Koncepce levného velomobilu pro krátké každodenní cesty na

Transkript

Koncepce levného velomobilu pro krátké každodenní cesty na
Koncepce levného velomobilu pro krátké
každodenní cesty na venkově
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
To nejdůležitější v kostce:
Levný velomobil pro každodenní cesty na
venkově...
... umožňuje mobilitu na venkově, když atraktivní veřejné dopravní prostředky a
obchody nejsou dostupně pěšky
... slouží k rozšířením spadové oblasti zastávek veřejné dopravy, obchodů atd. Z
1 km pěšky na cca. 3-4 km za 15 minut
... má ložní plochu 63 x 90 cm, dostačující pro dvě dětí a velký nákup
... chrání spolehlivě před srážkami a chledem bez nutnosti speciálního oblečeni
... lze jako jízdní kolo použít legálně kýmkoliv nad 12 let a způsobuje zdraví a
kondice místo emisi a náklady za pálivo
... vyznačuje se lepší viditelnosti, stabilitou, brzdními schopnosti a pasivní
bezpečnosti, než konvenční jízdní kola či velomobily a přírozeně představuje
menší ohrožení jiných účástníků dopravy, než auto
... je na rovině o něco rychlější, na mírných sklonech o něco pomalější, než
konvenční jízdní kola
... muže jake trojkolo s velkým rozpětí převodovky zdolat velké sklony velmi
pomalou jízdou
... může být pro kopcovité regiony vybaven pomocným elektrickým pohonem
(bez nutnosti řidičského opravnění, registrace a pojistění)
... je nabízen jako stavebnice ze standardních součástí jizdních kol, nastřihaných
a vrtých hliních profilů, stanem a obkladem z uměle hmoty resp. Textilů, která
je sestavitelná i bez znalosti cyklistické technologie a
... je proto finančně značně výhodnější, než současně nabízené velomobily
... není určen pro nasazení uvnitř velkých měst (příliš velká potřeba (parkovací)
plochy, neoptimální viditelnost a ovladatelnost, MHD jako dobrá alternativa)
... nemá ambice lomit rychlostní rekordy ( dosavadní velomobily)
... nemá podobný komfort a pasivní bezpečnost, jako auto
... není drahé zázrační dílo pro fanoušky techniky a cyklistiky
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Podrobnější technické úvahy
Obsah
To nejdůležitější v kostce: ................................................................................ 2
Obsah......................................................................................................... 3
1. Předmluva .............................................................................................. 3
2. Hlavní verzi velomobilu pro každodenní cesty na venkově...................................... 3
2.1. Energie pohonu................................................................................... 3
2.2. Podstatná geometrie a řízení .................................................................. 4
2.3. Přízpůsobení velikosti ........................................................................... 5
2.4. Úložný prostor a dětská sedadla............................................................... 6
2.5. Nosní rám a vana................................................................................. 8
2.6. Pokrytí............................................................................................11
2.7. Design (zejména pokryti) ......................................................................14
2.8. Řázení a vedení řetěže.........................................................................15
2.9. Vypružení ........................................................................................16
2.10.
Parkovací brzda a možnosti zamýkání ....................................................16
2.11.
Osvětlení ......................................................................................16
2.12.
Hmotnost a rozměry vozidla................................................................16
3. Doplňky a zvláštní verze ............................................................................18
3.1. Dětská sedadla ..................................................................................18
3.2. Doplňkový pohon................................................................................18
3.3. Spřáhlo ...........................................................................................18
3.4. Dětská verze.....................................................................................21
3.5. Verze pro mládež nebo single.................................................................21
3.6. Pneumatické nastavení výšky sedadla .......................................................21
3.7. Krátké nebo houpací pedály...................................................................22
3.8. Akustická zabezpečovací zařízení ............................................................22
3.9. Uzamykatelná schránka pro malé zavazadlo................................................22
1.
Předmluva
To je prvotní verze koncepce, zpracovaná podle výzkumních výsledků o dopravní bezpečnosti
a uvah co se tyče požádavků různých cílových skupin. Vzkazy a komentáře jsou vítany:
[email protected]
2.
Hlavní verzi velomobilu pro každodenní cesty na
venkově
Tato hlavní verze představuje kompromis mezi co možná nejkompletnějším pokrytím potřeb
mobility nejrůznějších skupin na krátkých vzdálenostech ve venkovních regionech, a
docílením dostatečného počtu kusů pro hromadnou výrobu a distribuce jedného jediného typu
vozidla.
2.1. Energie pohonu
Vzhledem k stále – přes hromadnou výrobu – vysokým nákladům pro elektrické pohony
(přípravuje se zvláštní kapitola), k dodatečnou hmotnosti a spotřebě času a pozornosti pro
dobíjení a peče o baterie, ale i kvůli spíše malém úžitku pomocného motoru na krátkých
cestách na rovině, je hlavní verze nemotorizovaný velomobil.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
2.2. Podstatná geometrie a řízení
Aby se vyhýbat spádům a umožnit nastup a naložení nákladů bez akrobatických schopnosti, je
vozidlo každopadně vícestopý, je ale trojkolo aby šetřit hmotnost a složitější mechaniku. Pro
zvýšení stability ve smyslu jak bočního převraceni, tak i převracení přes přední kolo při
brzdění, ale i za účelem snížení větrního odporu, jedná se o lehotrojkolo. To znamená, že
děti či větší náklady musí být umístěny za řídičem či řídičkou, proto že jinak by překážovali
viditelnosti dopředu. Při rozhodnutí, jak uspořádat kolik kol, jaké kola mají být hnany a jaké
řízeny, a kde umístit kola a těžiště podél vozidla, bylo uvaženo to následující:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Čtýřkolo je stabilnější, než třojkolo, dodatečné kolo však způsobuje dodatečnou
váhu a dálší výrobní náklady
Když bude zvolen trojkolo, tak je ve smyslu stability a užití prostoru jednoznačně
lepší uspořádat dvě kola vzadu a jedno vpředu
Řízené hnaná kola jsou konstrukčne složitější, než neřízené resp. nehnané
Řízení jediného kola je jednodušší, než řízení dvou kol, které vyžadujé rozlišné úhly
vnitřního a vnějšího kola
Přední řízení je pro většinu řídiču a řídiček známější a jednodušší, než zadní a
výhovuje líp pro spřáhlení
Jedno hnané kolo je jednodušší, než dvě hnaná kola, proto že se nemusí vyrovnávat
odlišnou délku běhu vnitřního a vnejšího kola
Čím blíže je těžiško k dvoukolové osě, tím stabilnější je vozidlo vůči převracení
Čím blíže jsou řídíč(ka) a náklad ke kolám, čím méně je mechanická zátěž nosního
rámu
Krátká řetěž šetří hmotnost a náklady, použití délšího řetěže však umožnuje lepší
vyúžití celého potenciálu řázení přehazovačkou bez příliš diagonálního běhu řetěže
Šířka vozidla může být snížená, jestli kola nejsou umístěny na místě největší
potřebné vnitřní šířky
Jako nejlepší řešení byla konečně vybraná kombinace zádního pohonu a předního řízení. Co se
tyče počet a uspořádaní kol jsou uvažovany tři varianty:
•
•
•
Hlavní varianta je trojkolo s ložní plochou pro děti a zavazadlo o 90 cm délky, která je
umístěna celkem za zádní osou, čímž je těžiště vozidla blízko k zádní osě. To je
jednak výhodně ve smyslu stability (težiště blízko základny trojúhelníku, tvořeného
z jednotlivých kol), jinák je může být šířka vozidla byla o něco redukovaná tím, že
maxímální šířka rámu (potřebná pro přepravu dvou děti, jednoho složeného kočárka či
dvou přepravek nápojů) je dosážená až 35 cm za zádní osou. Dálší výhodou je, že
právě s nákladem je velký podíl hmotnosti na hnaných kolech. Nevýhodou je, že těžce
naložené vozidlo bez řídiče mohlo by se překlopit dozadu. Proto se nachází na konci
vozidla stoján, který lze vyzdvihnout a stáhnout ze sedadla řídiče.
Poté, co byli vyjádřeny obavy, že velký převis může způsobit špatnou jízdní dynamiku,
je taky uvažovano o umístěním zádní nápravy o něco dále dozadu, i když to vyžaduje
buď větší šířku vozidla, nebo úžší ložní plochu.
Jestli přesouvání zádní osy dozadu způsobuje značně horší stability (především bez
nákladu), mohla by pomáhat čtýřkolová konstrukce, to znamená náhrada předního kola
točnicovým řízením. To by mohlo mimochodem umožnit jednodušší vypružení.
Obrázek 1: různé varianty řízení a uspořádaní kol: Trojkolo s velkým převisem vzadu (vlevo),
trojkolo s menším převisem vzadu (uprostřed), Čtýřkolo s menším převisem vzadu a točnicovém
řízením (vpravo)
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Všichni dálší obrázky a údaje o rozměrech a hmotnosti se vztahují na variantu trojkola s
velkým převisem (Obrázek 1 vlevo).
Problematika kinematiky v obloucích je ve všech variantách řešená buď nasazením
diferenciálu, nebo tím, že oba zádní kola jsou sice hnané symetricky, ale každé zádní kolo je
vybaveno volnoběžkou. Druhá z jmenovaných variant způsobuje, že v obloucích je vždy hnano
vnitřní kolo, vnejší se otočí o něco rychlějí, než ozubené kolo. Nevýhoda, že jenom méně než
polovoční váha vozidla je na hnaných kolách platí v tomto případu jen v obloucích a dokonce
tady by trochu proklouznící vnitřní kolo pomáhálo vnejšímu s lepším třením aspoň v míře
klouzavého tření. Pro zřídký případ, že jeden z hnaných kol stojí resp. jezdí na povrchu se
značně horší adhézi než druhý, je takové řešení dokonce lepší, než plnohodnotný diferenciál,
které má nevýhody jeho váhu, náklady a opotřebení. Podobné řešení s dvěma volnobežkami je
uplatněno v případe jednoho lehotrojkola značky Berkut1. Přední kolo je řízeno dvěmi páky,
které jsou laněmi spojeny s vidlice a průžiny napínany.
2.3. Přízpůsobení velikosti
Aby záručit co nejlepší podmínky viditelnosti je důležité, aby řídiče a řídičky nejrůznější
výšky postavy měly oči ve stejné výšce. Proto se provádí přestavení na rozlišné výšky postavy
zdvihnutím sedadla, zatímco přízpůsobení na rozlišné délky noh se uskutečne přesunem
středové osy.
V případě, že kvůli rozlišné délky předloktí vzniknou problémy s použitím řídicích páků je taky
myslitelno přízpůsobení délky řídicích lan a průžin.
Rozpěti přízpůsobení pro nejdůležitější rozměry těla je z 5. percentíla dospělých menšího
pohlaví až k 95. percentíla většího pohlaví.
Tím jsou uplatněny následující hodnoty2,3:
Výška postavy (vstojí)
Výška sedicí postavy
Výška očí (sedicí)
Výška očí (vstojí)
Výšky ramena (vstojí)
Délka noh a zadnici
Výška lokti nad dosedací plochou
Šířka kyčle
Šířka přes loktí
Výška dosedací plochy
5. percentíl
95. percentíl
menšího
většího
pohlaví
Průměr
pohlaví
(zpravidla mediánů žen (zpravidla
ženy)
a mužů
muži)
153,5
168,75
185,5
81
88,5
96,5
70,5
77,5
85,5
143
157,25
173,5
126
139,75
155
92,5
101,75
114
18,5
23,5
28,5
35
38,25
46
39,5
48,25
55,5
37,5
43,25
49
Tabulka 1: Zohlednuté rozpětí tělových rozměrů dospělých.
Co se tyče délek pat, vycházelo se z evropských obuvních rozměrů z 31,5 do 49,5, což
odpovídá vnitřní délky bot z 21,5 do 33,5 cm4.
Pro větší či menší lidí není velomobil z principu nepoužitelný, musí se ale počítat se snížením
komfortem (například příliš blízká pozice pedálů), nebou jsou potřebné dodatečné
individuální opatření, třeba doplňkový polštář na sedadle.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 2: Nastavení sedadla a pedálů pro pro různé výšky postavy (nahoře/dole), zobrazeno při
horizontální a vertikální pozici pedálů (vpravo/vlevo).
2.4. Úložný prostor a dětská sedadla
Uložní prostor velomobilu má délku 90 cm, vnitřní šířka je na zádních 65 cm 65 cm, až k zádní
osě se vozidlo zúží na 61 cm vnitřní šířky. V uložném prostoru lze umístit dvě dětská sedadla
(nabízeno jako doplněk). Aby jednak mít dost místa pro zavazadlo nejrůznějšího složení, a
aby taky umožnit co nejlepší míru pasivní bezpečnosti, měli by být dětská sedadla co
nejflexibilnější: Mají být nastavitelné jak podél vozidla, tak i výškově a k tomu mělo by být
možné jích montovat jednotlivě. Mají být umožněny dvě podstatné pozici dětských sedadel:
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 3: Dětská sedadla za nákladem (vlevo) resp. nad nákladem (vpravo)
•
o
Aby docílit co největší ložní prostor, zejména i pro dlouhé předměty, je umístění
detských sedadel za nákladem praktictější. Ve srovnání s délkou 46 cm pro zadnice a
nohy mezi opěradlem a konci vozidla u bežného dětského přívěsu zůstanou ještě 44 cm
pro zavazadlo před nebo za dětském sedadlem a k tomu ještě menší prostor pod
sedadlem. Na nejvyšším bode je vozidlo uvnitř 105 cm vysoký, aby bylo možný
přepravovat skládané golfové kočárky5. Tím je velomobil o několik centimetrů vyšší,
než by bylo potřebně pro řídiče/ky včetně účesu, přilby atd., což je žádoucí z hlediska
dopravní bezpečnosti: Jednak proto, že včetně světel celkem 135 cm vysoké vozidlo je
lepší vidět i mezi auty, jednak i kvůli tomu, že ochránný prvek protí převracení (viz
2.5) je značně vyšší než hlava řídiče nebo řídičky.
V jednom internetovém fórů pro rodiče, ve kterém byl představen prvotní návrh
velomobilu, byli několikrát vyjádřeny obavy, velomobil by neměl dostatečnou pasivní
bezpečnost zejména pro děti, nacházující se dole na konci vozidla. V této souvislosti
mohlo by umístění detských sedadel nad nákladem přinést lepší subjektivní pocit
bezpečnosti. Při objektivním hodnocením dopravní bezpečnosti je však třeba
zohlednit, že sice mnohé lidí v případě jízdních kol a jiných pomalějších vozidel myslí
v první řadě na nebezpečí narazu sezádu, ve skutečnosti však cyklisti skoro stejně
často stanou obětmi pravoúhlých kolízi. Z tohoto hlediska může kladný efekt o něco
délší deformační zóny v případě narazu sezádu a možná i pozici sedadla nad vytlačným
tyčem být kompenzovan tím, že děti jsou v případně bočního narazu mnohem horší
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
chráněny, když sedí nad spodní vanou, než když sedí uvnitř spodní vany. Přeprava
skládaného golfového kočárka je v tomto uspořádání dětských sedadel jen, když
vyčnívá vzadu z vozidla.
Následující kombinace přepravy dětí a zboží jsou možné:
Bez děti: Nákupy v rozměru, který je spíš problematicky z hlediska váhy, například
čtýři přepravky nápojů.
• Jedno dítě lze přepravit buď na vlastním dětském sedadle velomobilu, případně se
zvláštní vložkou pro miminky, jak jsou nabízeny pro dětšké přívěsy, nebo v dětském
sedadle automobilového typu. Myslitelně by bylo taky přeprava dítěte v sestavovaném
kočárku, jestli lze zaručit dostatečnou přípevnění dítěte v kočárku a kočárka ve
velomobilu. Taková varianta přepravy dítěte měla by velkou výhodu, že lze rychlě a
jednoduše přemístit kočárek včetně spícího dítěti či uloženými předměti mezi
velomobilem a veřejným dopravním prostředkem. Vzhledem k bezpečnosti, ale i
k místu pod střechou se pro takovou přepravu hodí nejlíp kočárky s nízkou dosedavací
resp. ložní plouchou, především golfovky. Díky možnost seperátní montáži detských
sedadel zůstane kolem jednoho díteti hodně místo: Bez kočárka lze ještě přepravit dvě
až tři přepravky nápojů, s kompaktně skladatelným kočárkem ještě jednou až dvě a
s větším kočárkem alespoň dobře uložený velký na velikost dítěti. Aby bylo možně volit
mezi místem před a za dětsém sedadlem lze dětské sedadlo posouvat podél vozidla.
• Dvě dětí mohou být přepravovany na vlastních dětských sedadlech velomobilů, pro
minimka, které ještě neumí sedět, mohou být použité doplňkové vany, jak jsou
nabízeny pro dětšké přívěsy6. Dvě autosedáčky pro miminky mohou být umístěny když
vůbec, tak velmi neefektivně diagonálně, proto že jsou značně šířší, než poloviční
vnitřní šířka vozidla. Bez kočárka lze v závislosti na velikost děti ještě přepravovat
jednou až dvě přepravky nápojů, s kompaktně skladatelnou golfovkou pro dvojčata
ještě jednou nebo dobře uložený nákup středního rozměru bez přepravky nápojů.
Z hlediska potřebných ploch na sezení byla by myslitelná i konstrukce golfovky pro
dvojčata, kterou by bylo možně umístit ve velomobilu jako sestavený, na trhu se ale
nenašlo žádný model, který by nepřesáhl danou šířku značně.
I malé ruční nákupní vozíky mohou být včetně zboží náloženy přímo do uložního prostoru mezi
zádní osou a dětskými sedadly.
Úmistění zádní osy mezi sedadlem řídiče či řídičky a úložním prostorem sice způsubuje dobré
jízdní vlastnosti v obloucích a nejlepší možnou adhéze pravě s nákladem, má ale taky za
následek, že těžce naložené vozidlo mohlo by se převracet dozadu když vystoupí řídič. Proto
je na konci vozidla stoján, kterého lze stáhnout a výstrčit ze sedadla řídiče.
Pro mnohé úživatele bez děti by sice mohl stačit i o něco kratší úložní prostor, není ale jistě,
zda tím docílená snížení váhy nebylo by kompenzovano horší aerodynamikou prudšího konce
vozidla.
•
2.5. Nosní rám a vana
V rámci tohoto projektu zpracovaný velomobil nemá obyčejný, středem umístěný rám
lehotrojkola jak ho mají většina dosavadních velomobilů. Místo toho má nostní spodní vanu,
která je taky součást obalu. Účelem takové konstrukci je, ze skoro celá podlaha vozidla je
zatížitelný a aby řídič nemusel dávat pozor, aby se při nástupu neopíral na nesprávném místě
fragilní karoserie. Kromě toho je takovou nosni vanou záručena lepší ochrana bezpečnostním
pasem připoutaného řídiče uprostřed vozidla při nárazu.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 4: Nosní kovový rám velomobilu
Nosní rám velomobilu je příhradová konstrukce z prutů nasledujících rozměrů:
• Většina horizontálních prutů jsou obdělnikové uzavřené profily s délek stran 15 a 25
mm.
• Většina vertikálních prutů jsou čtvercové uzavřené profily s délkou stran 25 mm
• Diagonální pruty v bočnicích jsou L-profily s delkou stran 15 mm.
Ke zjednodušení a zlevnění výroby a logistiky slouží distribuce v podobě montážní sady
podobně montovatelného nábytku. Pro montáž svépomoci neměli by být potřebné specifické
cyklotechnické schopnosti (například sestavení kol z hlavou a drah), zatímco rám měl by být
sestaven z jednotlivých prutů zákazníkem nebo případně obchodníkem. Proto není rám
svařený, avšak šroubený. Aby se vyhýbat samovolnému uvolnění šroubů, je třeba používat buď
pojistné matice nebo speciální pojístky v podobě pláštových spon, které jsou poklopeny přes
hranaté matice a pruty. (v Obrázek 5 zobrázeny tmavě červeně).
Obrázek 5: Detailní náhled šroubového spojení kovového rámu a obalu z umělé hmoty.
Tloustky použitých šroubů sáhnou od M4 (méně zatížené spoje, například těch diagonálních
prutů) přes M6 (většina spojů) až M8 (nejzatíženější spoje, třeba připevnění přední vidlici
nebo spojení přední a zadní části rámu).
2.5.1. Obklad – varianta s částmi ze vstříkované umělé hmoty
Aby docílit určitou uzavřenou spodní vanu a taky určitou nostnost i mezi přičky je kovový,
přihradový rám doplněný obalem z umělé hmoty. (světlé červené v Obrázek 5). Tento obal je
zestaven z panelů, maximalní rozměry kterých jsou určeny největší délky mezi dvěmy přičky a
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
poloviční vnitřní šířky vozidla. Přítom mají vnitřní panely větší tloustku a taky přiční vroubky,
které slouží k zvýšením nosnosti a přízpůsobení na kovový rám. Vnější panely jsou tenší,
nemají vroubky a slouží jen vzhledu, aerodynamice a ochraně proti špíny a koroze.
Mezi kovovými a pruty a části pláštové obložení jsou umístěny pruhy z pěnové hmoty za
účelem tlumení hluku a vibrace a taky pro určitou ochránu v případě nárazů. (v Obrázek 5
zobrázeno bílo-fialovým vzorem).
Podlaha a bočnice spodní vany mají celkovou tloustku 5 cm, jen v oblasti pod pedálech je
mezi přičky zúžení na pouhé 1-2 cm aby nad podlahou docílit více místo pro nohy bez příliš
vysokého krytí.
Nad zádní osou, mezi sedadlem řídiče a prostorem určený pro deti a/nebo náklad, se nachází
příční stěna, která je taky sestavená z kovových prutů a pláštového obalu a které slouží
především pasivní bezpečnosti vozidla: Jednak má chránit řídiče nebo řídičku při převracení
nebo zabránit převraceni vůbec, jednak má při čelním nárazu příjmout síly z bezpečnostního
pásum, zádržet děti a chránit řídiče před nákladem. V případně zadního nárazu má tento
ochranný prvek protí převracení spolu s opěrkou hlavy zabránit opěrkovému syndromu. Na
první pohled podívné zúžení ve výšce očí má za účel lepší viditelnost dozadu, když není
překážená vysokým nákladem, třeba skladaným golfovým kočárkem.
O použitých materiálech a tloustek stěn viz 2.12 o hmotnosti vozidla.
2.5.2. Obklad – varianta s textilním obkladem včetně umělohmotných desek
Vážnou nevýhodou varianty se částmi z vstřikované umělé hmoty je, že k dosažením
příjatelné cenové úrovni je třeba dosáhnout velké počty kusů v serii. Přitom jsou ještě
potřebný mnohé rozlišné částy. V případě menší výrobní serii byli by desky, které jsou
nabízeny jako polotovar a musí být jenom nastříhany, mnohem výhodnější. Aby vystačili
takové desky, a to bez nutnosti složitého lepení či svařovaní, lze používat deskami zpevňený
textilní obal podobně jako u některých kočárků, nákupních vozíků či „ultralehkého,
skladatelného vozíku – UlfBo7“
Obrázek 6: Schéma obkladu rámu z textilu s vloženými desky z umělé hmoty. Šedé: nosní kovový
rám, červené: odolná látka, fialové (plné): desky z umělé hmoty, fialové (čárkovano): pěnová
hmota.
Kovový rám je přítom celkem zabalený obalem z odolného textilního materiálu, který je
použitý třeba pro plachty, kufry, baťohy atd., například nylon Cordura®, který je použitý pro
zmíněný skladatelný vozík8,9,10. Do textilního obalu jsou zpracovany kapsy nebo potěhy, do
kterých mohou desky být přesně umístěny, čím dostane celý obklad celkem pěvnou
charakteristiku. Zatímco desky v oblasty podlahy (Obrázek 7: tmavější barva) jsou silnější,
proto že musí nosit váhu řídiče a nákladů mezi přičkami, tenčí desky kolem bočnic a příčního
ochranného prvku (Obrázek 7: světlější barva) mají za učel spíše vzhled, aerodynamiku (proti
chvění látky podél přiček) a rovnoměrnější rozdělení sil při narázu. Pro pasivní bezpečnost a
taky k tlumením vibraci slouží i prvky z pěnové hmoty mezi deskami a látkou. (Přesnější
rozměry viz 2.12)
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
I sedadlo řídiče, stejně jako dětská sedadla mohou, podobně jak v případě dětských přívesů,
být výraběny z látky a umělohmotných desek, přítom výškové nastavení je možné pomoci
potěhy.
Vzhledem k umístěni v oblasti dna a vloženým deskám vozidla nemusí být látka vodotěsná,
měla by ale být odpuzující vodu a špínu.
Obrázek 7: Desky pro zpevňený textilního obkladu nosního rámu. Tmavé: silnější desky na dne,
světlé: ostatní desky.
2.6. Pokrytí
Nad spodní vanou se nachází pokrytí které je podobně stanu z látky a nosené stanovými tyčy.
Okna jsou realizovany průhlednou folií nebo z acrylového skla, jestli folií nelze docílit
potřebnou optickou kvalitu. Aby docílit dost široké rozhledové pole, které není rušeno tyčemi
stanu, je důležité, aby čelni okno je dost blízko u řídiče. Proto nemůže být horní hrana
vozidla v nárysu jeden průběžný oblouk, avšak je nutné tvarování z dvou oblouků. Pro
vylepšení aerodynamiky a aby se vyhýbat chvění látky, nejsou předvidany přičné rozpěry
s přímým kontaktem s látkou. Jestli přičky mezi podélnými oblouky budou nutné, tak měli by
být trochu vyduté dovnitř.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 8: nerušené rozhledové pole vertikálně a horizontálně
Ohledně konkrétné uspořádání ohebných stanových tyčů jsou možné následující varianty:
• V první variantě se rozpíná na každé straně vozidla rozpíná ohebná stanová tyč
z předního do zadního koutu vany. Na tuto tyč, která sáhne zhruba až k ramenám
řídiče, je postavená dálší ohebná tyč, která sáhne až na celou výšku vozidla. Zatímco
dolní část je protahovaná pouze neprůhlednou látkou je mezi dolní a horní části
průhledný pruh, který má zaručit řídičovi výhled na všechny strany bez překážek a
který se na zádní straně rozšíří aby i dětI měli výhled dozadu.
Oba ohebné tyče jsou v jedné rovině, což způsobuje, že boční okna jsou plošní a
v případě použítí průhledních folií se nevytvařejí vrásky. I na čelních i zadních oknách,
které jsou zakřiveny jen jedným směrem (přiblížně válcovitě), nedojde k vráskám.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 9: Velomobil s nosními kovovými částmi (šedé), pláštovými částmi spodní vany (červené) a
pokrytím (průhledné části světlé modré, zbytek fialový), varianta s horní stanovou tyči, nadsazená
na dolní tyč.
•
Nevýhoda výše uvedené varianty je, že pro otevření bočnic při nástupu musí být
rozpojen i dolní tyč. Tomu lze vyhýbat tím, že jedná zadní tyč vede z konci vozidla
přes střechu až k podlahy vozidla v oblasti mezi pedály a řídicími páky. Druhá tyč se
pak ohybá z čelní, dolní hrany vozidla k dolní hraně čelního okna. V tomto případě by
však byl bočnice včetně bočních oken trochu klenutá, což by mohlo vést k vraškám v
bočních oknách z folii. Takový problém mohl by být řešen pomoci napínavicích prvků
pod oknama.
Obrázek 10: Varianta pokrytí s průběžní zadní tyči
Aerodynamika a vzhled vozidla mohli by případně být zlepšeny použitím troubků z pěnové
hmoty, pokryvající stanové tyče, aby docílit kulatějších hran. Taky by bylo myslitelně
používat podobu rušiču dole na konci vozidla k redukci neaerodynamických víření. (viz
Obrázek 12 uprostřed)
Je pochybně, zda je proveditelný plnohodnotný stírač vzhledem k ohnutí okna, nedostatečně
možnosti připěvnění na ohebné stanové tyči a taky potřebné zásobování elektrické energie.
Jako alternativy jsou myslitelné pomocné konstrukce jako například gumové pásičky, které
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
jsou tážený přes okno, nebo utíraci magnety, jak jsou použité u akvariách11. Pro všechný
případy, třeba i neustupné orosení oken, lze čelní okno i otvírat, v případě pěvného okna
klopním způsobem, v případě folií stočením. Současně lze protáhnout zástěrku z dolní hrany
čelního okna až krátce před rameny řídiče, který je tím až do určité rychlosti chráněn před
děšti či sněhu.
Obrázek 11: Vlevo: Čelní okno zavřeno, vpravo: čelní okno otevřeno, vnitřní ochranní zástěra
protahovaná k řídiče.
Pro nástup řídiče či řídičky je bočnice pokrytí otevřená podél přiční stěny, příčemž se rozdělí i
dolní ohebná tyč a látka bočnici lze překlopit podél přímky z nejvyššího bodu vozidla
k přednímu rohu spodní vany.
Pro nástup dětí a náložení zavazadla se otvírá pokrytí zezádu podobně střechy dětských
přívesů. Po větrání a aby se vyhýbat přehřívání lze otvírat nejdřív přední okno, ale i zadní část
střechy, v případě potřeby jsou taky myslitelné otvory v bočnicích. V podstatě lze ovšem i
odstranit celé krytí, to bylo by však neprakticky jestli celý stan se musí při každém odstavení
znovu sestavit.
Proti přehřívání slouží i relativně malý podíl průzračných ploch, proto je i střecha na hlavou
řídiče neprůhledná. Z tohoto hlediska by bylo i žádoucí světlé barvy.
2.7. Design (zejména pokryti)
Jeden z důvodů pro návrh druhé varianty pokryti (viz předchozí bod) byli opakované namítky z
internetových fór, ale i z jiných zdrojů, že design vozidla by byl neatraktivní a příliš
připomíná historických osobních aut jako třeba Citroen 2CV. K tomu je jednak třeba říct, že
obrázky v tomto dokumentu jen představují jednoduchý návrh, který splňuje praktické a
bezpečnostní požadávky, například ložní plocha či poměry viditelnosti. Zpracovávaní esteticky
atraktivnějších návrhů designu by překročili jak rámec tohoto projektu, tak i kompetence
autoru. Jak odlišné boční náhledy jsou možné při přibližně stejné, levné a požadávky splňující
konstrukci, znázornuje Obrázek 12.
Obrázek 12: Různé barevné verze konstrukčně skoro totožných velomobilů
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
2.8.
Řázení a vedení řetěže
Obrázek 13: Sedadla, pedály a řídicí zařízení
Místo konvenční středové osy má velomobil bočně montované pedály v podobě dvojitého
lichoběžníka podobně vodním šlapadlům, jenom přední měníč musí být montovaný v blízkosti
předních ozubených kol. Odtud je řetěž veden nejdřív dolů a pak dozadu, potom vede řetěž
těsně nad dnem spodní vany pod sedadlem řídiče a je pak zase přesměrovan diagonálně
nahorů k zadní kazetě, která je umístěná na jalovém hřidle mezi opěradlem sedadla řídiče a
zádní osou. Vodicí valečky jsou umísteny na saněch, které jsou horizontalně pohyblivé, což ve
souvislostu s dlouhým řetěžem umožňuje vyúžití všech kombinaci předních a zadních
ozubených kol a tím větší rozpětí převodu bez příliš diagonálního běhu řetěže. Přední z těchto
saň s vodicími valečky jsou i podélně pohyblivé, což je nutno pro přízpůsobení vzdálenosti
mezi pedály a sedadlem řídiče. Napínač řetěže musí kvůli nedostatku místa u zadní kazety
taky být umístění v oblasti předních ozubených kol.
Jalový hřidel vede přes bočnice spodní vany k ozubeným kolam na vnejší straně vany. Od
těchto ozubených kol vede zase na každě straně dálší řetěž k ozubeným kolám s volnoběžkou
na hnaních kolách.
Možnost jízdy zpět byla by sice úžitečná pro parkování, je ale každopadně neslučitelná ani
s přehazovačkou a napínačem řetěže, ani s uplatněnou konstrukci s volnobežkami na obou
zádních kolách. Určitou alternativu představuje možnost „ručního“ pohonu podobně voziku
pro invalidy, což by ale vedlo k znečistěním ruky řídiče. Jestli se musí parkovat tak, že nelze
pří- a odjet jen předním směrem, tak zdá se jako nejrealnější, že vozidlo je přesouvan zvenku
a řídič nastoupí až v poloze, která je vhodná pro odjezd dopředu.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
2.9. Vypružení
Vypružení je sice pro velomobil důležité ve smyslu šetření rámu, řídiče či řídičky, případně
detí a nákladů, na druhé straně jsou však obvykle konstrukce pro vypružení jízdních kol drahé
a v konkrétním případě trojkola s příhradovým rámem často nepoužitelné. Aby docílit určité
vypružení mohou být uplatněny následující řešení:
•
•
•
•
Mohou být použité balonové pneumatiky, které jsou občas doporučené jako finančně
výhodnější alternativy k obvyklému vypružením a našli uplatnění například i v případě
jinak nevypružiného levného lehokola „AZUB Eco“12. Přes lepší vypružnovacího učínku
nemají vyšší valivý odpor13,14,15,16.
Zadní osa leži několika centimetrů nad dnem spodní vany, proto že relativně velká
světlá výška neměla by úžitek, jestli třeba hrana chodníku narazí na kolo skoro
v pravým úhlu. Tím rám stejně „visí“ na zádní osě, a tak ta může být navěšená
tážnými pružiny a klouzat mezi dvěmi vertikálními pruty. Pro tlumení lze používat
pěnovou hmotu mezi těmito pruty.
Jestli potřebné, může pro přední kolo být použitý konvenční vypružená vidlice.
Sedadla pro řídiče nebo řídičky a pro děti mohou být vyráběny z elastické umělé
hmoty.
Když zádní osa je vypružená, tak bude potřeba i napínácí zařízení, které táhne jalový hřidel
směrem k sedadlu řídiče aby zaručit rovnoměrné napětí spojovacích řetěžů.
2.10. Parkovací brzda a možnosti zamýkání
Aby umožnit rychlé odstavení, je uzámčení bočnic krytí tak umístěno poblíž řídicí páky, že lze
upěvnovat jednou z brzd a řizení v poloze brzdení a velkého úhlu předního kola a zavřít
pokrytí najednou. K tomuto účelu slouží odpovidající kruhy na rámu a na řídicí pákě, tak že
lze buď uzavřit jen samotný velomobil visacím zámkem, nebo zámknout velomobil velkým
zámkem pro jízdní kola k pěvnému předmětu, například dopravním značkem.
Časově náročnější, ale spolehlivější způsob uzamčení je použití ocelového lana, které je
veden kolem celého velomobilu a spojuje oči pokrytí a kroužky rámu. Aby překážet rozebrání
vozidla a kráděži součásti je žádoucí, aby co nějvětší počet součásti je montovaný zevnitř,
zejména i šrouby pláštových panelů meli by být zevnitř. Slabý bod každopadně zůstane
v podobě textilního pokrytí, které lze rozstříhat. Určitá ochrána je přítom možná akustickým
zabezpečovacím zařízením se senzorem pohybu, jak je nabízeno i pro konvenční jízdní kola,
pro baťohy atd.
2.11. Osvětlení
Reflektor, zpětní světlo a blikáče jsou umístěny kompaktně na nejvyšším bodu vozidla, na
ochranném prvku protí převracení. Provoz jen s dynamem byl by sice neprakticky kvůli
blikáčů, které jsou potřebně i přes den, v případě obvyklých lamp s baterii se však často
stane, že se kvůli prázdních baterii jede konečně bez osvetlení. K tomu je osvětlení bez
dynama nelegální třeba v Německu17. Proto se doporučuje smířit se s dodatečnými náklady ve
výši 30 Eur a volnoběžnými ztráty 2,518 a vybrat jako zdroj energie nábojový alternátor,
kterého lze bez problémů zapínat ze sedadla řídiče. Každopadně je potřebná spolehlivá,
dvoupólová kabeláž s kontakty, které jsou odlehčeny na tah.
2.12. Hmotnost a rozměry vozidla
Kovový rám spodní vany je výroběn z hliníkových profilů se tloustkou stěn 2 mm, čímž dosáže
hmotnost kolem 11 kg, zatímco ocelové profily by byli i s tloustkou 1,5 mm více než dvakrát
těžší19. Vzhledem k třikrát vyššímu modulu pružnosti ocelu20 by teoreticky mohl mít stejnou
pěvnost i mnohem lehčí ocelový rám, nejsou však nabízeny žádné ocelové profily s menšími
tloustky a jak menší tloustky, tak i mensí délky stran by způsobili jíž z geometrického hlediska
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
horší ohybovou tuhost. Vzhledem k tomu, že tento rozdíl v hmotnosti do velké míry
kompenzuje nížší spotřebu energie pro výrobu stejné hmotnosti ocelu, a samozřejmě má
velký význam pro atraktivitu vozidla, je jako materiál doporučen hliník. (viz taky exkurs
2.12.1 na téma svázaná potřeba energie pro výrobu).
Druhý největší podíl hmotnosti představují s 8 kg pláštové panely spodní vany, příčemž se
počítalo pro vnejší panely a panely přiční stěny (ochránny prvek protí převracení) s tloustkou
1 mm, pro vnitřní s 2 mm tloustkou a dálších 50% plochy pro vroubky. Jako materiál se počítá
s HDPE s hmotnosti 0,95 g/cm³.
Šrouby a matice mají celkovou hmotnost 4-5 kg a představují velkou nejistotu, proto že větší
potřebná tloustka šroubů způsobuje nadměrné vyšší hmotnost. Hmotnost tlumicích prvků
z pěnové hmoty má s cca. 250 g skoro
zanedbatelný význam. Jinak byli
Hmotnost jednotlivých součásti velomobilu
předpokládany následující hmotnosti
součástí:
Kovový rám
1,5 1,5
2,0
• Obecně, velomobilu
Pláštové panely
0,2
11,4
nespecifické součásti jizdního
Šrouby
kola jako kolaa, řetěž, řázení,
brzdy atd.: 11 kg (15 kg celé
Jiné součásti konvenčního kola
kolo minus 4 kg rám)
11,0
Pěnová hmota
• Sedadlo včetně pásu: 2 kg
Sedadlo řídiče / řídičky
• Dětská sedadla: 1,5 kg
• Pokrytí včetně stanových tyčů:
Dětská sedadla
8,0
1,5 kg
4,5
Pokrytí
Celková
hmotnost
hotového
velomobilu je tím skoro 40 kg, což je
na horním konci rozpěti dosavadních
velomobilů21.
Obrázek 14: Podíl jednotlivých součástí velomobilu
na hmotnosti v kg.
S výškou světel 135 cm nad vozovkou je takový velomobil jen 10-20 cm nížší, než menší osobní
auta. Šířka přes kola je 90 cm, s ohledem na přímější jízdu trojkola to může představit zhrub
stejnou potřebnou šířku vozovky, jako u konvenčního kola. Celková délka je s 290 cm zhruba
30 cm délší než velomobily typu Alleweder či dvoumístní Smart, orientačně stejné dlouho jako
některé elektrická auta či lehká motorizovaná vozidla („Micro-Cars“) a půl až jeden a půl
metrů kratší než osobní auta menší až střední třídy. Obdělník kolem vozidla má plochu 2,6
m², což je třetina až polovina obvyklích osobních aut. Jsou více takových velomobilů
odstaveny diagonálně na 2,2 m širokém pruhu pro podélné parkování aut, tak potřebuje každý
velomobil 1,6 m délky toho pruhu, což je 30-40 potřeby plochy v případu osobního auta.
Als Hinterräder werden 24“-Räder verwendet, als Vorderrad ein 16“-Rad. Bei Verwendung
relativ dicker Ballonreifen beträgt die Bodenfreiheit 19-20 cm.
Zádní kola mají velikost 24“, přední kolo velikost 16“. V případě použití relativně tlustých
balonových pneumatik činí světlá výška 19-20 cm.
2.12.1. Exkurs: Svázaná potřeba energie hliníkového rámu vůči ocelového
Při předpokladu podílu recyklátu 33% je pro výrobu 11 kg těžkého hliníkového rámu potřebná
1690 MJ primární energie, pro 24 kg těžkou verzi kolem 1430 MJ, příčemž bylo počítáno
s průměrem mezi energeticky šetrným, nízky legovaným, a energeticky náročnějším, vysoce
legovaným ocelem. Rozdíl odpovídá 650 km jízdy vozidlem, které má specifickou spotřebu
1,25 l ekvivalent nafty / 100 km, což bylo v rámci projektu stanoveno jako horní hranice
příjatelné spotřeby energie v individuální dopravě. Přírozeně je tato svázaná potřeba energie
a
Pro zjednodušení výpočtu bylo předpokládano, že dodatečná hmotnost třetího kola je kompenzovaná
jejím menším diametrem a taky odpadajícími součásti konvenčních kol jako nosič zavazadel, sedlo,
blátníky atd.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
řadově nižší, než v případě 40 krát těžšího konvenčního, ale i jen 10 krát těžšího lehkého
automobilu.
3.
Doplňky a zvláštní verze
Některé funkce by byli sice pro relevantní cílové skupiny velmi žádoucí, jsou ale spojené se
značnými doplňkovými nároky, které znamenají zdražení do takové míry, která by bylo pro
hlavní verze nepříjatelná. Částečně jsou odpovidající řešení technologicky vyspělý, jsou na
trhu k dispozici a musí být jenom prodávané jako doplňky. Některé doplňky či zvláštní verze
se však musí vyvíjet nově, čím by bylo asi nejrozumnější počkat až se ukazuje, že hlavní verze
je na trhu skutečně úspěšná. Taky je třeba zohlednit, že všechný doplňky nepředstavují dálší
pořízovací náklady, ale i dodatečné svádění takové vozidlo nebo jejích nejcennější součástí
ukrást.
3.1. Dětská sedadla
Přesto, že vhodnost pro přepravu děti představovalo jedno z hlavních kriterii pro vývoj a
dimenzování velomobilu, měli by dětská sedadla nabízeny jako doplněk aby zbytečně
nezdražit výrobek pro většinu lidí, která nežije spolu s malými dětmi. Pro optimální vyúžití
prostoru se nedoporučuje jedná široká lavice pro dvě děti, avšak dvě zvláštně rozebíratelné
sedadla, které jsou na jedné straně montovany na bočnici spodní vany a na druhé straně se
opírají na dne vany nebo na přičce.
3.2. Doplňkový pohon
Pro senioři či jiné tělesně méně výkonné uživatele a taky pro těch, kteří pravidelně musí
přepravovat velké náklady či prekonávat značné převýšení, může doplňkový elektrický pohon
značně zvýšit akční poloměr resp. zkrátit jízdní dobu. Odhad úžitku a nákladů doplňkového
pohonu dle oblasti použití je zpracovan jako zvláštní kapitola.
Nejlevnější a z hlediska počtu kusů, který je třeba minimálně prodat nejméně rizikové řešení
je použití již na trhu nabizené stavebnici pro dostavbu stávajících kol. Stavebnice
s nábojovými motory jsou přítom bohužel spíše nevhodné, proto že nesymetrický pohon je
podobně nežádoucí, jako hnané přední kolo, které by zejména v případě většího nákladu
mohlo proklouznout. Dvě hnané zadní kola by byli zase dražší a take by asi znamenali
překročení limitu 250 W pro jízdní kola s pomocním motorem, kterých lze použít bez pojištění
a řidičského opravnění22.
Řetěžový pohon mohl by být montovaný před sedadlem řídiče nad dne spodní vany, jestli je
dost malý, aby nepřekážál pří šlápaní. Nejuniverzálnější je však zřejmě klikový pohon23, který
přes dodatečný řetěž otočí jedné z předních ozubených kol. To může být dodatečné ozubené
kolo, nebo se používá nejmenší přední ozubené kolo, proto že nejpomalější rychlosti díky
motoru stejně nejsou potřebné24. Pro motoru a taky pro baterie bylo by vhodné místo mezi
pedály a předním konce vozidla. Má být možné přesun středové osy i po montáží doplňkového
pohonu, je potřebná možnost posunu motoru či dálší napínač pro spojovací řetěž.
Možnost rekuperaci brzdní energie by byla žádoucí, proto že právě v případě težce
naložených, ale relativně aerodynamických velomobilů je podíl rekuperovatelné energie pro
rozjezd a stoupání relativně velký. Tak mohla by rekuperace šetřit energie a taky by stačila
menší kapacita akumulátoru. Bohužel se však zdá, že možnost rekuperace je neslučitelná
s koncepci doplňení levné, hromadně výrobené hlavní verzi vyspělou stavebnici pro dostavbu,
která je jíž k dispozici na trhu. Rekuperace je sice běžná v případě nábojových motorů25,
v případě řetěžových pohonů rekuperace by však vyžadovala zvláštní konstrukce a je
každopadně neslučitelná s řázením přehazovačkou.
3.3. Spřáhlo
Pro spojení více vozidel jsou myslitelny dva variante, jedná kterých má výhody v úzkých
ulicích, druhá však nabízí lepší jízdní dynamiku:
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
•
Zvláště když mají být spojeny více než dvě vozidla, nebo v případě úzkých ulic, je
výhodná konstrukce, s kterou zádní vozidla co nejpřesnější sledují stopou prvního
vozidla. V případě dané geometrie a řízení velomobilu je to možně docílit pomoci
spřáhlového trojúhelníku takové délky, že vzdálenost mezi zádní osou a kloubem
spřáhla je stejná, jako mezi předním kole a zadní osou. Kloub spřáhla je přítom sice
přesně nad přední vidlici, jinak než v případě oje není však vidlice točená spřáhlovým
trojúhelníkem.
Obrázek 15: Varianta spřáhla, optimalizovaná pro prostorvě úsporný běh obloukem
o
Zvlášt při vyšších rychlostech a bez nebo s nedostatečně účinnou nájezdovou brzrdou
mohla by výše uvedená varianta spřáhla vést k tomu, že nátlak zadního vozidla, který
se dotýká přední vozidlo relativně excentricky a daleko za zádní osou, vede k vrháním
předního vozidla. Jestli tento problem se skutečně ukazuje v rámci testů či simulaci,
bylo by lepší konvenčnější spřáhlo s rozvorou, která je k přednimu vozidlu připevněna
na spodni straně vany blízko zádní osě. Taková konstrukce spřáhla by byla díky
menšímu ostupu mezi vozidly asi i aerodynamicky vyhodnější. V případě poloměru
oblouku 5 m takové spřežení by však potřebovalo o 30-35 cm vetší šířku vozovky, než
sám jedoucí vozidlo.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 16: Varianta spřáhla, optimalizovaná pro lepší jízdní dynamiku a aerodynamiku.
Má-li být přepravená nejen jedno prázdné vozidlo (třeba v rámci půjčovného systému), ale i
vytvořen vlak z dvou nebo více, i obsazených vozidel, je pro zachování úspokojícího brzdního
zpomalení nezbytná, a podle rakouských předpisů při nákladů více než 60 kg v táženem
vozidle i povinná nájezdová brzda26. Pro dětské přívěsy byla již vyvinutá nájezdová brzda,
která je však nevhodná pro trojkolový velomobil. Takovou brzdu by bylo možne realizovat
například tím, že brzdní lane normálních brzd jsou vedeny přes vodicí valečky, na kterých je
taženo v případě tlaku na kloub spřáhla. Vzhledem k tomu, že přední vozidlo je kvůli vyššího
vetrního odporu při stejném výkonu řídičů vždy trochu postrken zádním vozidlem, bylo by
žádoucí, aby nájezdová brzda by byla neúčinna až k určitě sílě najezdu, třeba uplatněním
nopky s pružinou.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
Obrázek 17: Podstatní náčrt nájezdové brzdy: Nahoře otevřeno při tlačné síly pod prahové
hodnoty, dole účinná při tlačné sílě nad prahovou hodnotou
Spojení dvou nebo dokonce více velomobilů by vyžadovalo změnu rakouské legislativy, podle
které nesmí přívěsy k jízdnímu kolo mít více něž jednu osu27.
3.4. Dětská verze
Děti s výškou postavy od cca. 125 do 155 cm, to odpovídá zhruba věku od 7 do 12 let28, jsou
sice i přes možnost přízpůsobení velikosti příliš malé a asi i slabé aby jezdit samy s relativně
těžkou verzi pro dospělé, jsou ale zároveň příliš velké aby byli přepraveny na dětském
sedadlu, zejména spolu se sourozencem. Proto byla by žádoucí dětská verze, která by byla
nastavitelná v tomto rozpětí velikosti. Taková verze by se rozlišila následovně od lineárně
zmenšené verzi pro dospělé:
• Zohlednění podrobních rozměru dětského těla (například vztah nohů k tělu)
• Značně menší úložní prostor, proto pro lepší aerodynamiku nejšírší místo dále vpředu a
zúžení ke konci
• Menší tloustky a rozměry hliníkových profilů a šroubů pro snížení hmotnosti
• Vlajka nebo něco podobného pro lepší viditelnost nížšího vozidla
Právě dětská verze měla by být spřahovatelná, jak s dálšími dětskými, tak i s velomobilem pro
dospělé.
3.5. Verze pro mládež nebo single
Důležitou cílovou skupinou projektu jsou děti a mládež od věku, ve kterém smí samostatně
jezdit na kole (cca. 10-12 let v závislosti na silnice). Vzhledem k tomu, že právě tyto lidí
zpravidla ani nemaji vlastní děti, ani nemusi přepravovat velké nákupy, ale naopak mají
nadprůměrný zájem o větší rychlosti, může být smysluplná vedle dětské verzi i verze pro
mláděž nebo jednotlivci bez děti. Tato varianta se může lišit od hlavní varianty tím, že zadní
konec vozidla je sice pro lepší aerodynamiku podobně dlouhý, má však tvár trojúhelníku s
špičkou dozadu. I nosnost menšího prostoru pro zavazadla, který není určen pro přepravu
dětí, je menší, aby snížit hmotnost: Tím, že odpadá půlka ložní plochy a některé přičky,
lehčím obkladem a odstraněním dětských sedadel může hmotnost vozidla být redukovaná z 40
kg na cca. 34-35 kg, to znamená o osminu. Se zohledněním váhy řídiče, třeba 50 kg, hrubá
hmotnost se však zredukuje už jen o 6%. V případě zlepšení koeficientu cx o 12% by se zvýšila
rychlost oproti hlavní verze taky o 6%, například z 20 na 21,2 km/h.
3.6. Pneumatické nastavení výšky sedadla
Pro méně hbité uživatele, zejména senioři a případně i lidé s nadváhou, může být značnou
překážkou, že se musí sednout dolů na sedadlo hluboko ve spodní vaně. To může být řešeno
pneumatickým nastavení výšky, jake se používají i na kancelářských křeslách. V takovém
případě by výška dosedavací plochy by byla při nástupu příjemné 50 cm. Zatímco pro
spouštění sedadla stačí stisknutí na tlačítko, pro zdvihnutí musí se řídíč trochu opírat na vaně
až síla pneumatické pružiny převýšuje jeho zbylou hmotnost. Aby snížit i sílu, která je k tomu
nutná, měli by být nabizené nastavitelné pružiny nebo pružiny různé síly.
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
3.7. Krátké nebo houpací pedály
Dálší překážkou pro uživatele s omezenou pohyblivost a tělesným výkonnem je přírozeně
nutnost šlápaní. Sice může být potřebný výkon pomoci elektrického doplňkového výkonu (viz
3.1) snížen až na symbolickou míru, šlapací pohyb je však stále nutný, proto že řízení motorů
nastavením plynového pedálu, otočným mádlem nebo ovládací pákou je v rozporu s definici
jízdního kola s pomocným motorem bez povinnosti pojištění a řídičského opravnění29. Právě
nutnost pojištění a řídíčského průkazu by však vyloučilo přávě ve cílové skupině seniořů hodné
poteniciální uživatele a tím neodpovídálo principu sociálné údržitelnosti. Možný problém
konvenčního šlapacího pohybu i přes nízký výkon je silné ohnutí kloubů boků a kolenů,
zejména spolu se skoro vertikálnou polohou těla. Následující řešení jsou myslitelné:
• Značné zkrácení kliků a nížší umístění pedálů při jinak nezměnném pohonu
• Náhrada konvenčního řetěžového pohonu houpacími pedály s elektrickým přenosem
výkonu spolu s elektrickým doplňkovým pohonem
3.8. Akustická zabezpečovací zařízení
Aby aspoň částečně kompenzovat nevýhodu rozříznutelného pokrytí může být jako doplňek
nabízeno zabezpečovací zařízení, které reaguje na pohyb nebo na roztržení drátu kolem
vozidla hlasitým výstražním signálem. Takové systéme, napajené baterii, jsou nabízeny jak
pro baťohy, tak i jak speciální zámky pro jízdní kola30. Myslitelně jsou taky systémy, které
oznámí pohyb vozidla přes mobilní komunikace a případně umožnují určení místa vozidla.
3.9. Uzamykatelná schránka pro malé zavazadlo
Prakticky byla by taky uzamytelná schránka, která je montovaná z její vnitřní stránky, aby
bez starosti nechat ve vozidle menší předměty, případně i pomůčky pro případ nehody:
lekárníčku, reflexní vestu a výstražní trojúhelník.
1
Liegeradforum: Erfahrung mit Differential im Kettwiesel?: http://www.liegeradforum.net/topic,279,erfahrung-mit-differential-im-kettwiesel.html; 12.3.2010
2
Büro-Forum: Körpermaße sitzender Personen: http://www.bueroforum.de/de/ergonomie/datensammlung/koerpermasse-sitzend/; 12.3.2010
3
Büro-Forum: Körpermaße stehender Personen: http://www.bueroforum.de/de/ergonomie/datensammlung/koerpermasse-stehend/; 12.3.2010
4
Wikipedia: Schuhgröße: http://de.wikipedia.org/wiki/Schuhgr%C3%B6%C3%9Fe; 12.3.2010
5
Příklady pro délky skladaných golfovek (i takových, které jsou vhodné již pro novorozené): Inglesina
ZIPPY FREE – passeggino (100,5 cm):
http://www.inglesina.com/sites/default/files/Zippy%20Free_0.pdf; 12.3.2010, Bugaboo Bee (88 cm):
http://www.bugaboo.com/learn/bugaboo-bee?id=6010; 12.3.2010, Peg Perego Pliko P3 (103,5 cm):
http://www.pegperego.com/page.php?sid=13c09d27d54c3f326e465271e52b8835&pageid=IJVNL001&idf
=04&idp=0000000252&cl=N; 12.3.2005, vlastní měření v obchodu kočárků „be-mom.com“.
6
27 cm široké sedátko pro miminka do dětského přívěsu, viz například: ebay Österreich, WEBER
Babyschale für Croozer Chariot usw.: http://cgi.ebay.at/WEBER-Babyschale-fuer-KinderanhaengerCroozer-ChariotNEU_W0QQitemZ350310623541QQcmdZViewItemQQptZSport_Radsport_Fahrrad_Anh%C3%A4nger?hash=i
tem519023e935; 15.3.2010
7
UlfBo-ultraleichter faltbarer Bollerwagen: UlfBo – Standard: http://www.ulfbo.de/shop/de/ulfBoStandard; 19.8.2010
8
UlfBo-ultraleichter faltbarer Bollerwagen: Material:
http://www.ulfbo.de/shop/content/de/Material.html; 19.8.2010
9
Wikipedia: Cordura: http://de.wikipedia.org/wiki/Cordura; 19.8.2010
10
Cordura Brand: http://www.cordura.com; 19.8.2010
11
viz například: aquaristic.net: Mag Float L: http://www.aquaristic.net/mag-float-l.html; 15.3.2010
12
Azub Bike: AZUB ECO – Liegerad: http://www.azub.eu/DE/liegerad-azub-eco/; 15.3.2010
13
Fahrrad-Trends.de: Neuerungen im Fahrradbau: http://www.fahrrad-trends.de/neuerungen.html;
15.3.2010
14
Liegedreirad Weblog: Der Big Apple von Schwalbe bei Outdoor Experts:
http://liegedreirad.wordpress.com/2008/01/22/der-big-apple-von-schwalbe-bei-outdoor-experts;
15.3.2010
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“
RegInnoMobil
http://www.buschbacher.at/reginnomobilcz.html
Inovativní řešení pro regionální mobilitu: perspektivy proveditelných a financovatelných, sociálně a ekologicky udržitelných systémů
15
www.brix.de: das komplizierteste aller Räder: Das Alltagsrad:
http://www.brix.de/verkehr/fahrrad/alltags-fahrrad.html; 15.3.2010
16
Pickup: Das sichere und wartungsarme Alltagsvelo: http://www.pickup-bike.ch/wartungsarm.html;
15.3.2010
17
Wikipedia: Fahrradbeleuchtung: http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrradbeleuchtung; 17.3.2010
18
Shimano Inter L Dynamonabe gemäß: Komponentix: Dynamonaben:
http://www.komponentix.de/onlineshop/index.html?naben_dynamonaben.htm; 21.4.2010
19
Hmotnosti a rozměry různých ocelových a hliníkových profilů ze sortimentu firmy Ferona: Ferona,
sortimentní katalog: http://www.ferona.cz/cze/katalog/search.php?kat=1; 15.3.2010
20
www.smolik-velotech.de - Online-Glossar: Aluminium: http://www.smolikvelotech.de/glossar/a_ALUMINIUM.htm; 15.3.2010
21
Velomobil-, Trike- und Liegeradforum: Modellübersicht:
http://www.velomobilforum.de/wiki/doku.php?id=velomobil:allgemein:modelle; 15.3.2010
22
RICHTLINIE 2002/24/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 18. März 2002
über die Typgenehmigung für zweirädrige oder dreirädrige Kraftfahrzeuge: http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:2002L0024:20070101:DE:PDF; 26.2.2010, podle
vyjádření DG TREN nebyl podnikan žádný zvláštní výzkumy pro určení optimálního rychlostního limitu
pro pedelecs.
23
viz například: akkurad.com: Tretkurbelantrieb für Fahrräder, Spezialräder und Fahrzeuge:
http://www.akkurad.com/html/tretkurbelantrieb.html; 16.3.2010
24
viz například: akkurad.com: Tretkurbelantrieb für Fahrräder, Spezialräder und Fahrzeuge:
http://www.akkurad.com/html/tretkurbelantrieb.html; 16.3.2010
25
viz například: BionX: Technologie – BionX: http://www.bionx.ca/de/products/technology/;
26.3.2010
26
Fahrradverordnung, § 7:
http://ris.bka.gv.at/MarkierteDokumente.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Kundmachungsorgan=&Index=&
Titel=&Gesetzesnummer=&VonArtikel=&BisArtikel=&VonParagraf=&BisParagraf=&VonAnlage=&BisAnlage
=&Typ=&Kundmachungsnummer=&Unterzeichnungsdatum=&FassungVom=21.04.2010&ImRisSeit=Undefi
ned&ResultPageSize=100&Suchworte=Fahrradverordnung&WxeFunctionToken=96187d43-7d0f-46bcba78-b956b78fda70; 21.4.2010
27
Fahrradverordnung, § 5 (2):
http://ris.bka.gv.at/MarkierteDokumente.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Kundmachungsorgan=&Index=&
Titel=&Gesetzesnummer=&VonArtikel=&BisArtikel=&VonParagraf=&BisParagraf=&VonAnlage=&BisAnlage
=&Typ=&Kundmachungsnummer=&Unterzeichnungsdatum=&FassungVom=21.04.2010&ImRisSeit=Undefi
ned&ResultPageSize=100&Suchworte=Fahrradverordnung&WxeFunctionToken=96187d43-7d0f-46bcba78-b956b78fda70; 21.4.2010
28
Forum Gesundheit: Körpergröße von Mädchen und Buben:
http://www.forumgesundheit.at/mediaDB/531585_K%C3%B6rpergr%C3%B6%C3%9Fe_Kleinwuchs_grafik.
jpg; 16.3.2010
29
RICHTLINIE 2002/24/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 18. März 2002
über die Typgenehmigung für zweirädrige oder dreirädrige Kraftfahrzeuge: http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:2002L0024:20070101:DE:PDF; 26.2.2010, podle
vyjádření DG TREN nebyl podnikan žádný zvláštní výzkumy pro určení optimálního rychlostního limitu
pro pedelecs.
30
viz například: Visor Tech Fahrrad Diebstahlsschutz mit Alarmschloss: http://www.pearl.de/a-PE44815451.shtml; 16.3.2010
Dr. Harald Buschbacher
[email protected]
Financováno Rakouským ministerstvem dopravy, inovaci a technologie v rámci programu „ways2go“