Nojapyöräfoorumi

Kiitos mhelanderille kiintoisista luvuista ja näkökohdista. Pistän niitä korvan taa.

Täytyy nolona myöntää, että kyllä olin taas pahasti väärässä. Luulin 250 watin tehoisen sähkömoottorini yleensä tuottavan mekaaniseksi liikkeeksi muuntuvaa tehoa 250 wattia kunhan nopeus on 0-24 km/h.

Eihän se tuota 250 wattia kuin korkeintaan yhdellä nopeudella, luullaksen nopeudella 12 km/h. Tämä rakkaitten luulojeni murskaantuminen tuhansiksi pi*llun päreiksi tapahtui sivun

http://lancet.mit.edu/motors/motors3.html

alareunan kuvaa tuijottamalla. Kuvan on nyt ripustettu huoneentauluksi niin että sen pitäisi pysyä aina mielessä tästedes.

Kuvaa ja siihen liittyviä yhtälöitä katsomalla näkee paraabelilta, että jos tehon huippu on 250 w (puolivälissä tyhjäkäyntinopeudesta , vastaten 24 km/h kulmanopeutta, ja puolivälissä maksimimomentista tietyllä vakiojännitteellä, esim. 36 V), niin tehoa 18 km/h kohdalla on neljännestä vähempi eli 190 wattia. Sama teho 190 wattia on myös nopeudella 6 km /h. Nopeuksilla 0 ja 24 km/h teho on nolla wattia.

Ilmankos akku tuntui riittävän yli 20 km/h polkiessa loputtomiin. Tehoa saatettiin käyttää esim. vain 50 - 100 wattia ja vielä hyötysuhteen kannalta parhaalla alueella.

Akun riittävyyden kannalta on surkeinta ajaa 0-6 km/h: tehoa tulee vähän, akku antaa hädissään virtaa hurjasti ja moottori kuumenee jopa pilalle rääkin kestäessä muutamia minuutteja. Ylämäet on pyrittävä ajamaan vähintään noin 10 km/h vaikka verenmaku suussa, jos akun riittävyys on tärkeää.

Moottorissani ei ole säädintä avustuksen määrälle, vaan se avustaa täysillä tai ei ollenkaan. Siksi teho vaihtelee aina edellämainitun kuvan mukaan.

Jos aikoisin hyvin vähäisellä oman polkemisen määrällä päästä lähes 25 km/h keskimäärin, niin pitäisi moottorin tehokäyrä saada toisennäköiseksi. Kuinka?

Ketjusta vetävä moottori voisi toimia paremmalla hyötysuhteella ja silti jaksaa hyvin ylämäet ja avustaa tasaisellakin tarvittaessa melkein maksimiteholla. Olisikohan semmoisia kohtuuhintaisia JA melkein äänettömiä?

Täytynee opetella myös kanadalaista Cycle Analystiin liittyvää moottorisimulaattoria http://www.ebikes.ca/simulator/
ja saksalaista http://www.pedelecforum.de/forum/showth ... m-Download

Jospa alkaisi taas leikkiä ajatuksella katetusta sukkulasta, jossa on tilaa vain pienelle polvien liikkeelle, vauvoille sopivat polkimet tai liukukiskot (vihjeitä kiitos!). Sukkulan saisi näin tosi matalaksi ja 250 W moottorikin jaksaisi vetää 23-25 km/h melkein aina, kuskin melkein laiskotellessa. Lain kirjain täyttyisi, kun polkimia kuitenkin heilutellaan pienesti (kiitos jviirretillekin ideasta ...). Tulisikohan sukkulan poikkipinta-alaksi puolet tavanomaisista ja ilmanvastuskerroin * poikkipinta-ala myös? Matalan Optima Baronin ympärille jotain halpaa mutta liukasta pisaraa. Semmoista, ettei paljon surettaisi, kun pöheiköstä keräilisi katteen osia ja täyttelisi sitten onnettomuusrekisteriä.

Innostukseni nojapyöriin alkoi 1990-luvulla(muistaakseni) Shell Eco Marathon tapahtumasta Malmin lentokentällä. Esko Meriluoto siellä esitteli pyöräänsä.
Nyt oikeastaan tulee tehtyä täysi ympyrä takaisin pisaralla pisimmälle -filosofointiin. Joitakin haihatteluja, kun etsitään avainsanoilla "Shell Eco marathon" tekstejä ja kuvia(!), wikipediaa ensi sijassa.

Parhaat kulutusarvot ovat noin 13 - 26 millilitraa/100 km. Kun bensiinin lämpöarvo on noin 9 kWh/litra, niin bensan 26 ml määrä 100 km matkalla on noin 230 wattituntia . Nopeus on vähintään 25 km/h kilpailusääntöjen mukaan. Jos ajettaisiin keskimäärin 25 km/h nopeudella 100 km, se veisi 4 tuntia, ja joka tunti kuluisi noin 60 wattitunnin verran bensaa. Eli kulutus 60 wattia keskimäärin.

Polttomoottori hukkaa lämmöksi enemmän kuin puolet (hyötysuhde 20-35 %, vai onkohan näissä kisoissa parempia?). Vierintävastus ja ilmanvastus vievät siis yhteensä alle 30 wattia! Kuulemma parhaiden ilmanvastuskerroin Cd < 0.1 ja vierintävastuskerroin < 1.5 promillea. Ehkä näitä arvoja on viritelty vähän liikaakin, kun kilpailusäännöt vaativat, että laitteen elinikä pitäisi olla vähintään 60 km (vai oliko se mailia), ilman isompia remontteja ilmeisesti. Kuvahaulla voittajista ja osallistujista saa kiinnostavia esimerkkejä ilmanvastuksen voittamiseen tähtäävistä muodoista.

Jos polkimet poistetaan tai oikeammin korvataan vauvapolkimilla lainsäätäjien miellyttämiseksi, niin miten pärjäisi sähkömoottoriratkaisu noissa kisoissa?
Ollaanko nyt edes "samoilla hehtaareilla"?

Jos sähkömoottori yksin (jalat tyhjää polkien) veisi noin 70 km matkan 500 wattitunnilla nopeudella 17 km/h eli 4 tunnissa, niin keskimääräinen sähkökulutus olisi 125 wattia. Moottorin hyötysuhde parhaimmillaan noin 80 %, eli kulkuvastusten voittamiseen kuluisi noin 100 wattia. Nämä ovat siis pystypyörälläni kirkkoherra-asennoissa karkeasti mitattuja arvoja tavallisilla maanteillä ilman kikkailuja, kiinalaisilla kumeilla. Jos vaihdetaan vähävastuksiset kumit ja rakennetaan pienipoikkileikkauksinen sukkula (Eco Marathonin kuvia soveltamalla, ehkä kuitenkin 2-pyöräiseksi), niin voisi varmaan saada keskinopeuden nousemaan tarvittavaan 25 km/h. Voisi harjoitella alamäkipyöränä aluksi, on helppo mittailla silloin.

Jos tarkastellaan kulutusasioita rahan avulla, niin 26 millilitraa bensaa maksaisi 1.7 euron litrahinnan mukaan 4 senttiä. Sähköä saisi 4 sentillä noin 500 wattituntia töpselistä. Sähkömoottorilla on parempi hyötysuhde kuin polttomoottorilla, joten kai sähköllä pystyisi taitava tiimi ajamaan pidemmälle kuin bensalla.

Kangastelee taas unelmissa sähköinen polkuväline, jolla ajetaan yli 25km/h laiskasti poljeskellen tai jopa vain polkemista teeskennellen. Voisi polkea vauvapolkimilla virtaa akkuun generaattorilla silloin kuin huvittaa. Ei tarvita ketjuja. Polvitila aivan minimaalinen. Superkondensaattori imemään energiaa alamäistä ja antamaan sen häviöittä seuraavassa ylämäessä moottorille. Kate ovelasti JEF-40:n tapaan innovatiivisilla menetelmillä. Olisi kiva lelu, ainakin yhden päivän, kunnes siihen kyllästyisi.

Parhaat tulokset ajetaan tätänykyä polttokennoilla, eli sähkömoottoreilla. Pyörivät parhaat 5000 km/ekvivalentti bensalitra. http://www.paccar.ethz.ch/technics/pac_I_vs_II

Sitä minä vähän mietin että jos tällaisen sukkulan rakentaisi niin eikö olisi kovin sääli ajella sillä vain 25 km/h? Siinä vauhdissa kun se ilmanvastus ei kuitenkaan vielä ole aivan dominoiva vastus. Alamäissä se tietysti menisi hyvää kyytiä.

Ja edelleenkään ajoneuvoon ei voi laittaa mitään kilpakumeja jos tarkoitus ajaa yleisillä teillä. Siedettävä kyyti vaatii joustavat kumit tai jousituksen ja paljon noita kisavehkeitä tukevamman rakenteen. Päästään aiheeseen paino ja sen myötä ylämäkiin ja kiihdytyksiin. Näihinhän se energia kuluu, eikä siihen tasaiseen rullaamiseen mitä nuo tipalla pisimmälle kisoissa vertailevat

Jukka

jviirret kirjoitti:

Päästään aiheeseen paino ja sen myötä ylämäkiin ja kiihdytyksiin. Näihinhän se energia kuluu, eikä siihen tasaiseen rullaamiseen mitä nuo tipalla pisimmälle kisoissa vertailevat

Ylämäkiin ja kiihdytyksiin tarvitaan kyllä tehoa, mutta niihin mennyt energia saadaan kokonaan takaisin. Vain painon aiheuttamaan vierintävastukseen ja ilmanvastukseen kuluu energiaa.

jori kirjoitti:

jviirret kirjoitti:

Päästään aiheeseen paino ja sen myötä ylämäkiin ja kiihdytyksiin. Näihinhän se energia kuluu, eikä siihen tasaiseen rullaamiseen mitä nuo tipalla pisimmälle kisoissa vertailevat

Ylämäkiin ja kiihdytyksiin tarvitaan kyllä tehoa, mutta niihin mennyt energia saadaan kokonaan takaisin.

Edellyttää sitä että alamäissä voi laskea jarruttelematta. Vaatii lujat rakenteet, hyvän jousituksen ja jarrut. Silti alamäkien pitää olla suhteellisen hyväpintaisia ja risteyksettömiä. Vai meinaatko että jarruenergiaa saisi jotenkin talteen ilman että se syteemi kuormittaisia muussa ajossa?

Jukka

jviirret kirjoitti:

Edellyttää sitä että alamäissä voi laskea jarruttelematta. Vaatii lujat rakenteet, hyvän jousituksen ja jarrut. Silti alamäkien pitää olla suhteellisen hyväpintaisia ja risteyksettömiä. Vai meinaatko että jarruenergiaa saisi jotenkin talteen ilman että se syteemi kuormittaisia muussa ajossa?

Kyllä meillä täällä Pirkanmaalla useimmat mäet pystyy laskemaan jarruttamatta. Pikemminkin harvinaisuus on mäki, jonka takia täytyy jarruttaa alamäessä. Okei, jos tarkoitat kv-väylällä pyöräilyä, niin se on pelkkää kiihdyttelyä ja jarruttelua oli alamäkiä tai ei. Kv-väylä ei yleisesti ottaen ole pyöräilyyn soveltuva väylä .
Olen suunnitellut rekisteröiväni polkupyöräni mopoksi, jotta voisin ajaa moottoriliikennetien leveää ja sileää piennarta pitkin töihin sen moottoriliikennetien vierssä molemmin puolin poukkoilevan kv-väylän sijaan.

optimistx kirjoitti:

Jospa alkaisi taas leikkiä ajatuksella katetusta sukkulasta, jossa on tilaa vain pienelle polvien liikkeelle, vauvoille sopivat polkimet tai liukukiskot (vihjeitä kiitos!). Sukkulan saisi näin tosi matalaksi ja 250 W moottorikin jaksaisi vetää 23-25 km/h melkein aina, kuskin melkein laiskotellessa. Lain kirjain täyttyisi, kun polkimia kuitenkin heilutellaan pienesti (kiitos jviirretillekin ideasta ...). Tulisikohan sukkulan poikkipinta-alaksi puolet tavanomaisista ja ilmanvastuskerroin * poikkipinta-ala myös? Matalan Optima Baronin ympärille jotain halpaa mutta liukasta pisaraa. Semmoista, ettei paljon surettaisi, kun pöheiköstä keräilisi katteen osia ja täyttelisi sitten onnettomuusrekisteriä.

Ei heitä kauas mun ikuisuusprojektista, taakse menis 26" sähkönapa, akulle olis tilaa penkin alla tukikolmiossa vaikka kuinka. Tai sitten sähkömoottori vetämään ketjulla keskiakselista. Etupyörä ja puomi tarvii jokatapaukses oman tilansa joten sama on laittaa esim. 100mm kammet, kovin paljoa ei kasvata poikkipinta-alaa. 250w periaatteessa riittäis 50km/h vauhtiin mutta valmistumista odotellessa..

Eikä näkyis mitenkään päällepäin että on sähköistetty Ylämäissä tietysti saattas joutua polkemaan kun sitä painoa kertyy arviolta 25-30kg ilman sähköjä.

Pitäsköhän tuo liikennesäännöt ja mopo projekti siirtää omaan keskusteluun jotta eivät turhaa hukkuisi tänne?
siirretty -> http://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtopi ... =12&t=2594

TMS kirjoitti:

Sitä minä vähän mietin että jos tällaisen sukkulan rakentaisi niin eikö olisi kovin sääli ajella sillä vain 25 km/h? Siinä vauhdissa kun se ilmanvastus ei kuitenkaan vielä ole aivan dominoiva vastus. Alamäissä se tietysti menisi hyvää kyytiä.

Sinäpä sen sanoit. Tuo on kiusannut kaiken aikaa. Tuntuu, että ajattelutyötä tulee tehdyksi vuosikausia lainsäätäjien miellyttämiseksi. Saksassa on jo rekisteröitävissä ajoneuvoluokka, joka muistuttaa sähköavusteista polkupyörää, mutta jolla saa moottorillakin ajaa 45 km/h. Tullee se ennen pitkää Suomeenkin.
Vaihtoehto suuremmalle nopeudelle on, jos mopoksi rekisteröiminen olisi kohtuullisin muutoksin mahdollista. Katsastuskonttorille soittamalla selvinnee. Kukahan viitsisi soitella

Toinen motivaatiota vähentävä ongelma on tuntuma makaamisesta tiellä. Jos tahtoo vastukset mahdollisimman pieniksi, on rakennettava liukas muumio, sille pienet herkät pyörät ja pistettävä muumio makaamaan rekkajonon viereen tien pientareelle tai ison ihmissyöjäkoiran viereen/alle. Jotenkin tuntuu vistolta semmonen. Kävi tuo rekkamielikuva mielessä kun pari viikkoa sitten makailin Baronissa kapealla pientareella hissukseen lipuen ja rekan pyörät jyrisivät 10 cm etäisyydellä valkoisesta viivasta ja ohjaustangostani ehkä 20 cm. Oikeasti, ei liioittelua. (vastaantulija kai vei kuskin huomion niin ettei hän ehkä nähnyt minua lainkaan). Pitänee virittää kännykän videokamera alas takapyörän viereen kuvaamaan taaksepäin tuommoista rekan tai muun kuolettavan nopean kulkuneuvon hipaisuohitusta ja pistää sitten youtubeen.

Pienen ihmisen muumion poikkileikkauspinta-alaksi saisi noin 20 cm * 40 cm = 0.08 m2. Jos ilmanvastuskerroin olisi 0.1, niin tämä muumio päihittäisi kai kaikki poljettavat kulkineet ilmanvastukseltaan, maailmanennätysvempaimetkin (?).

Alan kallistua sille kannalle, että pyörässä pitää vähintäänkin maanteinlaita-ajossa olla kunnollinen kirkas punainen takavalo vasemmalla puolella takana. Kaikki on nykyään niin huomiovärjättyä ja valaistua, että autoilijat eivät enää kiinnitä huomiota valottomiin objekteihin. Olisiko hirvillekin määrättävä pakolliseksi valot. Oliko sinulla takavalo päällä.

jori kirjoitti:

...
Olisiko hirvillekin määrättävä pakolliseksi valot. Oliko sinulla takavalo päällä.

Ei ollut tuolla kertaa. Oli kirkas auringonpaiste takaviistosta. Vilkkulamppuni tuntuvat hyödyttömiltä silloin, kun pyörä on auringonpaisteessa. En pystynyt kokeilussa näkemään, oliko lamppu ylipäänsä päällä.

Tämä ei ole laiminlyöntini puolustelua. Tavallisesti pistän heijastusliivitkin lepattelemaan takaosaan ja kahdet vilkut, mutta tuolla kertaa "olin vain pientä paikallisajoa harrastamassa, joten silloinhan ei ole oikeastaan mitään vaaroja, eihän "

Yleensä kummallinen ja outo hoippuva kasa saa autoilijat kiertämään sen tosi kaukaa. Pystypyörää ei kierretä läheskään niin kaukaa eikä niin usein. Hoippuvassa kasassa pitäisi ehkä olla vielä kamerakuvauksen varoituskuva, ledejä vilkkumassa optisesti kaatumista näyttäen jne. Kypärän päähän kännykkävideokamera, vilkkuja, taustpeilejä ja takanakymä myös videona silmälasien kulmaan. Vai hikeentyisiköhän joku autoilija moisesta niin, että litistäisi kasan tahallaan parilla pienellä kädenliikkeellä ja sitten kaasua lisäten?

optimistx kirjoitti:

Ketjusta vetävä moottori voisi toimia paremmalla hyötysuhteella ja silti jaksaa hyvin ylämäet ja avustaa tasaisellakin tarvittaessa melkein maksimiteholla. Olisikohan semmoisia kohtuuhintaisia JA melkein äänettömiä?

http://www.cyclone-tw.com/

Äänetöntä en usko, mutta hinnan nyt ainakin näkee tuolta. Tamperelaisella Jarilla on noiden moottori, en tiedä mitä on ääni. Irc:ssä kaveri on toisinaan.

tavasti kirjoitti:

...
http://www.cyclone-tw.com/

Äänetöntä en usko, mutta hinnan nyt ainakin näkee tuolta. Tamperelaisella Jarilla on noiden moottori, en tiedä mitä on ääni. Irc:ssä kaveri on toisinaan.

Kiitos. Olen vuosia katsellut tuota, mutta kuultuani keskustelupalstoilta Keski-Euroopasta narinaa ikävästä melusta, en ole sitten tilannut. Pitää olla äänetön vempain. Tai joku pieni haikea suhina sallittakoon, kuin ratikassa (ja kuin nykyisessä pysty-Rennierissäni ...).
Akkuradilla on väittämänsä mukaan hiljainen ketjuun liitettävä moottori, mutta on kyllä saksalainen hinta, huokaus. Ehkä täytyy se ottaa, jos ei ikinä hiljaista ja halvempaa löydy.