Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

[tavasti]

Sitä siinä mietti että onko mahdollista että kun akku ajetaan lähes tyhjäksi , voi sen lataus ohjelma enallistaa lähes uuden veroiseksi. Jos näin on niin eikö silloin geeliakku kannata välillä ajaa ihan tyhjäksi .

Luulen luulevani, että lyijyakuille (myös geeli) on parempi mitä täydempänä se pysyy. Ainakin bilteman akkujen mukana tulee lappunen jossa on kuinka monta sykliä kestää, ja syklejä on sitä enemmän mitä täydempänä akku pysyy. Mutta toinen juttu on sitten laturin toiminta. Kun laturi menee ylläpidolle, niin oletko antanut sen jatkaa hommiaan, vai ottanut irti? Ilmeisesti parhaat laturit ovat sellaisia, jotka ylläpitotilassa vähän purkavatkin akkua, ja taas lataavat. Näin pumppaamalla akkuihin saadaan kuulemma enemmän potkua.

[Nojanalle]

Tuossa seinässä se aina kököttää ja imee enerkiaa verkosta kaiken aikaa.
tänään kun lähden lenkille nähdään miten homma pelittää . Joku on jossain kirjottanut että akun täysin tyhjetessä ja kun se herätetään udelleen . Voi akun pohjalle kertynyt sulfidoitua. Mitä lie sillä tarkoittaa. Ainakin vanhankin geeliakkua voidaan jonkin verran enallistaa , älylaturin avulla. En tierä tästä , onko vaan puhetta. Ainakin tavallinen lyijyakku autoissa kun on sippi , mikä sippi.

[optimistx]

Oikein veikkasit, tuo 20 % tuntuu jo paljon paremmalta! Ehkä polkemiskokeessa päästään jo sitten 23 % :iin.

Luultavasti, kun kaksipyöräisellä ajaessa tasapainon ylläpitoon kuluu hieman energiaa.

Jukka

Kyllä siihen varmaan vähän kuluu, vaikka hämmästyin "tyhjää polkiessa", kun syke säilyi suurinpiirtein samoissa lukemissa kuin tietokoneen vieressä hiirihommissa. Mutta täytyy mittailla tarkemmin. Tuli kuitenkin jo tällainenkin yllätys:

---

Tein jatkokokeilun portaidennousussa.

Ripustin repussa selkääni 13.3 kg:n akun. Kokonaispainoksi tuli 91.9 kg, kun se aiemmassa testissä oli 76.4 kg, lisäys 15.5 kg eli 20.3 %.
Mekaanista energiaa E1= m *g *h tarvitaan 20.3 % enempi kuin aiemmassa kokeessa.

Paljonko pitäisi kaiken järjen mukaan elimistön ravinnonpolttoenergian E2 (eli sykemittarin kilokalorilukeman) lisääntyä verrattuna aiempaan kokeeseen?

20.3 % kai arvelet sinäkin?

Perinjuurin hämmentävä tulos tuli. Voiko tämä olla oikein:

mek. energiaa mgh = 91.7kg9.81 m/s² 82.80m5/1000 = 100.7 kilojoulea = E1

sykem.energiaa 261 kcal - 61 kcal = 200.0 kcal = 836.8 kJ = E2

E1/E2 = 12.0 % ohoh! (odotin noin lukuarvoa 20 % uten edellisessä kokeessa, ilman reppua)

Pitäisikö etsiä/kehitellä parempia reppuja? (---> parempia kulkuneuvoja? )

---

Kunhan saan jotain tolkkua tähän sykkeiden tulkintaan, niin mielessä siintelee tavoite voida laskea pyöräillessä joka hetki kehon tuottama mekaaninen energia sykkeistä. Sykkeen ja mekaanisen energian tuoton välillä vallinnee kullakin yksilöllä allaolevan kuvan esimerkin tapainen yhteys. Sininen käyrä on tarvittu mekaaninen energia, joka on ensin nolla, hyppää sitten vakioksi 100 lyhyksi ajaksi, ja putoaa sitten silmänräpäyksessä takaisin nollaan. Punanen syke-käyrä seuraa jonkin verran viivästyneenä sinistä, ja erimuotoisena. Punanen sykekäyrä on siis ylhäällä vielä pitkään rasituksen loppumisen jälkeen.

Periaatteellinen siirtofunktion muoto

siirtofunktio.png (25.86 KiB) Katsottu 4006 kertaa

Tarvittu/tuotettu energia on käyrän alapuolinen pinta-ala, eli käyrää vastaava integraali.

Saattaa olla mahdollista selvittää yksilölle tiettyihin tilanteisiin nk. siirtofunktio, jonka avulla voidaan sinisestä käyrästä LASKEA etukäteen punanen, ja mikä riemastuttavinta, punasesta käyrästä LASKEA sininen. Aah! Pakahdun innostuksesta!

Jos moinen laskenta onnistuisi pyöräilyn yhteydessä, sillä voisi tavallaan ulkoistaa sydämen tuntemukset ja mutut laskettaviksi luvuiksi :

"Tämä selkäreppu A tuntuu 37 % paremmalta (energiatehokkaammalta) kuin selkäreppu B"
"Joo, vähän siltä se minustakin tuntui, paremmalta, mutta että 37 %. Hmm"
"Niin, ja kun vaihdoin penkkiini niskatuen, niin pyöräilyni energiatehokkuus nousi 1.2 % +- 0.7 %. Lisäajeluissa keskiarvo tarkentuu ja virhemarginaali pienenee"
" Ai jaa, pitäisiköhän minunkin ..."

[Mustasudenkorento]

Tein jatkokokeilun portaidennousussa.

Perinjuurin hämmentävä tulos tuli. Voiko tämä olla oikein:

Pitäisikö etsiä/kehitellä parempia reppuja? (---> parempia kulkuneuvoja? )

Suomentaisitko kuin tässä nyt kävi?
Oliko energian kulutus suhteessa vähemmän kuin kasvanut kokonaispaino olisi antanut olettaa, vai pudottiko massanlisäys energian kulutusta? vai jotain ihan muuta?

(Ps, kiinnostavia testejä mutta ei vain pysy aina ihan perässä...)

[optimistx]

Suomentaisitko kuin tässä nyt kävi?
Oliko energian kulutus suhteessa vähemmän kuin kasvanut kokonaispaino olisi antanut olettaa, vai pudottiko massanlisäys energian kulutusta? vai jotain ihan muuta?

(Ps, kiinnostavia testejä mutta ei vain pysy aina ihan perässä...)

Oikein hyvä, että kysyit. Ajan mittaan kyllä lyhennän ja selvennän näitä vielä itsellenikin hyvin epämääräisiä ideoita.

Reppukokeessa syke nousi aivan liian paljon aivan liian pitkäksi aikaa. Lisämassan kantaminen rasvakerroksena varmaan rasittaa paljon vähempi kuin repussani. Näyttäisi olevan mahdollista kantaa tietynpainoista lisämassaa "taloudellisesti" tai "epätaloudellisesti". Sykettä analysoimalla voisi muuntaa tuntumisia numeroiksi. Esim. oppia, kuinka tietty reppu pitäisi pakata niin, että se kuluttaisi mahdollisimman vähän energiaa (kävellessä, pyöräillessä).

[ajarmala]

E1/E2 = 12.0 % ohoh! (odotin noin lukuarvoa 20 % uten edellisessä kokeessa, ilman reppua)

Öhöm, toistan itseäni, mutta kysynpä silti: toistitko nollakokeen tuo painava reppu selässäsi? Meinaan, että tuo laskelmasi 61 kaloria nollakokeen tulokseksi ei varmaankaan päde noin suurella reppukuormalla...

Lisäksi: ei sunkaan harjoitus mennyt lisäpainolla repussa anaerobiseksi tai edes vauhtikestävyyden puolelle? Tämä voisi hyvinkin pienentää hyötysuhdetta.

T. Ari

[optimistx]

E1/E2 = 12.0 % ohoh! (odotin noin lukuarvoa 20 % uten edellisessä kokeessa, ilman reppua)

Öhöm, toistan itseäni, mutta kysynpä silti: toistitko nollakokeen tuo painava reppu selässäsi? Meinaan, että tuo laskelmasi 61 kaloria nollakokeen tulokseksi ei varmaankaan päde noin suurella reppukuormalla...

Lisäksi: ei sunkaan harjoitus mennyt lisäpainolla repussa anaerobiseksi tai edes vauhtikestävyyden puolelle? Tämä voisi hyvinkin pienentää hyötysuhdetta.

T. Ari

Nollakokeessa reppu selässä tuli tosiaan tuo 61 kcal, tallustelua oli noin 10 minuuttia ja pikemminkin liian innokasta kuin laiskaa.
Kokeessa reppu selässä syke nousi yli 100 %, joten se oli ajoittain aivan anaerobisen puolella (jos aneorobisuuden raja on 80 % maksimista; maksimini on 220/min -ikä = 155/min). Jos anaerobisella alueella tuotetaan energiaa paljon enempi kuin extrapolointi lineaarisesti aerobiselta alueelta antaa olettaa, niin tulos on ymmärrettävä. Enpä arvannut tuotakaan, kiitos huomautuksestasi!
Nyt jälkeenpäin huomasin, että saatan olla katsonut kalorikulutuksen valikkojen syövereistä väärästä kohdasta, joten on uudistettava koe kaupunkiin palattuani heti. Tai jos saisi rakennettua täällä kesämökillä pyörään polkemisenergian luotettavan mittarin... Vihjeitä?

[optimistx]

Ajoin eilen 12 h kokeen(vrt. Nokian koeradan tuleva koitos), sähköavustuksella pystypyörällä vain ylämäissä silloin, kun syke nousi noin 130:een . Matkaa kertyi 210 km ja akun 504 wattitunnin latauksesta käytettiin enintään 270 wattituntia, 54 %.

Kokonaispaino : pyörä 40 kg, ajaja noin 72 kg, tarvikkeita noin 7 kg = 120 kg.

Reitti oli Kärkölä - Riihimäen kohdalta vanhalle Hämeenlinnantielle -Hml-Aulanko-Hattula-Valkeakoski - Sääksmäen silta- Hml-Janakkala - Hikiän risteys - Kärkölä. Pääosin loivia mäkiä paitsi Aulangon jälkeen ennen Valkeakoskea. Hiekkateitä noin 10 km. 3 ensimmäisen tunnin aikana sähköavustusta 3 kertaa, ja silloin keskinopeus 17-18 km/h. Viimeiset 2 tuntia reippaammin, 19 km/h.

Keskisyke oli 113/min, ja kun 100 % rajani on 155/min, niin tämä on 73 % maksimista. Kun syke on aerobisella alueella ja kun mäissä ei punnerrettu epätoivon vimmalla (vain enintään 130/min = aerobisella alueella), niin osoittautui todeksi se, että näin ajaen jaksaisi lähes "loputtomiin". Voisi valoisuuden salliessa kokeilla esim. 16-18 tunnin ajoa yhtä soittoa. Pimeässä valojen kanssa ajaminen vierastuttaa ainakin vielä turvallisuussyistä.

Maksiminopeutta rajoittavat oman energian lisäksi se, että pystypyörässäni ei ole vaihteita, vaan mäkien nousua varten optimoitu välitys (tarkistanpa, mikä). Lyhyet kammet ja pieni välityssuhde aiheuttavat huvittavantuntuista vilkasta vispaamista, johon vähitellen on jo alkanut tottua.

Aiemmin pitkän ajon rajoitteeksi oli osoittautunut myös peffan kestävyys, kun kapeat ja kovat satulat hiersivät paikkoja tuskallisesti verille asti. Löysin Lidlistä satulan, jota voi säätää ilmanpaineella sopivaksi ja jonka keskellä on tilava ura
(muistiin)panovälineille. Vaippahousut ja muuta kuiviketta ja homma on nykyään siedettävyyden rajoissa (lisävihjeitä vastaanotetaan kiitollisuudella...)

Kokeilen tänään vielä tunnin ajoa.

[jviirret]

Aiemmin pitkän ajon rajoitteeksi oli osoittautunut myös peffan kestävyys, kun kapeat ja kovat satulat hiersivät paikkoja tuskallisesti verille asti. Löysin Lidlistä satulan, jota voi säätää ilmanpaineella sopivaksi ja jonka keskellä on tilava ura
(muistiin)panovälineille. Vaippahousut ja muuta kuiviketta ja homma on nykyään siedettävyyden rajoissa (lisävihjeitä vastaanotetaan kiitollisuudella...)

Joo eipä sitä tuohon vakiopyörän runkoon voi oikeasti mukavaa satulaa laittaa, jalat ei vain mene polkimille jos satula on niin leveä että se on mukava. Sitä pitäisi polkea niin että paino takamuksen päällä kevenis, ainakin ajoittain.
Tuollaisille nopeuksille jossa ilmanvastuksen merkitys ei ole vielä kovin hirveän suuri olisi ehdottomasti järkevämpi runkomalli Cranck Forward, josta onkin juttua muualla tällä foorumilla...

Jukka

[jori]

Tuollaisille nopeuksille jossa ilmanvastuksen merkitys ei ole vielä kovin hirveän suuri olisi ehdottomasti järkevämpi runkomalli Cranck Forward, josta onkin juttua muualla tällä foorumilla...

Eikös sähköpyörästä saisi helposti seeäffän. Siinähän on pitkä takahaarukka, joten tekemällä satulaputkeen reilun kymmenen sentin shiftin taakse siirtyvät jalat vastaavasti eteen. Ohjaustanko täytyy tietenkin shiftata saman verran taakse ja kenties ylös.

Ei näy jostain syystä tämä kuva minulle. Laitan toisen kuvan, kun tuo Salamapyörän sivusto ei anna linkata kuvia.

[jviirret]

Eikös sähköpyörästä saisi helposti seeäffän. Siinähän on pitkä takahaarukka, joten tekemällä satulaputkeen reilun kymmenen sentin shiftin taakse siirtyvät jalat vastaavasti eteen. Ohjaustanko täytyy tietenkin shiftata saman verran taakse ja kenties ylös.

Sitten pitäisi vielä löytää/tehdä se penkki. Tuo Electra Townien penkki on 25cm leveä, siis 5cm leveämpi kuin levein kaupasta löytämäni mummiskan penkki ja takapuolen malliseksi muotoiltu. Liekö kellään sen mallinen takamus kuin nykyisten mummo/pappapyörien penkit on

Jukka

[optimistx]

...Eikös sähköpyörästä saisi helposti seeäffän. Siinähän on pitkä takahaarukka, joten tekemällä satulaputkeen reilun kymmenen sentin shiftin taakse siirtyvät jalat vastaavasti eteen. Ohjaustanko täytyy tietenkin shiftata saman verran taakse ja kenties ylös.
...

Kokeilin juuri ideaasi! Heitin tarakalle pehmusteen ja sitten polkemaan kuten lapsena leikittiin. Sujui auttavasti jo, mutta pehmusteen läpi tuntuivat tarakan raudat. Kädet ulottuivat lähes luonnollisesti ohjaustankoon, mutta polvet jäivät hieman liian paljon koukkuun. Siis korotus vielä pehmusteen alle.

Näin voisi käyttää ajon aikana vuorotellen molempia istuimia. Jukan ajatus vaihtelusta toteutuu näinkin. Nukkuessakin vaihdetaan asentoa, jotta verisuonet eivät olisi puristuksissa liian kauan. Ei tarvitse pitää matka-ajossa turhia taukoja. (12 h kokeessa ajelin tyypillisesti ilman pysähdystä 3 tuntia, kun voi alamäessä vaihtaa asentoa miten milloinkin).

Kun näin ruokahalu kasvaa syödessä, niin olisi mukava voida käsitellä ohjaustankoa joko kädet suorina tai kyynärpäistä koukussa. Muuten varmaan voisi vaikka puukapuloista viritellä jatkokappaleita tai peräsintä, mutta jarrujen siirto on työlästä, ei käy ainakaan lennossa. Yksi jarru kumpaankin tankoon? Tai ...?

---

Ajoin tänään aamupäivällä tunnin testin (vrt. Nokian koeradan tunnin ajo) Lahden-Riihimäen tiellä 54 Lappilan ja Oitin risteysten välillä edestakaisin pientareella, kun sillä alueella ei ole isoja mäkiä. 21.9 km/ 60 min, sähköavustus koko ajan käytössä, tuuli 0 (koivujen lehdet eivät heilahtaneet), asfaltti pientareella kovin epätasaista. Pulssi keskimäärin 123/min, ja jos se ylitti varoitusrajan 130, niin hellitin.

Akusta kului virtaa enintään 50 wattituntia, eli 10 % kapasiteetista.Tällä keskinopeudella tämmöisessä maastossa akku riittäisi siis 10 tunniksi kaiken aikaa käytössä ollen.

Hengästytti kaiken aikaa, ja oli kovin epämiellyttävää ajoa tyyliin "loppuisi tämä rääkki jo". Sen sijaan eilinen 12 tunnin ajo keskisykkeellä 113/min oli melkein koko ajan nautittavaa sunnuntaiajelua, jota olisi voinut jatkaa vielä tunteja. Epämiellyttävää se oli vain hetken joissakin nousuissa, joissa tarkoituksella annoin sykkeen nousta 130:een ja annoin moottorin avustaa, jos ei muuten nopeus pysynyt vähintään noin 15 km/h.

12 h testissä aamupäivällä ei ollut tuulta, loppuvaiheessa 1-3 m/s vastatuulta tai tyyntä. Lämpötila miellyttävin mahdollinen, aurinkoa ja puolipilvistä. Aah!

Kummallista, miten sykkeen nosto arvosta 113/min arvoon 123/min merkitsee lähes totaalista tunnelmien muutosta.

Eilisessä 12 h ajossa sähköenergiaa kului vain noin 270 wattituntia, eli tuntia kohti vain 22 wattituntia. Toisin sanoen moottori avusti vain 22 watin keskimäärisellä teholla, mutta mikä ero sillä olikaan. Ylämäki siinsi jo kaukaa lohdullisena näkynä "hei se huiskahdetaan kevyesti ylös ja sitten huilataan alas".

[jori]

[quote="optimistx"]

Ajoin tänään aamupäivällä tunnin testin ...
...Hengästytti kaiken aikaa, ja oli kovin epämiellyttävää ajoa tyyliin "loppuisi tämä rääkki jo". Sen sijaan eilinen 12 tunnin ajo keskisykkeellä 113/min oli melkein koko ajan nautittavaa sunnuntaiajelua, jota olisi voinut jatkaa vielä tunteja. Epämiellyttävää se oli vain hetken joissakin nousuissa, joissa tarkoituksella annoin sykkeen nousta 130:een ja annoin moottorin avustaa, jos ei muuten nopeus pysynyt vähintään noin 15 km/h.
[/quote]
20% nopeuden pudottaminen teki epämiellyttävän raskaasta matkanteosta rasittamatonta ja antoi vielä mahdollisuuden taukoihinkin. Mitä tästä opimme?

[optimistx]

...
20% nopeuden pudottaminen teki epämiellyttävän raskaasta matkanteosta rasittamatonta ja antoi vielä mahdollisuuden taukoihinkin. Mitä tästä opimme?

Sinäpä sen sanoit. Liikkumiseen tarvittavien energiamäärien arviointi on monille lähes mahdoton asia, minullekin. Kun henkilöautolta vaaditaan kuskin kuljettamiseen 100 kilowatin (= 100 000 watin) tehoa autokaupan myyjän mielestä ja ostaja tyytyväisenä nyökkäilee, niin lähtökohta arvioinneille on aivan väärässä suuruusluokassa.

Vaikka kovat lihasponnistelut kohottavat kuntoa, niin kuinka monella kunnonkohotus on edes tärkeimpien päämäärien joukossa nojapyöräharrastuksessa? Mukavuus, nautiskelu, viihtyminen, uudet näkymät ja näkökulmat, älyllinen askartelu, rajojen etsintä, ...

Kun oikein kärsin ja kidutan itseäni täällä maan päällä, niin taivaassa saan sitten kirkkaamman kruunun (vanhan kansan sanonta). On sitten kiva tallustella taivaassa ympäriinsä kirkas kruunu päässä ja kaverit kateellisina pälyilevät: "ohoh, enpä arvannutkaan, että se noin kirkkaan kruunun sai, onpa tämä omani vähän himmeä, nuhjuinenkin. Voihan nenä. "

Kerroit, että pisaralla pisimmälle -kilpailun ajoneuvot (mm. Remmiteamin?) liikkuvat jopa vain 10 watin teholla. Millä edellytyksillä tämmöinen?

Sähkökokeilut maantieajossa ovat johtaneet rakenteluhaihatteluitani kahteen kovin erilliseen suuntaan:

1) millainen olisi ideaalinen mutta kotikonstein rakennettava "alamäkipyörä", joka veisi yhden ihmisen lastin mahdollisimman nopeasti mahdollisimman pitkälle asfaltilla ilman polkemista? (polkemisen problematiikka sivuutetaan)
("lowride alamäkikisa vuonna 2012")

2) kuinka rakennella kotikonstein sähköavusteinen sunnuntaiajelunojakki tavanomaiseen pystypyörärunkoon siten, että rakentelu voidaan purkaa ja pystypyörä palauttaa ennalleen?

Kohdan 2 projekteista toteutin sikaruman mutta käytännöllisen jopo-version yli 10 v sitten, ja sillä ajelen yhä silloin tällöin. Kun jopoista on tullut muoti-ilmiö ja kirppisjopoista siksi pyydetään monia satoja euroja, niin kohdan 2 lähtökohtana saisi nyt olla muu malli, esim. perusmummopyörä, tyttöjen pyörä tms.

Kohdan 1 projektin tavoitteena olisi kokeilla rajoja, miten pieniksi vierintä- ja ilmanvastus todella saataisiin. Polvien vaatima tila aiheuttaa ajokin poikkileikkauspinta-alan radikaalin kasvun. Entä jos polkemistarve poistettaisiin (hetkiseksi) kuten pisarallapisimmälle -kisassa? Kaksipyöräinen äärimmäisen ohut "risteilyohjus", jolla on apupyörät nostettavina laskutelineinä? Sähköapu sitten pikkuhiljaa mukaan, polkemispulma ratkaistaan jotenkin (!) ja ohjuksesta tulisi äärimmäisen pienellä teholla kulkeva käytännöllinen maantieajokki. Jäisi auki kysymys, onko kate ajajan vaatteet vai meneekö ajaja katteen sisään. Polkemista vastaava lihastyö voidaan ratkaista uusilla tavoilla, kun oikeastaan sähköapu riittäisi teknisesti kulkemiseen monien kymmenien kilometrien matkalle, mutta viranomaismääräysten(kin) takia tarvitaan lihasvoiman käyttöä.

[jviirret]

Sinäpä sen sanoit. Liikkumiseen tarvittavien energiamäärien arviointi on monille lähes mahdoton asia, minullekin. Kun henkilöautolta vaaditaan kuskin kuljettamiseen 100 kilowatin (= 100 000 watin) tehoa autokaupan myyjän mielestä ja ostaja tyytyväisenä nyökkäilee, niin lähtökohta arvioinneille on aivan väärässä suuruusluokassa.

Tämä on niin naurettavaa, moni käyttää auton lämmittämiseen lohkolämmittimellä enemmän energiaa kuin mitä työmatkan taittaminen (sähkö)pyörällä kuluttaisi. Puhumattakaan että jos käytössä on vielä sisätila lämmitin niin yhtä työmatkaa varten lämmittäminen vie enemmän energiaa kuin viikon pyöräily. Siis pelkkä lämmittäminen, polttoaineen energia tietenkin sitten vielä lisäksi.

Jukka