetter in einen Baldachin umgewandelt werden kann. Ein Baldachin bietet keine aerodynamischen Vorteile, verbessert jedoch die Kühlung im Vergleich zu einer verkleideten Konfiguration und reduziert gleichzeitig die Sonneneinstrahlung im Vergleich zum Fahren ohne Baldachin. Daher kann ein „Hochgeschwindigkeits“ -Velomobil am meisten von einer besseren Aerodynamik profitieren, selbst wenn die Aerodynamik dem Fahrer schadet.; gleichzeitig kann ein „Hochlast“ -Velomobil am meisten von einer verbesserten Kühlung profitieren (um die Leistung zu maximieren), auch wenn dies die Aerodynamik beeinträchtigt.

Die gelenkten Räder eines Velomobils treffen auf die Verkleidung, wenn sie scharf genug gelenkt werden. Die Verkleidung breiter zu machen, kann Platz geben, um die Räder schärfer zu lenken, hat aber nach unten gerichtete Seiten für Aerodynamik und Breite. Obwohl bei hoher Geschwindigkeit keine scharfe Lenkung erforderlich ist, haben viele aerodynamische Velomobile einen viel schlechteren Wendekreis als ein gleichwertiger ungeeigneter Zyklus. Im Gegensatz dazu kann ein ungeeigneter Zyklus keine Störungen aufweisen, und so kann selbst bei gleicher Rad- und Fahrerkonfiguration ein viel engerer Kreis gelenkt werden. Das Lenken nur des / der Hinterrads / räder würde Verkleidungsstörungen vermeiden, aber es ist schwierig, ein stabiles Fahrzeug nur mit Hinterradlenkung zu bauen. Der Velayo verwendet eine Dreiradkonfiguration und lenkt nur das Hinterrad; aber es wird nur in kleinen Stückzahlen produziert. Die experimentellen Kingsbury Fortuna und Quattro Velomobile lenkten alle Räder; dieser Ansatz vermeidet einige der Stabilitätsprobleme der Hinterradlenkung und verringert gleichzeitig den Lenkwinkel der Vorderräder. Dieser Ansatz hat jedoch (ab 2017) keine breitere Verwendung in Velomobilen gefunden.

Die Verkleidung eines Velomobils schützt den Antriebsstrang und den Fahrer vor Witterungseinflüssen. Die Wartung des Antriebsstrangs ist im Vergleich zu anderen Zyklen, insbesondere nicht funktionsfähigen Fahrrädern, häufig geringer, wenn das Vorderrad Staub, Schlamm und schmutziges Wasser aufwirbelt, das direkt auf der Kette landet und den abrasiven Verschleiß des Antriebsstrangs erhöht – einschließlich Kette und Kettenräder, aber manchmal auch Schaltwerke. Die Verkleidung eines Velomobils neigt dazu, sowohl die Menge als auch die Art des auf dem Antriebsstrang landenden Sandes zu begrenzen. Einige Zyklen verwenden einen Zahnriemenantrieb, der weniger durch Körnung beeinträchtigt wird, leiser als eine Kette ist und möglicherweise leichter ist. Gürtel sind jedoch nur in vorgewählten Größen erhältlich. Viele Liegeräder, einschließlich der meisten Velomobile, haben einen langen Antriebsstrang, für den keine geeigneten Zahnriemen verfügbar sind.

Velomobile sind deutlich sperriger als herkömmliche Fahrräder. Ferner kann die Karosserie typischerweise nicht viel zerlegt werden, während herkömmliche Fahrräder oft zerlegt werden können, um in eine Schachtel oder einen Beutel mit Abmessungen zu passen, die dem Rahmen ähnlich sind. Dies wiederum erschwert den Transport von Velomobilen.

Velomobile werden oft mit einigen Standard-Fahrradteilen gebaut, aber auch mit vielen Teilen, die für Velomobile oder sogar für eine bestimmte Marke oder ein bestimmtes Modell spezifisch sind. Darüber hinaus ist die Karosserie groß und kann etwa die Hälfte des Gewichts eines Velomobils betragen. Um das Gewicht zu reduzieren, besteht der Körper häufig aus leichteren, aber teureren Materialien. Außerdem sind die Produktionsvolumina niedrig, so dass sowohl für Teile als auch für Arbeitskräfte keine Vorteile der Massenproduktion bestehen — ab 2017 haben viele Velomobilhersteller eine jährliche Produktion in der Größenordnung von zehn oder vielleicht ein paar hundert Velomobilen. Zusammengenommen bedeuten diese Faktoren, dass Velomobile oft viel teurer sind als andere Fahrradtypen.

Als Beispiel für Preise und Preis-Gewichts-Kompromisse bietet der Hersteller Trisled ab April 2017 sein „Rotovelo“ -Modell entweder mit einer rotationsgeformten Kunststoffverkleidung oder mit einer Kohlefaserverkleidung (sowie einigen anderen gewichtssparenden Änderungen) an. Die Körperformen und der zugrunde liegende Rahmen sind ähnlich; Die rotationsgeformte Version wiegt 33 Kilogramm und hat einen Listenpreis von Au $ 6500, während die Kohlefaser-Version 20 Kilogramm wiegt und einen Listenpreis von Au $ 10900 hat.

Ein Großteil des fahrradbezogenen Infrastrukturdesigns basiert auf der typischen Konfiguration eines aufrechten Fahrrads. Zum Beispiel verwenden multimodale Transportmittel wie Fahrrad- / Zug- / Fahrradrouten häufig Fahrradständer im Zug, und die Abmessungen von Zahnstangen und auch der Zugein- / -ausgang gehen von einem herkömmlichen Zyklus aus. Ähnlich haben Radwege häufig Schiffspoller oder S-Biegungswege, um Kraftfahrzeugeintritt zu verhindern, und der Eintrag wird häufig für aufrechte Fahrräder beabstandet, kann aber zu schmal sein oder eine zu scharfe Kurve erfordern, um einige Velomobile durchzulassen.