Skizze Quad Velomobil / VeloBuddy

[Dejay]

Hallo, hier eine kleine 3D Skizze für ein Quad Velomobil dass man aus Sperrholz oder Hartschaum + Glasfaser bauen könnte. Das ganze ist aber eher eine CAD Übung, ich weiß nicht ob ich sowas tatsächlich bauen will. Leider ist die einzige Ahnung die ich von Fahrradtechnik und Mechanik habe dass was ich die letzten Tage hier in den vielen interessanten Themen gelesen habe. Deswegen habe ich das vorsichtshalber mal ganz weggelassen






Ich finde die Entwicklung des PodBikes interessant und deswegen war ich neugierig wie man das denn in Selbstbauweise umsetzen könnte. Die Kuppel bewirkt dass es sich optischer geräumiger anfühlt und man vor Regen geschüzt ist. Der einfache Einstieg ist auch etwas nicht zu Unterschätzendes. Also einladend zum Reinsetzen. Mit vier Stangen die ein Parallellogram bilden kann das Mittelteil einfach weggehoben werden. So kann man auch Cabrio fahren.

Das ist in Fusion 360 entstanden und die Flächen könnten mit MeshMixer abgerollt werden. Wenn gewünscht kann ich die Datei auch teilen. Die Abmessungen sind ca 2.4m x 0.8m x 1m. Oberfläche ist ca 8.7m².

Technisch ist das natürlich nur ein Grobentwurf, der Radkasten ist ja sogar zu klein haha.
Mich würde interessieren wie schwer es denn wäre ein Quad mit Hinterradantrieb und doppeltem Freilauf zu entwickeln und zu bauen. So wie ich es verstehe sind Freilaufhülsen in den Radnaben und eine durchgehende starre Achse mit Federung die einfache Lösung. Wie schwer / ist das machbar für den Laien?
Die Bauanleitungen die ich im Netz gefunden habe sind leider nur für Trikes oder seltsame Konstruktionen.
Wie schnell könnte so ein etwas schwereres und größeres Velomobil auf Ebene fahren?
Wäre eine Federung mit Ballonreifen (6cm) ausreichend für den normalen Alltag?
Es wäre auch interessant sich selber Blattfedern zu laminieren für Vorderradlenkung und Hinterachse. Es scheint ne Menge Komplexität einzusparen.

 

[anotherkiwi]

I guess you know this one

Project: Home made velomobile design with crank or mid motor

I'm designing a velomobile to replace my car. I need something to protect me from harsh weather on my ride to work and the shops. It will be almost entirely home made, except for the wheels and bike components. Maybe I'll build the rear wheel myself, but I already got a good deal on the front...

endless-sphere.com

How fast? At least 25 km/h...
You will most probably need suspension because you will be quite heavy even for balloon tyres.

 

[Hufi sei Welt]

Schöne Arbeit.
Wenns denn etwas schneller gehn soll als im Selbstbau:

Velomo Kastenwagen - Transporter-Einzelbauten

Hallo zusammen, ich will mal einen Thread aufmachen, wo ich meine Projekte an "Kastenwagen" sammle. Die beiden gezeigten sind schon von letztem Jahr, aber es wird noch weitere Einzelbauten geben. Der große Weiße ist ein Kundenauftrag, der Grüne ein 2019er Prototyp für das EC-Quadvelo, welcher...

www.velomobilforum.de

 

[Dejay]

Danke! Ja irgendwie ähneln sich dass dann alles in der Grundform Wenn man möglichst breite Windschutzscheibe und die dann etwas weg vom Gesicht haben will. Am schönsten fände ich ja eine Mischung aus einem "cyclecar" und oldtimer Limousine mit diesen lang gezogenen eleganten Kotflügeln aber das beißt sich ein wenig mit den Anforderungen.

 

[Marc]

@Dejay Mach dich drauf gefasst, das du bei Regen oder Kälte in dem Ding nichts mehr vom Verkehr sehen kannst und bei böigem Seitenwind von der Straße geblasen wird. Also insgesamt würd ich das Gefährt als ungeeignet für Norddeutschland bezeichnen.

 

[Dejay]

Ja hab das auch in PodBike Thema gelesen. Ich habe leider null Erfahrung, bin aber der Meinung gegen Beschlag kann und "muss" halt irgendwie eine Lösung gefunden werden um einen alltagstauglichen Autoersatz zu schaffen:

* Luftstrom so lenken dass Außenluft direkt auf Sichtbereich trifft
* Windschutzscheibe weiter weg vom Fahrer statt direkt vorm Gesicht
* Langsamer fahren oder mit Motor um weniger Dampf zu produzieren
* Rain-X Beschichtung
* Doppelverglasung mit zwei PETG Scheiben mit Isoliergas (CO2)
* Heizdrähte aufkleben oder Infrarotstrahler um nur Scheibeninnenfläche zu erwärmen
* Schwamm mit längerem Griff

Ist natürlich nur Spekulation. Aber ist auch nur eine Design Übung zum Spaß

PS: Das Lynx Velomobil von tahustvedt ist wirklich fantastisch gebaut!

 

[Marc]

Selbst wenn man das beschlagen der Scheibe von innen mit hohem Aufwand in den Griff bekommt, braucht es von aussen einen Scheibenwischer (Regen) und bei starkem Seitenwind (oder überholenden LKW) bläst es das Ding immer noch von der Straße.

Es sind immer die gleichen Konstruktionsschwächen bei diesen Designs, weil den Designern die praktischen Erfahrungen mit solchen Fahrzeugen fehlen (oder als Kind/Jugendlicher nie im Winter in einem alten VW Käfer mitgefahren sind).

Das oben verlinkte Velomo-Mobil ist deshalb nicht geschlossen, beschlägt daher nicht von innen und bietet weniger Angriffsfläche für Seitenwind.

 

[Dejay]

Die Frage ist ob es technisch und bezahlbar umsetzbar ist und wie viele Kunden ähnliche Anforderungen haben. Ich finde die gelinkten VMs fantastisch und genial konstruiert, aber ich wünsche mir halt andere Kompromisse. Ich sehe da Marktvorteile.

Vielleicht könnte man einen Scheibenwischer auch durch einen ultrasonic transducer ersetzen? Gibt es sowas schon? (Natürlich: Ultrasonic wiper)
Vielleicht reicht ein einfacher Lautsprecher der entsprechende Eigenschwingfrequenzen einleitet aus, um im Zusammenspiel mit einem hydrophoben Film auf der Windschutzscheibe die Tropfen in Bewegung bringt und abperlen lässt (Video).
Oder halt einen Scheibenwischer. Hauptsache kein Regen ins Gesicht und trockenen Fußes unterwegs.

Kondensation ist glaube ich nicht so schwer zu lösen, solange der Konstrukteur nicht schwächelt Mit der richtigen Software könnte man den Luftstrom so gestalten das eine laminare Strömung über das Sichtfeld hat.

Mit einem Elektromotor könnte man den Luftstrom auch dort direkt vorbei leiten um die Luft zu erwärmen und den Motor zu kühlen. Theoretisch könnte man den Sitz auch so

Wie das mit Seitenwind ist weiß ich nicht. Aber mit vier Rädern und 80cm Spurbreite und tiefen Schwerpunkt müsste das zumindest teilweise ausgleichbar werden. Sicherlich nicht so gut wie beim QuattroVelo, aber besser als mit Fahrrad.

 

[tieflieger]

Ach ja wenn mann die ganze technische anforderungen mal weglasst, kein marktuntersuch macht, und ausreichende accukapazitat hatt, dann konnte es wirken. Wegen eigengewicht wird es nicht kippen, und die 25 km/h max limit wird es ohne motor nicht erreichen.

Die markt fur so ein velomobil ist noch nicht entschlossen.

Grusse, Jeroen

 

[Dejay]

Das Lynx Velomobil kam wohl auf ca 341 W @ 40 km/h Luftwiederstand raus. Die zweite Version mit MicroCFD optimiert wäre kleiner und niedriger gewesen und hätte 140 W @ 40 km/h gehabt. Wohl vor allem auch wegen der Radverkleidung. Plus Rollwiederstand.
So eine NACA Form die die Luft nur nach oben verdrängt ist vermutlich nahe an der optimalen Form für Stitch&Glue Bauweise. Mehr Kanten oder eine seitliche Wölbung oberhalb der Kotflügel erhöhen vermutlich die Luftverwirbelungen. Danke nochmal für den Link anotherkiwi!

Lynx V2 Velomobil:



Wenn man es leicht braucht könnte man statt mit Sperrholz auch in Sandwichbauweise / foam core bauen. Für so eine Form könnte man auch eine relativ einfache Form aus Melaminplatten bauen für Vakuuminfusion (Beispiel).

Noch eine einfache Idee zum Thema Beschlag: Man könnte den Luftstrom von außen über ein Armaturenbrett leiten welches den Fußraum von der Windschutzscheibe abgrenzt. Man hätte einen Windtunnel der den für den Sichtbereich relevanten Scheiben mit einem Überdruck versorgt, so dass Dampf vom Innenraum einfach nicht an die Scheiben gelangen kann. Beispiel:

 

[Christoph Moder]

Mach dir mal weniger Gedanken um den Luftwiderstand als über solche Dinge:

Wenn man es leicht braucht könnte man statt mit Sperrholz auch in Sandwichbauweise / foam core bauen. Für so eine Form könnte man auch eine relativ einfache Form aus Melaminplatten bauen für Vakuuminfusion (Beispiel).

Mit dem gezeichneten sehr tiefen Einstieg: Wie soll das denn steif werden? Erst recht mit diesen Materialien? Entweder wird es weich, oder schwer. Der Grund, warum Velomobile nicht so gebaut werden, ist nicht, weil die Fahrer Masochisten sind. Eher im Gegenteil.

Noch eine einfache Idee zum Thema Beschlag: Man könnte den Luftstrom von außen über ein Armaturenbrett leiten welches den Fußraum von der Windschutzscheibe abgrenzt.

Klar, aber wenn schon die Aerodynamik nicht spitzenmäßig ist und zudem das Fahrzeug schwer und ineffizient, dann wird man nie genug Geschwindigkeit erreichen, um ausreichend Luftstrom für eine derart große Scheibe zu erzeugen.

Soll heißen: Du hast zwar viele gute Überlegungen, die prinzipiell auch funktionieren dürften, aber bei den Größenordnungen der Effekte dürftest du massiv daneben liegen. (Beispielsweise Scheibenheizung: das dürfte mehr Energie kosten, als der gesamte Antrieb. Dann lieber komplett elektrisch fahren und nicht schwitzen.) Technisch lösen kann man vieles; aber mit fast null Energie und kaum Gewicht, wie beim Fahrrad nötig, ist es eine große Kunst.

 

[Dejay]

Man bräuchte natürlich schon ein Zentralrohr wie bei jedem Fahrrad oder zwei Rohre an der Seite. Die Steifigkeit kommt ja durch die Breite eines Trägers (Flächenträgheitsmoment steigt mit der Dicke hoch 3), also mit Glasfaser laminiertes Holz-Verbundwerkstoff kann da mehr als Biege und Verwindesteif genug sein.

Aber unterschätze mal die Materialeigenschaften von Glasfaser auf Holz nicht, für kleine Boote ist das immer noch ungeschlagen. Holz oder Hartschaum als "core material" ist theoretisch gegenüber Stahl oder Aluminium weit überlegen. Also als Beispiel ist 3mm Hartschaum mit 0.2mm Glasfaser drauf viel viel Steifer als 1mm Carbon (27 mal so steif). 2mm Sperrholz mit 0.2mm Glasfaser wäre immer noch leichter und steifer als 1mm Carbon. Nun weiß ich leider nicht welche Dicke da üblicherweise verwendet wird. Hat da jemand Vergleichswerte?

Nur bei der Schlagzähigkeit ist es anfälliger bei dünnen Materialdicken wenn du halt mit der Kante einer Kiste oder so dagegen stößt. Aber da ist Holz schon ganz gut. Und was man selbst baut kann man auch selbst reparieren.

Es ist halt viel mehr Handarbeit strukturelle Elemente aus Glasfaser und Holz / Hartschaum zu bauen, und es ist schwer Hartschaum in die doppelt gekrümmte Formen zu bekommen.

Gewicht ist nicht das Problem, erst recht nicht im Flachland, nur die Aerodynamik ist das Problem.

Sorry wenn ich hier etwas großmäulig auftrete! Ich möchte mit meinem gefährlichem Halbwissen nur mit ein paar Vorurteilen aufräumen und meine persönlichen Kundenwünsche äußern.
Für mich wäre ein Velomobil mit oder ohne Motor ein Super Ersatz für ein Auto, aber NUR wenn man vor Regen richtig geschützt ist, einfacher Einstieg hat und es bezahlbar ist. Das wollte ich in Anlehnung an das Podbike und den 2000+ Vorbestellungen skizzieren.
Und wenn ich an manchen Tagen halt nochmal 500 Watt mehr verbrate für Lüftung oder punktuelle Heizung, dann wäre das für einer halben Stunde Fahrzeit nur 0.250 Kilowattstunden. Aber dafür könnte ich dann mein Auto abschaffen! Wie gesagt ich finde die puristischen HPV Velomobile fantastisch aber ich glaube hier im Forum wird die Perspektive eines gemütlichem und brauchbaren Mobilitätsersatz ein wenig vernachlässigt. Dankt an die Umwelt!

 

[Christoph Moder]

Man bräuchte natürlich schon ein Zentralrohr wie bei jedem Fahrrad oder zwei Rohre an der Seite.

Eben. Das braucht man bei den käuflichen Velomobilen genau nicht, dort ist die Karosserie selbsttragend.

Aber unterschätze mal die Materialeigenschaften von Glasfaser auf Holz nicht, für kleine Boote ist das immer noch ungeschlagen.

Boote sind jetzt nicht unbedingt ein Beispiel für geringes Gewicht oder hohe punktuelle Belastungen, wie das bei einem Fahrrad relevant ist.

Holz oder Hartschaum als "core material" ist theoretisch gegenüber Stahl oder Aluminium weit überlegen. Also als Beispiel ist 3mm Hartschaum mit 0.2mm Glasfaser drauf viel viel Steifer als 1mm Carbon (27 mal so steif). 2mm Sperrholz mit 0.2mm Glasfaser wäre immer noch leichter und steifer als 1mm Carbon.

Schon; aber bei einem normalen Velomobil mit kleinem Einstieg hat man näherungsweise eine Carbonröhre mit 50 cm Durchmesser, im Vergleich zu einem Fahrzeug mit tiefem Einstieg, wo die Karosserie vielleicht 10 cm hoch ist. Da ist doch klar, warum ein Velomobil mit vielleicht 1 mm Wandstärke trotzdem steif genug ist.

und es ist schwer Hartschaum in die doppelt gekrümmte Formen zu bekommen.

Das ist genau der Punkt. Gab ja schon Velomobile mit Sandwich-Bauweise; sehr aufwändig zu bauen und darum sehr teuer. Und dann ist man darauf gekommen, dass man mit stärker gekrümmten Flächen bei gleichem Gewicht auf das Sandwich verzichten kann.

Einfach und billig ist Sandwich nur bei ebenen Flächen. Bei deinem Entwurf bietet es sich an.

Gewicht ist nicht das Problem, erst recht nicht im Flachland, nur die Aerodynamik ist das Problem.

Oh doch, wenn die Aerodynamik gut ist, dann spielt der Rollwiderstand eine große Rolle, und damit das Gewicht.

 

[JKL]

Für mich wäre ein Velomobil mit oder ohne Motor ein Super Ersatz für ein Auto, aber NUR wenn man vor Regen richtig geschützt ist, einfacher Einstieg hat und es bezahlbar ist.

Autoersatz ...
da arbeite ich seit 4 Jahren dran.
Richtigen (100%) Regenschutz wird es dabei nicht geben können, zumindest nicht, wenn man auf Straßen unterwegs sein will/muss.
Mit einem 25km/h Fz ist das kein Vergnügen und in der Stadt braucht man Beschleunigung ... läuft alles in Richtung L2 oder L3 Fz und für eine Zulassung mit Scheibenwischer braucht man Sicherheitsglas (alternativ alle 6 Monate eine neue Scheibe) oder einen Sehschlitz.

Ein einfacher Einstieg ... ist in Leichtbau fast nicht möglich.

Definiere -> bezahlbar <-



Gruß Jörg