Velomóvil

El carenado velomóvil agrega peso en comparación con los ciclos verticales estándar o los ciclos recostados sin aparear. Para un terreno determinado, el peso añadido exige un engranaje más bajo y hace que el velomobile suba cuestas más lentas que su contraparte no emparejada.

Algunos carenados velomóviles son principalmente para protección contra la intemperie. Sin embargo, si el carenado velomóvil está sustancialmente aerodinámico, la aerodinámica mejorada significa que las velocidades en pisos y colinas pueden ser sustancialmente más altas que su contraparte sin emparejar, y a menudo lo suficientemente rápidas como para compensar la escalada más lenta debido al peso.

Un carenado aerodinámico debe estar bien formado, pero minimizar el área frontal del velomóvil también es importante para reducir la resistencia: un carenado con la mitad del área frontal puede acercarse a la mitad de la resistencia del aire. A su vez, los velomóviles aerodinámicos utilizan una posición de conducción relajada o reclinada, con la cabeza del conductor mucho más baja que en las bicicletas normales. A su vez, el velomóvil es mucho más fácil de «esconderse» accidentalmente detrás de un automóvil o arbustos, vallas, etc. al lado de la carretera.

Los cuerpos velomóviles suelen ser lo suficientemente ligeros como para que el centro de masa sea similar al centro de masa en un ciclo reclinado sin aparear. Esto hace que la estabilidad en las curvas sea similar a ciclos similares sin emparejar. Sin embargo, minimizar el ancho velomóvil también contribuye a reducir el área frontal y, por lo tanto, la resistencia; por lo tanto, hay un incentivo adicional para hacer que el velomóvil sea estrecho. Los velomóviles más estrechos son solo ligeramente más anchos que los hombros del ciclista, por lo que el ancho se aproxima al de una bicicleta vertical. Sin embargo, una bicicleta vertical todavía tiene un ancho «útil» significativamente más estrecho, ya que el contacto con la carretera está en el centro y, por lo tanto, las manos/codos/etc. del ciclista. puede sobresalir del borde de la carretera o el camino sin causar problemas. En contraste, la trayectoria de las ruedas de un velomóvil es casi tan ancha como el vehículo en sí, por lo que no puede sobresalir del borde.

A partir de 2017, la mayoría de los velomóviles utilizan una configuración de triciclo reclinado renacuajo, principalmente para reducir el peso de los componentes y mejorar la aerodinámica de las ruedas. Sin embargo, algunos utilizan una configuración de cuatro ruedas o cuadriciclo. La rueda adicional mejora significativamente la estabilidad en las curvas y también puede mejorar la capacidad del equipaje. A partir de 2017, no hay muchos velomóviles de cuatro ruedas con carenados altamente aerodinámicos, pero hay algunos, y algunos usuarios informan que las velocidades son cercanas a los velomóviles de tres ruedas con carenados altamente aerodinámicos.

Las configuraciones «streamliner» de dos ruedas pueden tener una resistencia aerodinámica mucho menor: las ruedas son difíciles de hacer aerodinámicas; cada entrada/salida de rueda al carenado agrega resistencia; y los velomóviles con dos ruedas delanteras son necesariamente más anchos o más largos que el piloto, mientras que los streamliners de dos ruedas pueden ser apenas más anchos que el piloto. Una forma común de describir la resistencia aerodinámica es «CdA»; en una comparación de ciclos de carreras, había varios streamliners de dos ruedas con menos de la mitad de la resistencia CdA del mejor de tres ruedas. La resistencia al aire es más importante para eventos de alta velocidad; a partir de 2016, el récord mundial de un sprint de 200 metros en terreno cercano al nivel es de aproximadamente 145 km/h para un streamliner de dos ruedas y de aproximadamente 120 km/h para cualquier vehículo con más de dos ruedas, lo que significa que el vehículo de dos ruedas era aproximadamente un 20% más rápido. La potencia aerodinámica es aproximadamente cúbica en velocidad, por lo que a velocidades más bajas la diferencia es mucho menos pronunciada. Al mismo tiempo, los serpentines de dos ruedas requieren una forma de mantenerse en posición vertical cuando se detienen y a muy baja velocidad, y son más sensibles al soplo en vientos cruzados. Estos factores limitan el uso de streamliners, a pesar de su ventaja aerodinámica.

El carenado en un velomóvil a veces lo hace más sujeto a vientos cruzados que un ciclo similar sin emparejar. El efecto de los vientos cruzados es complicado porque la fuerza del viento puede actuar como una fuerza de dirección, como si el ciclista hubiera intentado dirigir la bicicleta. «Dirección de viento» puede ser un problema de seguridad y también puede dañar el rendimiento, ya que un camino serpenteante es más largo y, por lo tanto, más lento que una línea recta. Por lo tanto, un diseño con una aerodinámica inferior puede ser mejor en general. Por ejemplo, es común que las bicicletas de contrarreloj usen una rueda trasera de disco sólido para una mejor aerodinámica, y una rueda delantera con radios que tiene una aerodinámica peor que un disco, pero es menos probable que dirija la bicicleta con viento cruzado. Los carenados velomóviles tienen preocupaciones análogas, lo que lleva a compensaciones en el diseño de carenados. Por ejemplo, una «cola» más larga en el carenado aumentará el perfil total del viento lateral y las fuerzas laterales totales, pero puede reducir el porcentaje de fuerza que actúa sobre las ruedas direccionales y, por lo tanto, mejorar la estabilidad en los vientos laterales. Un carenado más grande también daña el peso y tiene más resistencia de la piel), pero al igual que con las bicicletas de contrarreloj, una aerodinámica peor pero un mejor manejo a veces es una buena compensación.

Los velomóviles con carenados que son principalmente para protección contra la intemperie pueden usar una posición de asiento más vertical. Esto tiende a mejorar tanto la capacidad de ver como la de ser visto. Sin embargo, para mantener la estabilidad contra los vuelcos (tanto en las curvas como en los vientos cruzados), la pista de las ruedas debe ser más ancha que un velomóvil comparable con una posición de asiento baja. A su vez, esto puede hacer que el velomóvil sea un poco más ancho que un ciclo convencional.

La protección «contra el clima» incluye el frío y la humedad, pero también el sombreado del sol. Dado que el jinete está haciendo trabajo, por lo general es deseable tener al menos un poco de enfriamiento. Muchos velomóviles tienen respiraderos y conductos que permiten el enfriamiento mientras mantienen el agua fuera; y los conductos/conductos de ventilación pueden estar cerrados o cubiertos en clima frío para que el conductor pueda mantenerse cómodo incluso sin una fuente de calor secundaria. En climas cálidos y calurosos, el carenado proporciona protección solar, pero bloquea el aire de refrigeración del ciclista, por lo que puede ser mucho más cálido para un nivel de esfuerzo determinado. En algunas situaciones, la potencia de salida de un ciclista (para cualquier tipo de ciclo) está limitada por la temperatura corporal, y el peor enfriamiento de un velomóvil puede limitar la potencia de salida del ciclista más que en un ciclo sin pareja. Con un carenado aerodinámico, el piloto de velomóvil con una potencia de salida reducida aún puede ser más rápido que un ciclo sin aparear, debido a la menor resistencia aerodinámica.

Los velomóviles para uso de carga a menudo tienen marcos pesados para transportar carga, además del peso de la carga en sí. A su vez, el peso del carenado puede ser relativamente menos importante. Además, las cargas voluminosas a menudo tienen una mala aerodinámica, por lo que la calidad de la aerodinámica del carenado es menos importante. Esto puede permitir el uso de un carenado que en climas cálidos se puede convertir en un dosel. Una cubierta no proporciona beneficios aerodinámicos, pero mejora la refrigeración en comparación con una configuración con carenado, al tiempo que reduce la exposición al sol en comparación con la conducción sin cubierta. Por lo tanto, un velomóvil de «alta velocidad» puede beneficiarse más de una mejor aerodinámica, incluso cuando la aerodinámica perjudica el enfriamiento del ciclista; mientras que, al mismo tiempo, un velomóvil de» alta carga » puede beneficiarse más de una refrigeración mejorada (para maximizar la potencia de salida), incluso si eso daña la aerodinámica.

Las ruedas direccionales de un velomóvil golpearán el carenado si se dirigen con la suficiente nitidez. Hacer el carenado más ancho puede dar espacio para dirigir las ruedas con mayor nitidez, pero tiene lados bajos para la aerodinámica y el ancho. Aunque no se necesita una dirección afilada a velocidad, muchos velomóviles aerodinámicos tienen un círculo de giro mucho peor que un ciclo sin emparejar equivalente. Por el contrario, un ciclo sin emparejar no puede tener interferencia de carenado, por lo que incluso con la misma configuración de rueda y ciclista puede dirigir un círculo mucho más estrecho. Dirigir solo las ruedas traseras evitaría interferencias con el carenado, pero es difícil construir un vehículo estable usando solo la dirección de las ruedas traseras. El Velayo utiliza una configuración de triciclo y dirige solo la rueda trasera; pero se produce solo en pequeñas cantidades. Los experimentales Kingsbury Fortuna y Quattro velomobiles dirigían todas las ruedas; este enfoque evita algunos de los problemas de estabilidad de la dirección de las ruedas traseras, al tiempo que reduce el ángulo de dirección de las ruedas delanteras. Sin embargo, este enfoque no ha ganado (a partir de 2017) un uso más amplio en velomóviles.

El carenado de un velomóvil protege la transmisión de las inclemencias del tiempo, así como del conductor. El mantenimiento de la transmisión a menudo se reduce en comparación con otros ciclos, especialmente las bicicletas sin emparejar, en las que la rueda delantera levanta polvo que contiene arena, barro y agua sucia que aterriza directamente en la cadena y aumenta la tasa de desgaste abrasivo de la transmisión, incluidas la cadena y los piñones, pero a veces también los desviadores. El carenado de un velomóvil tiende a limitar tanto la cantidad como el tipo de grano que aterriza en la transmisión. Algunos ciclos usan transmisión por correa dentada, que se ve menos afectada por la arena, es más silenciosa que una cadena y puede ser más liviana. Sin embargo, las correas solo están disponibles en tamaños preseleccionados. Muchos ciclos reclinados, incluidos la mayoría de los velomóviles, tienen una transmisión larga para la que no hay correas dentadas adecuadas disponibles.

Los velomóviles son significativamente más voluminosos que los ciclos convencionales. Además, la carrocería normalmente no se puede desmontar mucho, mientras que los ciclos convencionales a menudo se pueden desmontar para caber en una caja o bolsa de dimensiones similares al marco. A su vez, esto hace que los velomóviles sean más difíciles de transportar.

Los velomóviles a menudo se construyen utilizando algunas piezas de bicicleta estándar, pero también muchas piezas específicas para velomóviles o incluso específicas para una marca o modelo en particular. Además, la carrocería es grande y puede tener alrededor de la mitad del peso de un velomóvil. Por lo tanto, para reducir el peso, el cuerpo a menudo está hecho de materiales más livianos pero más caros. Además, los volúmenes de producción son bajos, por lo que tanto para las piezas como para la mano de obra no hay beneficios de la producción en masa: a partir de 2017, muchos fabricantes de velomóviles tienen una producción anual del orden de decenas o tal vez unos pocos cientos de velomóviles. Tomados en conjunto, estos factores significan que los velomóviles a menudo son mucho más caros que otros tipos de ciclos.

Como ejemplo de precios y compensaciones precio/peso, a partir de abril de 2017, el fabricante Trisled ofrece su modelo «Rotovelo» con un carenado de plástico moldeado rotativo o con un carenado de fibra de carbono (así como algunos otros cambios que ahorran peso). Las formas del cuerpo y el marco subyacente son similares; la versión moldeada rotativa pesa 33 kilogramos y tiene un precio de lista de Au 6 6500, mientras que la versión de fibra de carbono pesa 20 kilogramos y tiene un precio de lista de Au Au 10900.

Gran parte del diseño de la infraestructura relacionada con el ciclo se basa en la configuración típica de una bicicleta vertical. Por ejemplo, el transporte multimodal, como las rutas de bicicleta/tren/bicicleta, a menudo utiliza bastidores para bicicletas en el tren, y las dimensiones de los bastidores y también la entrada/salida del tren asumen un ciclo convencional. Del mismo modo, los carriles para bicicletas a menudo tienen bolardos o caminos en curva en S para evitar la entrada de vehículos de motor, y la entrada a menudo está espaciada para bicicletas verticales, pero puede ser demasiado estrecha o requerir un giro demasiado afilado para permitir el paso de algunos velomóviles.