Velomo Hi-Q3 - E-Reise-Quad

Normales System mit Kettenschaltung hat Verluste im Bereich von 4-10%, je nach Zustand, Last, usw.
Mit Nabenschaltung kommen meist 1-3% dazu.
Mit E-Generator/E-Motor sind wir aber schnell bei 40%+. Weiterer nachteil, der nicht direkt physikalischer Natur ist: Wenn der Fahrer merkt, das hartes reintreten nicht zum harten beschleunigen führt, wird weniger Leistung erbracht.
Bei Tests bei Mifa sank die Leistung der Fahrer, im Vergleich zu einem baugleichen Modell mit Kette, um bis zu 50%.
Wenn man bedenkt wie niedrig die menschliche Ausgangsleistung eh ist, und wir hier sind schon Spitzensportler im Vergleich zur (sprichwörtlich) breiten Masse...
Mit effektiv 40W am Hinterrad passiert halt nich viel und man kann sichs auch sparen.

Man kann doch mit einem Torquesensor an den Tretkurbeln die Stromabgabe vom Akku regulieren, so dass man sich für schnelleres Fahren auch mehr anstrengen muß.
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@Stefan M - vielleicht ging es dir nur um einen abschätzigen Sidekick, doch wenn das mit einer analytischen Anmerkung verbunden sein soll, dann gibt es 3 je suboptimale Möglichkeiten, mehrere Antriebsräder von Quads und Deltatrikes sauber anzutreiben:
  • Differenzial
  • Doppelfreilauf
  • Trennung: Humanantrieb + sekundäre Kraftquelle (E)
Jeder dieser Wege hat seine Vor- und Nachteile. Auch wenn im KFZ-Bereich großflächig Differenziale eingesetzt werden, ist das für Fahrräder nicht notwendig die effizienteste/ fortschrittlichste/ überlegene Technik. Die Frage des technischen Aufwandes zum Ausgleich der Radien, bzw. Schlupf und Durchdrehen können weder Differenzial noch Doppelfreilauf vollumfänglich befriedigen - man muss immer mit Kompromissen leben. Der Split umgeht dieses Problem einfach, wenn die sekundäre Kraftquelle eh ans Rad soll.

In dem Fall kann man weiter über Naben- vs. Mittelmotor streiten, aber für diejenigen Räder, die >Q3< werden, ist die Nabe im Anforderungsprofil kein Nachteil. Oder anders formuliert: Q1-Diff, Q2-DF, Q3-Split... wir gehen jeden Weg je nach Bedarf... und irgendwann, wenn Zeit und Bedarf herrscht, werden wir auch den 4ten Weg beschreiten, die Kette rausschmeißen und stattdessen Generator plus 2 Nabenmotoren einsetzen - aber mit Fahrrad hat das dann nur noch wenig zu tun.

VG Steffen

Mir ist noch nicht klar, wie die durch das Pedalieren die Antriebsleistung des linken Hinterrades mit der Antriebsleistung es Nabenmotors im rechten Hinterrad koordiniert werden kann, lediglich über Daumengas oder gibt es einen Sensor, der die Antriebsleistung des Motors mit der Leistung der Rohloff Nabe synchronisiert? Bei meiner Probefahrt mit dem Q1 auf der L2330 von Mildenfurth bergauf zur B92 ist es mir jedenfalls nicht gelungen, Trittfrequenz, Gangschaltung und Daumengas des Cyclone Motors harmonisch aufeinander abzustimmen, so dass letzlich die Kraft des Cyclone Motors bergauf geschoben hat und meine Beine nur noch mit Pseudopadalieren beschäftigt waren.
 
Naja, der Vorzug bei dem Split ist ja, dass du die Hinterräder nicht synchronisieren musst, sondern sich beide nur den Gesamtwiderstand des Vorwärtsdranges teilen. D.h. der Beitrag des rechten Rades macht es dem linken Rad leichter vorwärtszukommen, und umgekehrt, so dass sich die gemeinsame Drehzahl automatisch einstellt, anstatt im Antrieb/Differential hergestellt werden zu müssen.

So unsensibel sollte der Gasgriff eigentlich nicht sein, dass du beim kräftigen Mittreten den Motor nur zu 0% und 100% Sprüngen veranlässt, sondern einigermaßen fein dosieren kannst. D.h. bergauf bei ~200W hältst und dann auf dem anderen Rad deine 100-200W hinzutrittst. Klar, wenn du gemütlich mit 100W vor dich hintrittst und dann auf einen Schlag von 0 auf 600W+ Spitzenlast hinzukommen, explodiert deine Kadenz, bevor du nur daran denken kannst, dass du jetzt mit den anderen Hand an den Piniondrehgriff müsstest... Mit einer mehrstufigen Automatik im Display geht das sicher auch gut konstant zu halten, aber je nach Topographie muss man natürlich mit dem Schalten für die eigene Fußarbeit hinterherkommen - da könnte man ggfs. noch eine Nuvinci Harmony einsetzen, die das für dich erledigt und du vollautomatisch fährst.

Also ich finde die Daumengas-Dosierung die beste Eigenschaft auf unserem Q1. Du kannst (vielleicht mit etwas Gewöhnung an sein Ansprechverhalten) exakt manuell die Traktion steuern und solche Faxen machen wie im letzten Winter - auf Eis kontrolliert um die Ecke driften, was nur geht, wenn der Gashebel sensibel deinen Befehlen folgt.
 
.. so dass letzlich die Kraft des Cyclone Motors bergauf geschoben hat und meine Beine nur noch mit Pseudopadalieren beschäftigt waren.
Edit: Jetzt verstanden: Das ist dann doch merkwürdig und unüblich. Ich finde, es ist problemlos möglich, beides aufeinander anzupassen. Ohne Daumengas würde dies selbstredend nicht funktionieren, gerade nicht in Kombination mit einer Pinion-Schaltung, da die Übersetzungsbereiche nicht fest sind, somit die notwendige Unterstützung ein breites Band an Möglichkeiten abdecken muss.

Viele Grüße
Wolf
 
Naja, der Vorzug bei dem Split ist ja, dass du die Hinterräder nicht synchronisieren musst, sondern sich beide nur den Gesamtwiderstand des Vorwärtsdranges teilen. D.h. der Beitrag des rechten Rades macht es dem linken Rad leichter vorwärtszukommen, und umgekehrt, so dass sich die gemeinsame Drehzahl automatisch einstellt, anstatt im Antrieb/Differential hergestellt werden zu müssen.

So unsensibel sollte der Gasgriff eigentlich nicht sein, dass du beim kräftigen Mittreten den Motor nur zu 0% und 100% Sprüngen veranlässt, sondern einigermaßen fein dosieren kannst. D.h. bergauf bei ~200W hältst und dann auf dem anderen Rad deine 100-200W hinzutrittst. Klar, wenn du gemütlich mit 100W vor dich hintrittst und dann auf einen Schlag von 0 auf 600W+ Spitzenlast hinzukommen, explodiert deine Kadenz, bevor du nur daran denken kannst, dass du jetzt mit den anderen Hand an den Piniondrehgriff müsstest... Mit einer mehrstufigen Automatik im Display geht das sicher auch gut konstant zu halten, aber je nach Topographie muss man natürlich mit dem Schalten für die eigene Fußarbeit hinterherkommen - da könnte man ggfs. noch eine Nuvinci Harmony einsetzen, die das für dich erledigt und du vollautomatisch fährst.

Also ich finde die Daumengas-Dosierung die beste Eigenschaft auf unserem Q1. Du kannst (vielleicht mit etwas Gewöhnung an sein Ansprechverhalten) exakt manuell die Traktion steuern und solche Faxen machen wie im letzten Winter - auf Eis kontrolliert um die Ecke driften, was nur geht, wenn der Gashebel sensibel deinen Befehlen folgt.

Der Körper muss beim Pedalieren nicht nur die Muskelkraft aufwenden, ich schaffe mit 75 Jahren - für einen Rollator oder ein Behindertenvierrad mit Vmax 6 km/h bin ich noch zu fit - maximal 100 Watt, das Gehirn muss auch koordinieren, rechte Bremse, linke Bremse, gleichzeitig oder wechselweise gleich stark oder unterschiedlich stark zu bedienen; rechte Hand mit Daumengas, linke Hand gleichzeitig mit Gangschaltung zu beschäftigen, auf den Verkehr zu achten. So etwas nennt man Multitasking, ist angeblich bei Männern schwächer ausgebildet als bei Frauen und lässt mit zunehmendem Alter mehr oder weniger nach. Da müsste ich mal einige Tage üben, um zu sehen, wie ich solche komplexen Situationen bewältige.

Die Nuvinci Harmony hat leider nicht den Übersetzungsbereich, den die Rohloff oder gar die Pinion P18 hat. Die neue Rohloff mit elektrischer Schaltung auf Knopfdruck wird leider nur für Bosch Motoren angeboten. Ein mehrstufiges Display mit Regulierung der Motorleistung auf Knopfdruck scheint mir noch am komfortabelsten zu sein.
 
rechte Hand mit Daumengas, linke Hand gleichzeitig mit Gangschaltung zu beschäftigen, auf den Verkehr zu achten.
Warum so kompliziert. Du musst doch nicht alles steuern. Lass doch einfach den Motor "drehmomentelastisch" mitwirken. Leicht asymmetrische Antriebsleistung merkt man doch nur bei Traktionsproblemen auf schwierigem Untergrund. Die Komplexheit der Bedinbarkeit ist oft eine Folge von zu vielen eingebauten Kontrollmöglichkeiten. Überlass die Kontrolle den selbstregulierenden Mechanismen - nichts anderes ist übrigens ein Differential. Es verteilt auch die Drehmomente und Drehzahlen selbstständig als passive mechanische Komponente. Ähnlich verhält sich ein rechts/links getrennter E-Unterstützungsantrieb. Ich würde den E-Antrieb ganz normal über einen PAS-Sensor regeln. Am Berg fährt das Quad auch bei asymmetrischer Antriebsleistung gerade aus. Auf schwierigem Untergrund kannst du dann eigentlich sehr einfach deine eigene Tretleistung so anpassen, dass das Quad dennoch geradeaus fährt. Also kein kompliziertes Regeln über Daumengas oder so. Die Maxime sollte sein: "keep it simple".

o etwas nennt man Multitasking, ist angeblich bei Männern schwächer ausgebildet als bei Frauen und lässt mit zunehmendem Alter mehr oder weniger nach.
Menschen können grundsätzlich kein Multitasking. Das haben zahlreiche Untersuchungen belegt. Der Mensch kann verschiedene Tätigkeiten zeitlich überlappend nur im Zeitmultiplexverfahren (sprich: in kleinen Einheiten aufgeteilt seriell erledigen). Je nach geistiger Kapzität gelingt das mehr oder weniger gut.
 
Der Körper muss beim Pedalieren nicht nur die Muskelkraft aufwenden,
Hallo Gerhard, ich will ja nicht über deine zebralen Fähigkeiten spekulieren, das steht mir nicht zu! Ich möchte nur anmerken, das aus meiner Erfahrung raus (ich >>60anos) das Daumengas und/oder Tretsensor eigentlich das beste Steuerungsinstrument für ein Ped etc ist. Weil nur damit in Verbindung mit einer sofortigen Reaktion des Systems (also ohne Bremsabschalter etc) ein intuitives Steuern möglich ist.
in mehrstufiges Display mit Regulierung der Motorleistung
In der Presse geht ja in letzter Zeit öfters Unfallhäufigkeit mit Peds um, besonders in Verbindung mit älteren Fahrern....es würde mich nicht wundern, wenn das genau auf diese Steuerungsmethode in Verbindung mit einer verzögerten Motorabschaltung zurück zu führen ist.
Auf Stufe 5 und noch mal ein kurzer Impuls und du wirst mit 250W+ noch mal angeschubst und das können genau die 2m zuviel gewesen sein....
 
rechte Hand mit Daumengas, linke Hand gleichzeitig mit Gangschaltung zu beschäftigen, auf den Verkehr zu achten.

Im Grunde ist es die selbe Anforderungsvielfalt wie zum Steuern eines KFZ - Gasgeben, Schalten, Bremsen und dabei auf den Verkehr achten. Das Ganze hier nur in Lowspeed und ohne zusätzliche Ablenkungsvielfalten moderner Multimediawohnzimmermobilien. Man muss sich ggfs. auf das Ansprechverhalten des Gasgriffs einstellen. Beim Bremsen lässt der Daumen automatisch los, wenn man den Bremsgriff ziehen will - braucht es gar keine Regelungselektronik. Also meines Erachtens ist sowenig wie möglich Automatisierung der sicherste, realitätsrückgekoppeltste und einfachste Weg der Bedienung - in jedem Alter.

In die andere Richtung gedacht mit PAS und konstanter Stufenautomatik bist du eher in langweiligen Fahrsituationen gut bedient (die nächsten 3km diesen 5% Anstieg rauf), nicht in abwechslungsreichen (schnelle Tempowechsel qua Topografie, Verkehr etc.). Und wenn dann ist die Nuvinci Harmony aber schon die ideale Ergänzung. So brauchst du weder über Gas noch Schalten nachdenken, sondern steuerst nur "digital" mit den Füßen (PAS). Wenn du einen Motor einbaust und eh nicht mehr schneller als 30 fahren willst, reicht eine Nuvinci-Entfaltung auch völlig aus.

VG Steffen
 
Ich finde Eure Entwicklung spannend und freue mich, mehr zu hören.
 
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Und wenn dann ist die Nuvinci Harmony aber schon die ideale Ergänzung. So brauchst du weder über Gas noch Schalten nachdenken, sondern steuerst nur "digital" mit den Füßen (PAS). Wenn du einen Motor einbaust und eh nicht mehr schneller als 30 fahren willst, reicht eine Nuvinci-Entfaltung auch völlig aus.
VG Steffen
Vor 2 oder 3 Jahren hatte ich in Hagen/Westf. ein Riese und Müller Culture Zweirad mit Bosch Tretkurbelmotor und Nuvinci Nabe gemietet. Auf ebenen Strecken erlebte ich eine rasante Beschleunigung. Bei leichtem Gefälle nervte der Bosch Motor bei Geschwindigkeiten um 25 km/h mit ständigem Aus- und wieder Einschalten. An starken Steigungen reichte die Entfaltung der Nuvinci Nabe im unteren Bereich nicht aus, um mit Unterstützung des Bosch Motors hoch zu kommen. Da mußte ich bergauf schieben.

Der Radnabenmotor am Q3 müsste also so ausgelegt sein, dass er ohne Probleme von 2-6 km/h bergauf ohne Pedalieren schieben kann und über 6 km/h mit Wirkung der Nuvini Nabe mit Pedalieren bis 25 km/h unterstützt.
 
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Wenn du einen Motor einbaust und eh nicht mehr schneller als 30 fahren willst, reicht eine Nuvinci-Entfaltung auch völlig aus.
Einspruch, auf einem Trike/Quad mit Lastentransport fehlt es entweder bei der Nuvinci unten oder oben mak ganz abgesehen vom Wirkungsgrad. Wenn du die ganze Kraft für das Anfahren nicht aus dem Akku ziehen willst mußt du schon auf 1 bis .08 Entfaltung runter(bei PAS) imho, dann kannst du zwar schnell hoch schalten bleibst aber (zummind für meine Kadenz) bei 25 hängen. Wie das ganze bei Tretsensor reagiert weiß ich nicht, hab noch keinen verbaut.
Mit meiner Rohloff hab ich da mit 200kg Systemgewicht keine Probleme durch bis auf +25 zu kommen
Alles das bezogen auf Stadtverkehr mit stopp and go
ansonsten wüßte ich gerne mal die Ritzelkombi die das ermöglicht bei 18" bzw 20"
 
Alles eine Frage der Stärke des Motors. Wenn 1000W Spitze einmal anschieben, bleibt man nicht lange bei Schrittgeschwindigkeit. Ja, ein "schwacher" 250W Nabenmotor kann ein 200kg Systemgewicht nicht alleine sowohl 15% Anstiege hochdrücken als auch jenseits der 25km/h noch effizient mitarbeiten. Da muss man Abstriche machen oder eine Stellschraube ändern bei diesem Anforderungsprofil.

Einer kann die Umstellung auf Tretlager-Motor sein, der die Schaltung mitnutzt (also hinten wieder Diff oder DF). Und da glaub ich nicht, dass ein üblicher Tretlagermotor (Bosch, Bafang, Sunstar etc. 250W) bei einem üblichen Systemgewicht (<150kg) und üblichen Anforderungsprofilen (Anfahren auf einer 20% Steigung?) mit einer üblichen Schaltungsentfaltung (300-400% Nuvinci, Alfine, Kassette) je an seine Grenzen kommt. Wenn da Grenzen gesichtet werden, ist irgendwas verdächtig!

Wenn wir bei 25km/h Obergrenze ansetzen und die nötige Entfaltung einer Rohloff runterrechnen, kommen wir bei der auf Eingangsdrehmomente, die die so gar nicht mag. Dann lieber ein 750W BBS02, der das Tempo hoch hält... und dann reicht eigentlich auch ne 3-gang Schaltung dahinter.

VG Steffen
 
Wenn wir bei 25km/h Obergrenze ansetzen und die nötige Entfaltung einer Rohloff runterrechnen, kommen wir bei der auf Eingangsdrehmomente, die die so gar nicht mag. Dann lieber ein 750W BBS02, der das Tempo hoch hält... und dann reicht eigentlich auch ne 3-gang Schaltung dahinter.

VG Steffen
Laut Rohloff Handbuch WS 2.13De 2008-06 S. 17: maximales Eingangsdrehmoment 100 Nm . Laut Rohloff Handbuch S. 20 kleinstmögliche Entfaltung bei 20" Rädern mit Kettenblatt 32 Zähne, Ritzel 13 Zähne 1,04 m, mit Kettenblatt 40 Zähne, Ritzel 17 Zähne 0,99 m .
 
Ja, mit 20" kannst du die Rohloff auf 1m Entfaltung runter bringen (wobei du bei der Rechnung von Ritzel auf Eingangsdrehmoment immer noch das Systemgewicht einbeziehen solltest!). Aber dann fährst du 4-5 km/h. Bei dem Tempo wirst du keinen Nabenmotor länger betreiben können, dessen Nenndrehzahl auf 25km/h ausgelegt ist. Entweder, der Motor ist stark genug ausgelegt, dich schnell hoch zu beschleunigen, oder du brauchst notwendigerweise einen Tretlagermotor bei deiner Anforderung (d.h. 150kg Systemgewicht längere 15%-Anstiege ohne viel Eigenleistung hochzudrücken) - das ist die wichtigere Frage des Bauprinzips (Q1-2-3) statt Rohloff oder Nuvinci. Letztere war als Harmony-Version nur ein Hinweis auf deinen Wunsch nach kognitiver Entlastung...

... als ich den Sunstar (250W) am Rennrad hatte, brauchte ich 3 Ritzel hinten, um alle Entfaltung abzudecken und die Anstiege der Weidaer Umgebung hochzufliegen. Geschwindigkeiten unter 20km/h existierten quasi nicht mehr, man war ständig auf Speed (oder im Eco-Modus).
 
Entweder, der Motor ist stark genug ausgelegt, dich schnell hoch zu beschleunigen, oder du brauchst notwendigerweise einen Tretlagermotor bei deiner Anforderung (d.h. 150kg Systemgewicht längere 15%-Anstiege ohne viel Eigenleistung hochzudrücken)
Für die Leser sollte das vielleicht etwas aufgedröselt werden: Es besteht bei Nabenmotoren (250-500W, ergo mittels Controllerlimitierungen auch im pedeleclegalen Bereich) durchaus die Möglichkeit, bei den angesprochenen Steigungen mittels Pseudopedalieren hinaufzufahren, solange Grip vorhanden ist. Bloß werden jene für diesen Einsatzzweck ausgelegten Motoren dann dank fehlender nachgeschalteter Über- und Untersetzung (außerhalb des Motors) keine 25 km/h mehr unterstützen, sondern 15-20 km/h bei 51,8V. Bei richtigen Bergwicklungen noch 10-13 km/h. Dann ist der Motor am durch den Einsatzzweck vorgegebenen Ideallastbereich und die Akkuspannung limitierten Drehzahlmaximum. Von 24V oder 36V Akkuspannung und den dann maximal erreichbaren, geringeren Geschwindigkeiten ganz zu schweigen.

Die Alternative, welche grundsätzlich eine variablere-effizientere Nutzung des Unterstützungsmotors ermöglicht, ist eine hintergeschaltete Unter-/Übersetzung, aka Schaltungsmitnutzung. Da können Tretlagermotoren beispielsweise aushelfen, doch bleibt es bei den von Steffen angesprochenen Nachteilen: Keine Pinionnutzung (im Tretlager) mehr möglich, keine derart materialreduzierte Aufteilung des Drehmoments auf beide Hinterräder, wie bei einem one-for-one-System, enge Limitierungen im Sinne der nutzbaren Schaltungen/Ketten und dem minimalen Entfaltungsspielraum (welcher auch eine Abhängigkeit von Laufraddurchmessern erzeugt) usw.

Als derjenige, welcher die Elektrifizierungskomponenten der Q3s empfohlen und die Umsetzung konzipiert hat sowie umsetzt, kann ich auch behaupten, dass es sehr einfach "live" zu erfahren ist, welche Kombinationen sinnvoll sind und welche zu unnötigem Zusatzgewicht, potentiellen Schwachstellen und Ausfallwahrscheinlichkeiten sowie Einschränkungen bei der Komponentenwahl bei den jeweiligen Einsatzszenarien führen.

Die aktuelle Lösung bietet eine kundenspezifisch wählbare Wicklung, niedrige Geräuschkulisse, geringe Frei- und Leerlaufverluste (entgegen einem Direktläufer) und ein für diese Gewichtsklasse überragendes Leistungs-Abwärmemanagement-Ratio. Was ihr an nachgeschalteten Über-/Untersetzungen fehlt, macht sie durch einen leichtgewichtigen mechanischen Aufbau, geringe Beanspruchung des Human-Power-Antriebsstrangs und variable Auslegung wett (auch sind diese Motoren für ihr mögliches Drehmoment und die geringe Lautstärke äußerst leistungsstark).

Viele Grüße
Wolf
 
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Hi,

Getriebe-Naben-Motoren gibt es auch mit 2 mechanischen Gängen. Könnte an der Stelle ein Vorteil sein.

Schöne Grüße Jürgen
 
Wenn Die Rohloff im Zwischengetriebe sitzt kann man sie deutlich schneller laufen lassen und so mit Tretlagermotor und voller Entfaltung wieder auf vernünftige Drehmomentwerte.
 
vll noch als Ergänzung zum Verständnis: Meine Überlegungen zur Entfaltung bezog sich auf den gesamten Strang! Natürlich ist der EINGANG der Rohloff limitiert, am Ausgang (Zwischengetriebe) kann ich aber noch mal Untersetzen! und kann so auf ne Untere! Entfaltung von >0.5 kommen, was mir dann aber Oben fehlt. Mein Einwand bezog sich auf die gesamte Entfaltungsweite Nuvi 380% Rohloff 5xx %
 
Und mein Einwand war, dass ein ordentlicher Motor mit einem nachgeschalteten 380%-Getriebe doch kaum an seine Limits zu bringen ist... zumindest wenn er eh nicht schneller als 25km/h fahren will. Wer 514% hinter einem Motor braucht, hat ganz besondere Umstände.

Rohloff (oder Nuvinci oder Sonstiges) als Zwischengetriebe ist die erste Option zur Mittelmotorisierung von Q1 (Diff) oder Q2 (DF). Wenn man mit Mittelmotor und Zwischengetriebe hingegen weiter mit Längsschwingen arbeiten will, haben wir 4 Ketten im Eingriff. Das ist bei Hase auch Standard, aber macht das Fahren ohne Motor langsam ätzend tröge.

Das Mittelmotorkonzept ist für das Spezi-Q2 Hochsitzquad geplant. BBS01 vorn, kleine Kettenschaltung (~11-23) dazwischen, zweite Kette läuft auf DF-Antriebswelle.

VG Steffen
 
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