Nopeuspyörän konsepti ?

[LowriderPilot]

Mikä teidän mielestänne on paras nojakkikonsepti nopeuspyöräilyyn? Hyvin monet streamlinerit on tehty tällä perusrakenteella, eli tuo eturengas on polkijan haarojen välissä ja siinä on etuveto. Onko tämä optimaalisin rakenne? mm Whittinghamin Varna-streamliner on tehty noin. Tuossahan akseliväli on aika lyhyt, joten kovilla nopeuksilla menon luulisi olevan kovinkin holtitonta. Miten sellainen rakenne, jossa etupyörä on polkimien etupuolella ja polkija on etu-ja takapyörän välissä toimii? Siinä akseliväli on pitkä, joten meno on vakaampaa(?). Katteen pituushan ei sinänsä lisää ilmanvastusta vaikkakin hivenen painoa. Onko tämän kiikkeryyden ja painon lisäksi jotain muita kohtia jotka on otettava huomioon.

-LRP

[Nebulus]

Käsittääkseni tunnin ja vuorokauden ajon maailmanennätkset on tehty juurikin konseptilla "vetävä etupyörä haarojen välissä, ketjun kääntö ohjainlaakerin vierestä rissalla". Tuossahan pärjää lyhyemmällä ketjulla kuin takavedossa, mikä säästää painoa.
Molempien renkaiden välissä makaamisessa olisi se etu, että voisi käyttää isoja (vierintävastukseltaan pienempiä ja vakaampia) renkaita sekä edessä että takana. Ketjun vetäminen ja ohjauksen järjestely sensijaan mietityttäisivät.

[lowrides]

Kyllä se paras konsepti on käytössä juuri noissa Varna streameissä. Ainakin nuo ennätysmiehet ja pyörän tekijät ovat sanoneet että kaikkein oleellisinta on minimoida pyörän koko. Katteen pituus lisää siis ilmanvastusta. Lisäksi oleellista on hyvät suhteet istuimen korkeuden, -kulman ja polkimien korkeuden kanssa, jotta saadaan kaikki watit irti ajajasta.

Kyllähän noita projekteja on joissa on mallinnettu kaikkein aerodynaamisinta pyörää kovilla budjeteilla (esim. speedhawk tiimi), mutta aika vaisuksi ovat tulokset aina jääneet. Nämä pyörät ovat aina olleet varnaa isompia kooltaan. Georgi on muotoillut varnan "taiteilijana", ottanut vaikutteita luonnon muodoista. Joitakin linjojen parannuksia on ajansaatossa tehty. Mielenkiintoinen näyte kuinka se kuuluisa insinööritaito ei aina tuota parasta tulosta.Whittigham ei myöskään ole varmasti se kovin luu, ennätyksiä on yrittänyt entisiä ammattilaisia ja olympia pyöräilijöitä, mutta tuloksetta.

Niin ja kai tuo on vakaa pyörä, kun sillä ajetaan säännöllisesti yli satasta, enkä muista että koskaan olisi kaatunut. Rob Englishin Mangohan taas osoittautui epävakaaksi http://rob.bikerevuk.com/kingcycle/Mango.html

[jviirret]

Pitkä akseliväli tuo painoa lisää. Siinä missä metrin putken päällä istuminen ei taivuta sitä, niin samaa putkea 2m pitkästi niin saattaa notkua jo paljonkin.
Pitkä akseliväli tarvii laajemmat ohjausliikkeet ja lisäksi monimutkaisen ohjauksen välitys systeemin, lyhyissä toimii suora ohjauskin.
Pieniä eroja mutta kun kilpailu on kovaa niin kaikki merkitsee.

Jukka

[jori]

Moottoripyörillä ajellaan yli kolmensadan nopeuksia, eikä niiden akseliväliä ainakaan pidennetty ole. Lyhyempi taitaa olla akseliväli kilpamoottoripyörässä kuin esim. Varnassa. Akseliväli ei kaksipyöräisessä ole sellainen vakauden tae, kuin useampipyöräisessä.

Käsittääkseni noissa etuvetoisissa käytetään täysikokoisia (622) pyöriä.

Lowrides tuossa kertoikin syyt tuohon minimikokoiseen konseptiin päätymiseen, eli paino ja katepinta-alan pienentäminen.
Kun vertaillaan oikeasti virtaviivaiseksi muotoiltujen kappaleiden vastuksia, eikä niiden tehtävänä ole tuottaa nostovoimaa kuten siipien, ilmanvastukseen vaikuttaa pääasiassa kokonaispinta-ala = ilman kitka. Kun muoto ei tuota pyörteitä = vastusta, ainoaksi ilmanvastuksen lähteeksi jää ilman pyyhkimä pinta-ala, joka kitkan takia tuottaa pieniä kohti takapäätä kasvavia pyörteitä (rajakerros). Pyörteet jäävät siis pienemmiksi, kun kappale on lyhyempi.

Käytännössä näiden nopeuspyörien ilmanvastuskertoimet eivät vielä ole lähelläkään pelkän kitkavastuksen tilannetta, eli pyörteitä muodostavia yksityiskohtia on vielä mm. pyörien läpivienneissä, joten pienin vastus saavutetaan tällä hetkellä kevyimmällä pyörällä, jonka suuret pyörteen lähteet on muotoilulla taklattu ja yksityiskohdissa on osattu valita oikeat ratkaisut.

Insinööritaitoa on monenlaista. Se on vaan insinöörin taitoa.

Jori

[Mustasudenkorento]

On muuten tuossa Rob Englishin Mangossa aika karsean oloinen tuo ajoasento..
Veikkaisin että jos tuo voplaa yhtään niin se on menoa, ohjaus nivel on kai kyynärpään kohdalla tai takana jos tulkitsen kuvia oikein...

Ja eikös noissa nykyisissä nopeusvehkeissä suurimman yksittäisen ilmanvastuksen aiheutajat ole renkaan reijät pohjassa.
joten kyllähän ne aika hyvin viilattuja on...

pyörien painot on on kai vielä vähän vaiheessa?
En kyllä hirveästi muista painoja mainostetun...
Rob Englishin Mangossa 16,4kg pyörä kisakunnossa siihen 67 kilonen kuski.. = 83,4 kg...
joka on 8,6kg vähemmän kuin mitä minä kalsarit jalassa

jori tai jokuhan voi laskea paljon esim 5km suoralla 400w teholla 2kg muutos pyörän painossa tekee loppunopeuteen.

jotta eiköhän mahdolisimman pieni ja kevyt ole se avainsana...

Tuo mikä pisti silmään kun kerran katselin videota tollaisesta bensapihi kisasta niin siellä ajokkeja ei maalattu vaan niihin laitettiin tarrat kun se kuulemma oli kevyempi vaihtoehto...

[jori]

jori tai jokuhan voi laskea paljon esim 5km suoralla 400w teholla 2kg muutos pyörän painossa tekee loppunopeuteen.

2kg on summittain 2% vierintävastuksesta. Vaikutus tehoon riippuu nopeudesta, sillä teho on vastusvoima kertaa nopeus.

Kuvitellaan nyt, että kyseessä on tällainen katettu virtaviivainen, nopeus on siis 25 m/s, eli 90 km/h. Jos vierintävastuskertoimeksi arvataan vaikkapa 0,006 ja ajokin kokonaispainoksi tuo 90 kg, niin vierintätehoa kuluu tuossa nopeudessa 132 wattia. Kaksi kiloa pienemmällä painolla 129W. Ero on siis 3 wattia.

Ilmanvastukseen kulutetaan siis tuosta 400 watista 271W tai 268W. Ilmanvastukseen hukkautuva teho on verrannollinen nopeuden kolmanteen potenssiin, joten nopeudet suhtautuvat, kuten tehojen kuutiojuuret. Nopeus lisääntyy siis 0,37% eli 0,3 km/h. Eli suurin piirtein saman verran, kuin ilmanvastuskertoimen parantamisesta yhdellä prosentilla.

Jori

[Teemu Kalvas]

Niin ja kai tuo on vakaa pyörä, kun sillä ajetaan säännöllisesti yli satasta, enkä muista että koskaan olisi kaatunut. Rob Englishin Mangohan taas osoittautui epävakaaksi http://rob.bikerevuk.com/kingcycle/Mango.html

Se (jos nyt puhutaan kaikista Varna Diablon versioista aikojen saatossa) on kaatunut lähdössä monta kertaa, mikä nyt on asia joka oli jo suunnitellessa tiedossa: lähdössä pitää vain osata ajaa tai se kaatuu. Kovemmassa vauhdissa on nähdäkseni ajettu vain yhdet lipat. Whittingham kaatui sillä joskus vähän yli satasen vauhdissa. En muista meriselitystä, oliko siinä kova sivutuulen puuska jolloin korjausliikkeessä etupyörä osui etupyörän läpiviennin aukon reunaan tai jotain vastaavaa. Ei siinä kuitenkaan miehelle käynyt kuinkaan. Katteen kyljestä hioutui melkoisesti ylimääräistä massaa pois, kylkiliuku oli pitkä ja komea.

Edit: linkki: He also set a new world record for the fastest HPV crash, at over 80MPH, briefly going airborne in the process. This crash occurred because of a blowout just before the timing traps. Sam was shaken by the crash and slide but the well built Varna Diablo protected him from damage and he emerged unscathed.

Edit2: video lipoista.

Edit3: sotkin nyt linkit, jälkimmäinen video onkin Rob Englishin kaatuminen. No, suunnilleen samalta se näytti.

[lowrides]

...Käsittääkseni noissa etuvetoisissa käytetään täysikokoisia (622) pyöriä...

Jori

Muistaakseni Varnassa 24 ". Renkaat olivat kilparullatuolin renkaat, jotka pumpattiin ihan äärimmäisiin paineisiin.

[LowriderPilot]

Muistaakseni Varnassa 24 ". Renkaat olivat kilparullatuolin renkaat, jotka pumpattiin ihan äärimmäisiin paineisiin.

Onko noissa kisoissa pakko käyttää ilmakumirenkaita ?!?! nimittäin vierintävastus olisi varmaan parempi jos käytettäisiin umpitavaraa samalla tavalla kuin rullaluistimissa, toki siis täyskokoisena ja kevennettynä siten että tuota materiaalia on vain nimeksi kosketuspinnassa tai riittävästi antamaan edes hieman joustoa... rengas painaisi enemmän mutta tarjoaisi pienemmän vierintävastuksen. Tai sitten materiaaliksi valitaan niin kova kumiseos että rengas voisi olla paljon pienempi ja samalla jopa kevyempi kuin nykyiset ilmakumipyörät.

[Teemu Kalvas]

Ilmatäytteisellä renkaalla on matalampi vierintävastus kuin umpirenkaalla. Lisäksi umpirengas ei pysy tiessä kiinni kun pompottaa ikävästi, mikä johtaa kaksipyöräisen kaatumiseen ohjauskyvyttömyyden vuoksi tuollaisissa vauhdeissa.

[LowriderPilot]

Ilmatäytteisellä renkaalla on matalampi vierintävastus kuin umpirenkaalla. Lisäksi umpirengas ei pysy tiessä kiinni kun pompottaa ikävästi, mikä johtaa kaksipyöräisen kaatumiseen ohjauskyvyttömyyden vuoksi tuollaisissa vauhdeissa.

hmm.. siis mihin ilmataytteisen renkaan pienempi vierintävastus perustuu verrattuna umpirenkaaseen ? Onko kyseisiä renkaita testattu rinnakkain jossain ja vertailtu?

-LRP

[jviirret]

No ainakin tuollainen lasten umpikumirenkainen kolmipyörä on asfaltilla paljon raskaampi liikkumaan kuin vastaavan kokoisilla ilmakumirenkailla oleva pyörä Lisäksi pitää mennessään hirveää räminää ja kolinaa. Tämän varmaan on huomannut jokainen joka on joskus kolmipyörää harjanvarrella ja polkupyörää "opetusaisalla" työntänyt.
Umpikumirengas ei kai jousta tien epätasaisuuksien mukaan, vaan pakottaa ajoneuvon jatkuvaan ylös alas liikkeeseen ja se syö tehoa. Ilma on joustavampi materiaali, koko renkaassa oleva ilma painuu kasaan kun joku terävä painaa alareunassa. Umpikumilla ei tätä ominaisuutta ole, vaan koko jouston pitäisi tapahtua kontakti kohdassa. Riittävän pehmeä umpikumi taas painuu kasaan peilipinnallakin.

Jukka

[LowriderPilot]

No ainakin tuollainen lasten umpikumirenkainen kolmipyörä on asfaltilla paljon raskaampi liikkumaan kuin vastaavan kokoisilla ilmakumirenkailla oleva pyörä Lisäksi pitää mennessään hirveää räminää ja kolinaa. Tämän varmaan on huomannut jokainen joka on joskus kolmipyörää harjanvarrella ja polkupyörää "opetusaisalla" työntänyt.

Jukka

Tämä ei varmaan ollut kisakäyttöön tehty kolmipyörä vai oliko?

Pointti tähän umpikumiseen renkaaseen oli se, että jos Varnan renkaat on jo nyt pumpattu niin täyteen kuin renkaan rakenne kestää, niin varmaan tavoite olisi pumpata se vieläkin kovemmaksi, tätä vain ei taida mikään nykyrengas kestää. Ilmeisesti nykyinen ilmakumirengas on tullut ominaisuutensa päätepisteeseen tässä asiassa eli jotain uutta pitäsi kehittää tähän, joko sitten kovemmat paineet kestävä rengas tai sitten jotain muuta...

Jotta rullaavuutta voisi parantaa, rengas siis voisi olla vieläkin kovempi, samalla menetetään jousto-ominaisuus jolloin taas voidaan kyseenalaistaa koko ilmakumirenkaan olemassaolo sekä sen mukanatuoma jousto. Nopeuskisat yleisesti pidetään hyväpintaisilla teillä kuten tuolla Battle Mount. tai suljetulla radalla, mutta välineet pitää ollakin kisan ja kisapaikan mukaan viilattu, huonoissa olosuhteissa ja huonolla pinnalla ei voida saavuttaa ennätyksiä on sitten välineet mitkä tahansa. Pitääkö välineitten sitten olla tehty kestämään myös huonoja olosuhteita?, mielestäni ei, jos tavoitellaan vain ennätystä.

[Joutilas]

Sivuutetaan renkaan ohjauksessa ja voimanvälittämisessä tarvitava kitka ja tarkastellaan vain pelkkää rullaavuutta.

Olisiko niin, että optimia tavoiteltaessa renkaan "kovuus" ja ajoradan "rosoisuus" olisivat siten kytkeytyneinä toisiinsa, että jos "rosoisuus" on keskivertoa niin myös "kovuuden" pitää olla keskivertoa. Paras rullaavuus saavutettaisiin näiden ominaisuuksien leikkauspisteessä. Tällöin renkaan kovuus (mahdollisimman korkea paine) ei sinänsä olisi ehdoton tavoite.

Kova rengas, vaikka sileä teräskiekko, olisi hyvä kovalla ja sileällä pinnalla (junanpyörä ratakiskolla), mutta jos kiskoissa on 5cm:n hammastus, niin joku kimmoisampi rengasratkaisu antaa ilmeisesti kevyemmän vierinnän.?

Rengastaja ei yleensä voi vaikuttaa ajoradan pinnan "karheuteen", vaan rengasvalinnat ja paineet pitää sovittaa sen mukaan.
Vaikka ajettaisiin "sileällä" asfaltilla, niin sillekään ei ehkä ole paras valinta teräksenkova rengas. Asfaltillakin on oma rosoisuutensa, johon renkaan on omalla kimmoisuudellaan kyettävä vastaamaan. Toki toivottu paine saattaa olla melko korkea. Huonommalla pinnalla paineista voi jopa joutua tinkimään.