Электролигерад МОЛНИЯ - идея, создание, опыт эксплуатации

[dead_man]

лучше из хромоля пайкой (серебром) или даже сваркой. даже среднепаршивая легированная сталь по удельной прочности как титан, но с ней куда проще получать качественные изделия, даж на коленке вполне реально. запас прочности вообще лучше не убирать - минус 3кг на раме не стоят мозгов на асфальте на сэкономленные $ можно заказать какие-нибудь узлы на заводе, например для обеспечения модульности - чтоб не думать сколько колёс сзади итп. да и шпиндель туды просится, звезда и внешний бесколлекторник квт на 10-15

[andreym]

- не надо внешний мотор - он же тогда 120 начнет по трассе ездить 

- насчет рамы считаю что если хромоль получится дешевле титана то есть смысл именно его использовать - опять же не будет проблем с "если чего подварить" - можно прямо в дороге от аккумов тоесть ремонтопригодность выше

- про размещение аккумов уже высказывал свое мнение - аккумы нужно перевешивать под пятую точку однозначно - хотя в текушей конфигурации аккумы довольно серьезно защищены от внешних воздействий и клиренс отличный.
с модульностью аккумов немного сложнее особенно с липолями - при подсоединии дополнительной батареи нужно обязательно проверять что обе половинки батареи заряжены одинаково иначе будет большой бум учитывая очень низкое вн сопротивление липолей.

- А колеса 26е полюбому надо пробовать - спицы на 2.2мм(родные от мотора) + даунхильный обод решат проблему обрыва спиц + возможность поставить любую покрыху вплоть до 3 дюймов.

[aleks17121960]

Алексей, на мой взгляд менять раму смысла нет (разве что немного укоротить), от добра добра не ищут.
Заднее колесо перегружено и из-за аккумуляторов тоже ( наверно весят килограмм 20).
Если вы используете литий-полимерные котлеты, которые относительно легко конфигурировать по  геометрии, то можно разместить их под рамой - разгрузится  заднее колесо и понизится центр тяжести.
Если использовать переднее колесо меньшего размера, то сократится общая длина лигерада и посадка будет более  удобной.
Для двухколесного лигерада делать аэродинамически совершенный кокпит не имеет смысла, если вы не собираетесь использовать его в гонках.
Аэродинамический "хвост", снижающий аэродинамическое сопротивление  на 10-30% - это имхо единственный приемлемый вариант обвеса при использовании лигерада в городском траффике.
Можно сделать мягкий хвост, надуваемый избыточным давлением от встречного потока воздуха через воздухозаборники, как это описано в известной книге по веломобилям. Можно его сделать адаптивным - конец хвоста соединен с леской на пружине,  расчитанной таким образом, чтобы хвост распрямлялся на высокой скорости (большое давление воздуха) и сжимался на маленьких скоростях.
Примерно так, как на  рисунке.

Насчёт уменьшить переднее Алексею предлагали уже,он ответил,что накат хуже будет.Хотя,думаю,если 17" от мопеда типа Ориона,с литым диском,должно пойти.Будет естественная эволюция-отказ от педалей-мопед-мотоцикл.Вес будет примерно тот же или меньше даже.А если ещё и заднее от мопеда,спицованое,то и совсем хорошо.2,75-17",типа.Длина машины меньше на 250-300мм,вес меньше за счёт сокращения рамы,высоту,изменив посадку,снизить ненамного и перенести АКБ под сиделку.Щиток-обтекатель для ног(до колен),и кок по силуэту сзади.

[AlexPFR]

Накат, в смысле трение качения , будет действительно хуже и на маленьких скоростях это наверно будет заметно. Но не надо забывать о том, что колеса вносят существенный вклад в общее аэродинамическое сопротивление на больших скоростях. Поэтому меньший мидель малого колеса  компенсирует снижение наката. Ну и следует принять во внимание лучшую маневренность малого колеса и тот факт,  что на малом колесе проще сделать аэродинамический обвес и парусность его меньше.

[FAS_r7]

Накат, в смысле трение качения , будет действительно хуже и на маленьких скоростях это наверно будет заметно. Но не надо забывать о том, что колеса вносят существенный вклад в общее аэродинамическое сопротивление на больших скоростях. Поэтому меньший мидель малого колеса  компенсирует снижение наката. Ну и следует принять во внимание лучшую маневренность малого колеса и тот факт,  что на малом колесе проще сделать аэродинамический обвес и парусность его меньше.

Очень важное замечание про сопротивления колёс и парусность крыла. Тоже об этом многократно думал. Как бы их оценить?
Были мысли поставить назад 26", а спереди или 20" или 24".   Правда в этом случае всё заново покупать надо - обода, покрыхи, вилку (хотя бы под 26" колесо)

Про металлы.  Сталь меня напрягает проблемой антикоррозионной защиты. Вот что. 

Овертикаливание посадки тоже скорости не прибавит, поэтому только если совсем чуть-чуть. А мне соотношение ток/скорость по любому надо улучшать - иначе и заморачиваться не буду.

Про обтекатель - я и имел ввиду задний полуобтекатель (тейлбокс/хвост). Кстати мысль сделать его из двух разъединяющихся частей. Основная, являющаяся багажником, идёт от спины только до заднего габарита колеса (позволит ставить на попа в лифт) и не сужается в этом месте до конца. А вот к ней сзади пристёгивается лёгкий хвост, которым пользуемся при дальних/скоростных поездках.

Аккумы хоть и котлеты и их вроде как без проблем можно размазать по раме, но на холода как же быть? Нужно утепление с подогревом, что приводит к размещению котлет в одной кучке, т.е. в ящике.
Ящик бы сделать один общий на все аккумы (21*31*21 см) и разместить его за сиденьем но не ниже _опы, т.к. мидель сущ. увеличится. Сейчас это где у меня контроллер и аморт. Но в этом случае куда-то надо девать колесо, амморт, трубу рамы 

[AlexPFR]

По поводу аэродинамического сопротивленя колес. Это конечно не так просто оценить. Можно попытаться использовать литературные данные для колес гоночных шоссейников. Мне попадалась научная статья (сейчас уже не помню где она у меня на диске) по измерению силы аэродинамического сопротивления колес (аэродинамические монотрубки (включая дисковые колеса), вес 800 г и пр.) По памяти сила аэродинамического сопротивления на скорости 40 км/ч была в пределах 1.1-1.4 N. Для вашего надо умножить как минимум на два. Итого, имеем для одного колеса на скорости 50 км/час 4.5 N, что дает мощность 63 вт, но это скорее всего заниженная величина.
Овертикаливание прежде всего повышает безопасность.
Про настраиваемый тейлбокс - вполне нормальное решение, имхо.
По поводу котлет в нижней части рамы. Не надо делать упор только на мидель,имхо. Ничто не мешает вам сделать обтекаемый ящик (или два, по обе стороны) с подогревом, из стекловолоконного композита. Сила аэродинамического сопротивления  пропорциональна произведению миделя на Cx.
Но все-таки с аэродинамическим хвостом вопрос неоднозначный. Парусность возрастет существенно, на скорости больше 50 км/час это может быть просто опасно, имхо разумеется.

P.S. Попробуем оценить чистую мощность для вашей Молнии на скорости 50 км/ч.
1. Сила трения качения 1400N x 0.006= 8.4 N. Pr= 117 вт.
2. Сила аэродинамического сопротивления Молнии с водителем. Мидель 0.45м2, Cx 0.8. Fa= 0.615*0.45*0.8*14*14= 43 N. Pa(50) = 607 вт.
3. Мощность аэродинамического сопротивления двух колес 130 вт.
Всего: 854 вт.
Не знаю, насколько это соответствует действительности.

[botas]

Были мысли поставить назад 26", а спереди или 20" или 24".   Правда в этом случае всё заново покупать надо - обода, покрыхи, вилку (хотя бы под 26" колесо)

Просто пересобрав колеса на 26" получим уменьшение длины аппарата на 10 см (возможно надо будет слегка укоротить сзади раму).
Вилку менять не надо, иначе изменится геометрия (угол рулевой трубы), что может оказаться критичным.

В связи с увеличением парусности из-за планируемого тейлбокса массу аппарата лучше тоже не снижать.

Тейлбокс, наверное, имеет смысл делать типа таких:

[AlexPFR]

У меня складывается впечатление, что улучшение аэродинамики за счет тейл-бокса сильно преувеличено.
Вот здесь http://www.novosport.de/en/?Products:Boxes_%26amp%3B_tail_fairings показаны  разнообразные конструкции tail-box, они красивые, их можно купить. Но никаких конкретных данных по аэродинамике не приводится. Пишется скромно - могут улучшить  аэродинамику вплоть до 15%  (The advantages of our tail boxes are: Improvement of aerodynamics up to 15% according to type and size Low weight compared to all other boxes and materials). Я это понимаю так: улучшение аэродинамики на 15%  - это весьма непросто. Спрашивается, стоит ли городить огород ради , скажем ,более реальных 5-10%? Ну может быть для мускульного привода гоночного лигерада 10% это и важно, но для электролигерада, предназначенного для езды в городском траффике, и для транспортировке в лифте...

[botas]

У меня складывается впечатление, что улучшение аэродинамики за счет тейл-бокса сильно преувеличено.
Вот здесь http://www.novosport.de/en/?Products:Boxes_%26amp%3B_tail_fairings показаны  разнообразные конструкции tail-box, они красивые, их можно купить. Но никаких конкретных данных по аэродинамике не приводится. Пишется скромно - могут улучшить  аэродинамику вплоть до 15%  (The advantages of our tail boxes are: Improvement of aerodynamics up to 15% according to type and size Low weight compared to all other boxes and materials). Я это понимаю так: улучшение аэродинамики на 15%  - это весьма непросто. Спрашивается, стоит ли городить огород ради , скажем ,более реальных 5-10%? Ну может быть для мускульного привода гоночного лигерада 10% это и важно, но для электролигерада, предназначенного для езды в городском траффике, и для транспортировке в лифте...

Здесь http://www.m5recumbents.com/site/EN/Models/CrMo_Low_Racer пишут, что экономится 30% энергии, что дает 10%-ный прирост скорости.
Тут (http://www.m5recumbents.com/site/EN/Models/Carbon_Low_Racer) внизу страницы указана скорость при 250 Вт. Хвостовой обтекатель дает 10% прироста в скорости, полный обтекатель - 72%.

[FAS_r7]

...
Попробуем оценить чистую мощность для вашей Молнии на скорости 50 км/ч.
1. Сила трения качения 1400N x 0.006= 8.4 N. Pr= 117 вт.
2. Сила аэродинамического сопротивления Молнии с водителем. Мидель 0.45м2, Cx 0.8. Fa= 0.615*0.45*0.8*14*14= 43 N. Pa(50) = 607 вт.
3. Мощность аэродинамического сопротивления двух колес 130 вт.
Всего: 854 вт.
Не знаю, насколько это соответствует действительности.

Можно пояснить цифири?   И как прикинули/померили/посчитали Сх и мидель моего дивайса?
Да, Ваша цифра почти совпала с реальностью.

botas - классные картинки нарыскал, спасибо!

мне ещё вот такой очень нравится. Окончание хвоста отстёгивающимся сделать, и разместить всё на колёсах повыше, т.к. подвеска нужна.

Спасибо за мнения, интересные замечания и пожелания!   Кто ещё что-то хотел сказать, но как-то сомневается или с какими-то мнениями просто согласен - высказывайтесь, плиз.  Мне очень важно мнение коллег!

[aleks17121960]

Такой обвес примерно может Сх до 0,65-0,7 уронить.

[Mixail]

Если будет новая рама или переделка старой, то может поставить не велосипедное колесо, а мотоциклетное?
К примеру такое http://www.enertrac.net/product.php#b
Запас мощности и прочности будет приличный, возможно и проблема с охлаждением решится, ничего придумывать не надо будет если мотор уже расчитан на большую мощность. Заднюю вилку для прочности можно стальную сделать, а саму раму из титана.
Еще кое что по этим моторам http://enertracrawfeed.blogspot.com/

[aleks17121960]

Вес 50-60кг-вес среднего мопеда,и резина от мопеда-логично,хотя сзади и малореально-скорость ёкк,МК оборотов не даст,или напругу поднимать.Или скутерное ставить.Или внешний двиг.

[AlexPFR]

Можно пояснить цифири?   И как прикинули/померили/посчитали Сх и мидель моего дивайса?
Да, Ваша цифра почти совпала с реальностью.

С миделем (0.45м2) я лажанулся, посчитал исходя из картинки ( расстояние от головы водителя до рамы 0.9, ширину сечения брал 0.5м). Цифра явно завышенная. Скорее всего реальный мидель 0.35-0.4 м2 ( ближе наверно к первой цифре). Сd брал среднее между значением для гоночных великов и для дорожных (0.7 и 0.9 соответствено), что тоже весьма неточно (разные источники дают разные цифры).  Но если цифра близка к реальной, то значит я скорее всего угадал с произведением миделя на коэффициент аэродинамического сопротивления (ACd = 0.36 м2). Для лучших лигерадов мидель равен 0.32-0.35 м2.  Если принять мидель вашей Молнии 0.35 м2 ( без учета колес), то Cd будет 1.03, многовато конечно, а с другой стороны, ящики с батарейками расположены так, что генерируют максимум завихрений.
Масса лигерада с водителем бралась 140 кг, коэффициент трения качения 0.006, что наверно меньше реального, скорее всего надо бы взять 0.007.
Вообще эти мои оценки весьма приблизительные, я их сделал только для того, чтобы оценить взаимное соотношение трения качения и аэродинамического сопротивления  колес и рамы с водителем.   

Относительно перехода на скутерные колеса. Накат будет существенно хуже. Трение качения у таких колес  0.01 и больше (даже хорошо накачаных). Кроме того, малые колеса приведут к снижению высоты лигерада, что не хорошо с точки зрение заметности на дороге. Сейчас Молния имхо имеет оптимальную высоту ( судя по фоткам, 135 см - уровень головы водителя).

[AlexPFR]

После того, как запостил предыдущий ответ, задумался, какой должен быть концепт городского электролигерада (ГЭЛ)? Или точнее, как можно модифицировать Молнию в этом направлении?
Вот что получилось.
1. Раму оставляем как есть. Меняем переднее колесо на 24", вилка остается старая.
2. Ящик аккумуляторов делаем обтекаемым (60х40х20см) и помещаем под рамой.
3. Делаем легкий, обтекаемый, с минимальной боковой парусностью, раздвижной кокпит из композита. Кокпит состоит из двух сдвижных  частей (направляющие уже есть на раме) Прочность  должна быть достаточна для сохранения аэродинамических характеристик, транспортировки в лифте и пр. (т.е на уровне прочности одежды), поэтому можно снизить вес кокпита до 3 кг. Нижняя часть передней половины кокпита без дна для доступа ног.
4. Дополняем конструкцию костюмом водителя. Аэродинамический мотошлем и пристежные щитки на заднюю сторону голени и бедра для снижения поддувания и улучшения аэродинамики.

Оценка чистой мощности для движения со скоростью 50 км/ч дает величину 450 ватт. Аккумулятора на 2квтч должно хватить на 150 км.
Конструкция должна входить в лифт.

[botas]

А мне кажется, что городской лигерад должен быть ближе к такому варианту: http://www.geoffbirddesign.co.uk/hpv/t7bike.htm
И еще мне кажется, что увеличивать мидель выносом батарей вниз неправильно.
Батареи сейчас находятся в правильном положении - в аэродинамической тени - их нужно просто убрать в тэйлбокс.

[FAS_r7]

AlexPFR   Ваша креативность поражает! спасибо, +1
Мне кажется достаточно сделать сдвижной только переднюю часть кокпита.  возьму на заметку для последующего этапа модернизации.
Но аккумы в этой схеме всё же не вяжутся, прямо лишними кажутся.

сейчас пока ещё рассматриваю\обдумываю варианты с перекомпоновкой рамы, так чтобы акки под спиной разместить (котлеты лёжа в два слоя и в два ряда контактами в стороны - ящик 13*45*34 см), но не ниже сиденья под попой. Но неясно куда деть в этом случае подвеску заднего колеса.

[NikolayS]

Всем хорош лигерад - удобно, быстро, экономично, модно. Одно беспокоит меня да и многих других - безопасность! Может стоит этот момент глубже продумать. Вон на фотке у мужика щитки на руках, а на ногах нет ничего, странно.
Вот если бы добавить ремни - пристегнуться к креслу, за плечами поперечную балку(пошире плеч), чтобы падать не на плечо а на нее, такую же под попой (шире попы) и у коленей. Мысль если завалиться на бок - чтобы не придавило лигерадом и большая часть собственного веса тоже осталась на нем. Остальное - щитки выдержат. За головой - подголовник бы(от удара сзади). От лобового - ремни помогут.