Ein weiteres Velomobil in Holzbauweise

[Suedhesse]

Gerade merke ich dass ich diesen Faden hier temporär aus den Augen verloren habe, Asche auf mein Haupt !

Zum Thema Aerodynamik:
@rtt hat sich damit auch nur aus Interesse beschäftigt, das aber zumindest so sehr dass ich von ihm das eine oder andere lernen konnte...

Ich versuche mal mein seeehr begrenztes Halbwissen hier zu teilen - vielleicht mag sie @rtt ja auch noch einmischen ?

So hast Du z.B. beim Mango vorn an den Radkästen rundum einen grossen Radius auf der Kante.
Beim DF ist der Radius an der Vorderkante relativ klein, an der Hinterkante relativ gross - wäre mir erstmal gar nicht aufgefallen.
Und warum ist das so?
An der Vorderkante will man dass die Strömung abreisst, hier ist eine möglichst scharfe Kante gut, damit die Strömung nicht dem Radius folgen will und in den Radkasten geleitet wird.

Wim Schermer hat noch einen draufgesetzt und dieses Band mit ungleichschenklig dreieckigem Querschnitt (Website ist leider ohne Darstellung ) - von dem ich zufällig noch herumliegen habe - auf den Markt gebracht.
Das soll quasi wie ein Spoiler an der Vorderkante des Radlaufes die Strömung vom Rad fernhalten, auf dass sie sich später wieder an die Karosserie anlegen möge.
Das hat wohl nie grosse Verbreitung gefunden - ob die Leute es nur zu unschön fanden, oder ob es die Aerodynamik doch nicht spürbar verbesserte weis ich leider nicht.

An der Hinterkante des Radkastens hingegen ist ein grosser Radius hilfreich um die Luft, die sich in den Radkasten "verirrt" hat, möglichst verlustarm wieder herauszuführen und die Strömung wieder möglichst gut an die Karosserie anzulegen.

Es gibt also grundsätzlich zwei Ansätze:
Generell versucht man die Strömung seitlich möglichst sauber anzulegen, damit keine Wirbel entstehen, sprich die Strömung schön laminar bleibt und nicht turbulent wird, und sie am Heck wieder ohne Wirbel zusammengeführt wird.
Bei Formen die die aerodynamische Idealform unterbrechen oder beenden, wie einem offenen Radkasten oder einem mehr oder weniger breit "abgeschnittenen" Heck, sollte man versuchen dass die Strömung möglichst gut abreisst, wofür wohl scharfe Kanten gut sind.

Das hat jemand in einer Grafik recht schön dargestellt die in dem Thread eingebunden ist den @anotherkiwi verlinkt hat.
Die unterste Grafik kann man sich vorstellen als Kontur einer Mango- oder Strada-Karosserie mit dem breiten Heck.
Wobei die Strömung im echten Leben dort sicher doch etwas anders aussieht ...

 

[rtt]

Bin jetzt ja auch kein Experte, aber was @Suedhesse geschrieben hat, macht schon Sinn.. Ich kann das noch etwas ausweiten.

Es sind oft kleine Details, die den Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung ausmachen...

Konstruktiv ist es am Radkasten sicher einfacher die Kanten zu optimieren (vorne eckig, hinten rund oder etwas eingezogen), als einen funktionierenden "Air Curtain" zu kreieren.
Wenn du, @Schrau-Bär das aber trotzdem machen willst, dann kann ich empfehlen das einfach mal bei parkenden Autos anzuschauen.. (Hast du evtl. ja auch schon gemacht..)
Haben mittlerweile mehr Modelle, als man erstmal so denkt. Bei BMW, Ford und Hyundai hab ich das z.B. häufig gesehen... Den Youtube-Kanal von Julian Edgar kann ich dazu auch empfehlen. Der hat auch ein Video zu Air Curtains gemacht.. Er probiert viele Sachen auch selbst an seinem alten Honda Insight aus.. Das Modell hat das damals eher wie bei den schnellen VM umgesetzt (hinten eingezogener Radkasten, damit die Luft besser entweichen und wieder anliegen kann)

Wenn man ein DF (oder "besser") mal mit einem Mango vergleicht, dann kann man auch gut sehen, warum es die Form leichter hat gegen den Wind...

Viel Erfolg und Spaß beim Austüfteln.

 

[Schrau-Bär]

Ja, ich habe mir das gestern Nachmittag beim Radfahren mal angeschaut. Im Netz finde ich wenige hilfreiche Abbildungen, oder ich suche falsch.
Allerdings bin ich mir nicht sicher, wie ernst man diesen Ansatz nehmen kann.
Einige Autos, bei denen das realisiert ist, sind ansonsten aerodynamisch jenseits von Gut und Böse. Bei vielen ist der Lufteinlass zwar mit einem Kunststoffgitter optisch angedeutet, es gibt aber keinen Auslass im Radkasten.
Bei den Kandidaten, bei denen es tatsächlich einen Kanal in den Radkasten gibt, ist der Auslass dort eher über der Radachse und ganz an der Außenseite.
Das Konzept wie @rallef70 es ins Gespräch gebracht hat, hat mir auf Anhieb eingeleuchtet.
Bevor ich aber hier etwas generiere, das kaum einen Nutzen hat und eher als peinliche Anlehnung an automobiles Design wirkt, lasse ich es lieber weg.
Viele Grüße
Basti

 

[Jack-Lee]

BMW macht das häufiger und da bringt es auch was. Aber das liegt vorallem daran, das die Radhäuser ansonsten aerodynamisch schlecht sind und die Räder ebenfalls. Daher will man diese mit Spoiler und Co "abschirmen". Bei einem VM ist das nicht nötig. Da muss man nicht den Frontradius mit nem "air curtain" künstlich vergrößern, denn er ist ja schon riesig. Lass den weg, mach die Radkästen möglichst klein, auch die Öffnung zum Unterboden, den vorderen Teil scharfkantig, den hinteren verrundet (wie beim Honda insight 1 ) und gut.

 

[Schrau-Bär]

Ja, dazu tendiere ich auch.

 

[tieflieger]

Beim Cedar WAW hatt der fahrer wegen breite reifen auch so was gemacht. Der war doch sehr träge. Das war aber ein streifen rundum.

 

[Suedhesse]

Den

Honda Insight

kannte ich gar nicht...

Hat einiges an Ähnlichkeit mit dem Strada, fiel mir hinterher auf, das ist auch ein gutes Beispiel mit den Radien am Radkasten und der eingezogenen Fläche.
Wobei das Rad schon etwas verloren wirkt in dem riesigen Radkasten, das kann eigentlich auch nicht aerodynamisch optimal sein ...

 

[beate]

Konstruktiv ist es am Radkasten sicher einfacher die Kanten zu optimieren (vorne eckig, hinten rund oder etwas eingezogen), als einen funktionierenden "Air Curtain" zu kreieren.
Wenn du, @Schrau-Bär das aber trotzdem machen willst, dann kann ich empfehlen das einfach mal bei parkenden Autos anzuschauen.. (Hast du evtl. ja auch schon gemacht..)

Hier mal eine Skizze der Wirkungsweise:

Mein unmaßgeblicher Eindruck: was bei einer breiten und flachen Front sinnvoll aussieht, dürfte bei der runden Nase eines VM eher kontraproduktiv sein.

Ich vermute mal, dass es beim VM eher das Ziel sein sollte, möglichst wenig Luft in die Radkästen zu lassen und dann noch für klare Abrisskanten zu sorgen. Eine der deutlichsten Maßnahmen an meinem VM war tatsächlich, dass die die Radkästen im Rahmen des Möglichen von unten geschlossen habe. Mit anderen Worten: das 3 ist da ein Negativbeispiel, weil die Räder im unteren Teil der Radkästen frei im Wind stehen.

Also: Radausschnitte so knapp wie möglich bemessen, ggf mit Lippen einengen und gleichzeitig für eine Abrißkante möglichst exakt fluchtend mit den Reifen sorgen. Und wie schon gesagt den Auslauf verrunden.

Es sind oft kleine Details, die den Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung ausmachen...

Kann ich bestätigen: auch in der zweiten Version scheint das neue Heck an meinem VM wenig bis gar nichts zu bringen.

 

[rallef70]

Nope, die Wirkung dieser Kanäle ist eine andere: die Luft im Kanal wird genutzt, um den Teil, welcher sonst beim Fließen um die Frontschürze ablöst, mittels hoher Luftgeschwindigkeit (und damit einhergehendem niedrigem statischen Druck) wieder an die Vorderräder anzulegen. Irrer Aufwand, schwer zu wirklicher Funktion zu bringen (ist ein heftiger Eingriff in das Hoheitgebiet der Designer und geht oft schief).

 

[beate]

um den Teil, welcher sonst beim Fließen um die Frontschürze ablöst

... welcher beim VM nicht existieren sollte.
Aber wieso nope - das, was Du beschreibst , ist doch genau das, was auf der Skizze oben drüber visualisiert ist?

 

[rallef70]

Sorry, das kategorische "Nope" war unangebracht. Ich bezog mich auf die Vermutung, beim Auto Luft in den Radkasten fließen zu lassen.
Ansonsten hast du Recht: Radkasten vorne mit scharfer Kante, obere Kante bereits leicht anrunden (R=10) und hinten auf R=20 gehen - oder so ähnlich.
Oben treten die ersten Verwirbelungen durch die nach vorne drehenden Räder auf. Da muss man entscheiden, was besser funktioniert: scharfe Kante, um die Wirbel zu brechen, oder gezielte Führung der Wirbel.
Ok, das ist kompliziert: mach Hosen dran

 

[Schrau-Bär]

Ok, das ist kompliziert: mach Hosen dran

Super Idee.
Ich denke, ich bleibe bei dem verlaufenden Radius ab Scheitelpunkt oben.

 

[tieflieger]

Ich glaub auch das mann mit offene radkasten schon sehr viel falsch machen kann. Die öfnung zwischen Radkasten und Reifen soll moglichst gering sein. Zu gross und es kommt zuviel luft rein. Zu klein und die gewunschte Reifen passen nicht mehr. Baut mann allerdings auf 50mm Reifen und fahrt später 35mm, dann stimmt es auch nicht. Dann noch das zusammenspiel zwischen Federweg und platz nach oben, die bewegung der Radachse mit der Lenkungsbewegung.

Geschlossen ist einfacher, aber die daten mussen auch dort genau stimmen. Wenn der Reifen innen im Radkasten der maximale Lenkwinkel erreicht, schlagt er auch neben das Velomobil aus. Aber wie weit? Und es ist nicht uberall gleich viel.

Bei meinen eigenbau ist noch viel zu erreichen in dem ich es einfach so gross wie notwendig mach, und nicht zu gross. Ich glaub da lasst sich noch eine hohe von 7 cm raus schneiden. Mit kurzere Chranks, einfach nicht so viel platz, luft im Velomobil uber meine Zehspitzen und Knie, die federbeine und platz zwischen die Radkasten moglichst gering. Sitz am Boden hab ich schon. Sitzwinkel kann auch deutlich flacher wenn die Nase 7cm absinkt. Damit kann auch die Hutze sinken. Wenn das ziel wirklich hochst mogliche geschwindigkeit ist, wurde ich da sehr intensiv nach forschen.

Wenn dann so ein hochgeschwindigkeits geschoss gebaut ist, und mann mit entsprechende geschwindigkeit rum fahrt, sucht mann sich vermutlich dazu auch die passende Strassen aus. Fraglich ist ob dann die aktuel gewunschte Reifenbreite und Federweg noch gewunscht wird.

 

[rallef70]

Eine Idee wäre, das für 50mm zu konstruieren und einen Einleger für 30mm zu fräsen. Fährste 30er, steckste den Einleger rein. Der darf dann auch vielleicht aus irgend etwas Leichtem sein.

 

[beate]

kann man sicherlich machen. Aber ob das allzu viel ausmacht?
Wenn man aus Holz baut, hat man nicht ganz die Möglichkeiten zum Formen des Inneren der Radkästen. Aber es sollte schon möglich sein, grob das Volumen wegzunehmen, das die Räder nicht erreichen, auch wenn das zu ziemlich komplexen Formen der Radkästen führt.

Vielleicht ist es ja besser, die Radkästen nachträglich zu füllen und das dann passend auszuformen (geschlossenporiger PU-Schaum, z.B. für Blumengestecke, hat hier wohl schon mal jemand bei einem Selbstbauprojekt verwendet.)

 

[Schrau-Bär]

Ihr habt sicher recht mit Euren Vorschlägen, aber mein Hauptaugenmerk liegt immer noch auf der Alltagstauglichkeit des Vehikels.
Obwohl ich zugeben muss, dass es mir auch Spaß machen würde, etwas richtig schnelles zu bauen.
Die Pendelstrecke kann ich nur sehr begrenzt anpassen und die Straßen sind teilweise echt mies.
Was ich mir vorstellen könnte ist, zunächst für die 50er Reifen und mit den 60mm Federweg zu planen und gegebenenfalls die Radkastenauschnitte, wie Beate sagt, mit Schaum oder Isomatte zu verkleinern.
Die Dual-Air Dämpfer, die ich verwenden möchte, habe ich schon öfter im Federweg angepasst, das geht sehr einfach durch Hülsen bzw. Anschläge im Inneren.

 

[windwärts]

und mit den 60mm Federweg zu planen

die wirst du nicht brauchen wenn es nicht wie eine sänfte sein soll.
ich konnte die 3cm vorne an meinem HP scorpion noch nie ausreizen, obwohl ich hinten manchmal "durchschlage" .

 

[Schrau-Bär]

die wirst du nicht brauchen wenn es nicht wie eine sänfte sein soll.
ich konnte die 3cm vorne an meinem HP scorpion noch nie ausreizen, obwohl ich hinten manchmal "durchschlage" .

Ja, soll es.
Von den mechanisch möglichen 60mm, bleiben auch nur etwa 35-40 übrig, der Rest ist Negativfederweg.

 

[beate]

Obwohl ich zugeben muss, dass es mir auch Spaß machen würde, etwas richtig schnelles zu bauen.
Die Pendelstrecke kann ich nur sehr begrenzt anpassen und die Straßen sind teilweise echt mies.
Was ich mir vorstellen könnte ist, zunächst für die 50er Reifen und mit den 60mm Federweg zu planen und gegebenenfalls die Radkastenauschnitte, wie Beate sagt, mit Schaum oder Isomatte zu verkleinern.

Vielleicht ist es ja sinnvoll, die Strecke auch mal mit einem anderen eher weich abgestimmten VM abzufahren (Mango, Quest), um herauszubekommen, wie viel oder wenig Federweg wirklich notwendig ist? Die Federbeine von vm.nl haben meines Wissens nach so um die 4 cm Federweg, und davon geht die Hälfte als Negativfederweg ab. Die sind auch auf dem Orkifteler Schlaglochstück ausreichend, auf dem ich schon mal die 75mm Federweg hinten nahezu komplett ausnutze.

Noch ein bisserl Erläuterung zu dem, was ich über die Radkästen schrieb - sieht man bei meinem VM ganz gut:

Die Tiefe der Radkästen wird beim maximalen Lenkanschlag vollständig genutzt; auch mit schmalen Reifen berühren sie dann die Radkästen. Aber vor den Rädern kann und sollte man noch einiges wegnehmen - auch, wenn man dicke Reifen fährt. Man kann auch erkennen, dass die Räder mit diesen dünnen Reifen recht genau bündig mit der Außenkante der Radkästen abschließen - das ist ebenfalls wichtig für einen günstigen Strömungsverlauf. Für dicke Reifen müstten die Laufräder nach innen zentriert werden. In der oberen Hälfte kann man den Radkasten sowieso enger machen - der größte Platzbedarf besteht in Achshöhe.

Was man ebenfalls sieht: um die Drehachse der Lenkung ist noch ganz viel Luft. Diesen Raum kann man vollständig füllen. Das ist bei den moderneren VM grundsätzlich der Fall - natürlich nur so, dass Wartungsarbeiten an der Lenkung weiterhin problemlos möglich sind.

Im hinteren Bereich der Radkästen kann man dann den Luftaustritt entsprechend der von der Form gesetzten Randbedingungen ebenfalls noch günstiger gestalten, so wie das weiter oben vom Strada gezeigt worden ist.

Und das gilt natürlich grundsätzlich genauso auch für dicke Reifen. Angeblich soll der erwähnte Blumensteckschaum (man benötigt den geschlossenporigen für Trockenblumen) so schwach sein, dass die Reifen im Fall der Fälle ihren Platzbedarf einfräsen. So las ich es jedenfalls in jenem uralten VM-Baufaden.

An alledem ändert sich nichts grundlegend, wenn man auf dicke Reifen optimiert.

 

[tieflieger]

Bei Kohle VM ist dieses leicht dreieckige Holm was von die Brucke hoch kurvt ein tragendes Element. Die Federung zieht daran, und deswegen ist es ausserst Stabil gebaut. Ich hab einfach eine runde Schale mit internen, flachen "Deckel" gebaut. Das ist erheblich weniger steif. Vor allen die zwei relativ kleine Quer zur fahrtrichtung stehende flachen beim kohle 3/4 Holm machen viel gutes fur die Steifheit. Auch die tragende Flugel bei @lotharko's actueles project erfullen die gleiche aufgabe.

Sperrholzquad, die Zweite (war: Gedämpftes Holz verleimen)

Ist das viel Arbeit, Hinterradaufhängungen nach eigenen Vorstellungen herzustellen. Aber ich hab sie endlich.

www.velomobilforum.de