Verslag 8th International Velomobile Seminar, Dornbirn, Oostenrijk

Dit Velomobile Seminar had een zeer intensief programma aan lezingen. Na een rit van meer dan tien uur hakte dat er wel in. Het publiek was overwegend Nederlands / Duits van aard.  Gelukkig waren de meeste lezingen in het Engels.

De beminnelijke velomobiellegende Carl Georg Rasmussen gaf een beknopte geschiedenis van de velomobiel, hierbij helaas grotendeels voorbijgaand aan de rijke geschiedenis van de velomobiel buiten de as Scandinavië - Duitsland. Zo werd het ontwerp van de Alleweder niet toegeschreven aan de Belg Bart Verhees, maar aan Flevobike,  en verscheen geen WAW in beeld. De boeiende ontwikkelingen in Frankrijk, Canada, de VS en Australie kwamen er ook nauwelijks aan te pas.

Niet dat de Duitsers niet genoeg interessante dingen doen. De Peregrin On Birk, een fantastische streetable streamliner, werd uit de doeken gedaan door maker Charles Henry (CH). Op dit moment de geilste fiets ter wereld volgens mij.
Waar ik het meest van opstak was de lezing over aerodynamica van prof. dr. Falk Klinge van de universiteit van Ostfalen. Daarover post ik straks enkele slides.

Maar eerst nog wat nieuwtjes.

Milan SL Mk3.

Persoonlijk vond ik de grootste verrassing de mededeling van WAW rijder en verdeler Patrick Flé (Velomobilize.at, was ook de organisator van het Seminar) dat ze er in geslaagd waren een klant van 1.93m in de Milan SL Mk2 te krijgen. Ik had nooit de Milan SL in het gamma genomen omdat ik zelf wil en moet kunnen testrijden om de demo's in vorm te houden (en tegen de GT had ik esthetische bezwaren). Straf werk van de heren van Räderwerk om zo'n klein volume dermate te optimaliseren.

Dit betekende dat ik er ook in paste en een testrit was dan ook rap beklonken. De resultaten op enkele km waren bevredigend. De ultrafijne vormfactor laat zich voelen: met het 80-tands blad en met behulp van een vals plat ging het al snel oerend hard. Op de kilometerteller kijken was er niet bij want boven pakweg 60 km/u moest ik al mijn aandacht bij de sturing houden. Dat wil op zich nog niet zeggen dat ie niet stabiel zou zijn, maar ik ben de WAW gewend natuurlijk, die de helft meer spoorbreedte heeft. 

De klim terug viel wat tegen maar de nieuwe Milan SL Mk3, de derde versie, heeft standaard een passieve achtervering zoals de WAW.  Ook de composietvering van de zetel maakte school. Een achtervering op staal is optioneel. 

Er werd sowieso al met leverancier Räderwerk afgesproken dat Fietser.be de Milans gaat verdelen dus bestellen mag :-). Ik wil de Mk3 wel nog uitgebreider gaan testen in Hannover. Knieën en voeten pasten maar op enkele mm na, en aan de schouders had ik wel een cm of twee te kort eigenlijk, ik wil wel eens zien wat dat op een langere rit geeft. Er wordt gewerkt aan een vierseizoenendeksel met waterafvoer. Zodra dat matuur is komt er een demo exemplaar in Gent. Een racekap is wel al verkrijgbaar.

Ruimte was geen probleem in de:

QuattroVelo

Rijdt heerlijk op de vlakke weg, dit zal een geweldige praktische velomobiel worden. De Q4 lost de verwachtingen in qua stabiliteit. Het was een mix van indrukken voor wie zowel de Quest als de WAW gewend is. Een vinnige klimmer zal het niet worden maar ik denk dat hier een nuttige sweet spot gevonden wordt: net als de Quest is de Q4, éénmaal op gang, een comfortabele kilometervreter; bovendien kan je er ook strak mee door de bocht waardoor de gemiddelde snelheden in het verkeer er zullen op vooruitgaan. De deuk in de neus voorkomt het beruchte optillen bij zijwind. 

Tot nog toe hadden we de afspraak met vm.nl dat we geen hybride Quests zouden bouwen, enkel eStrada's. Een acceleratie-ondersteuning is immers vooral nuttig in het verkeer, waar wegligging van de Strada en de WAW van levensbelang is. De hybride versies gaan toch wel harder in kruissnelheid, onder andere omdat de bio-energie beter gebruikt wordt. Ondertussen maakt ook vm.nl werk van de passieve veiligheid en wordt er geëxperimenteerd met taaiere composieten. Deze stabiele vierwieler wordt waarschijnlijk een verdienstelijke basis voor een hybride velomobiel uit de vm.nl school.

Snel, mooi, ruim, praktisch en een puike wegligging, deze QuattroVelo past dus precies in het gamma van Fietser.be. Wij verwachten onze demo in de lente, maar ook deze kan je al reserveren.

WAW

Onze Tsjechische partner Katanga, die de productie van de WAW op zich neemt, heeft ons al enkele keren verrast. Dit is een tryout voor een mogelijke verlichting in de neus, met driedimensionaal gevormde raampjes.

Ook Patrick Flé had een schitterend idee: watergekoelde trommelremmen. Van zijn WAW heb ik helaas geen foto's genomen. Zijn vriend Tim had er een tochtje van Oostenrijk naar Portugal en terug op zitten, en daarbij waren die watergekoelde trommelremmen een veel betere oplossing gebleken dan het alternatief. Een andere spreker had een ongelooflijk bewerkelijke omvorming van de velomobiel.nl veerpoot van trommel- naar schijfrem bedacht, met zelfgefreesde naven, schijfwielen, you name it.

Spijtig dat we zo weinig tijd en budget hebben om goed te communiceren, dan had die arme mens geweten dat Fietser.be een jaar of zeven geleden al conversiekits op de markt bracht. Hij lachte wel groen toen hij het vernam. Aan alle Zwitsers: hierheen voor schijfremmen! Nu, ik raad schijfremmen aan niemand aan, en de meeste WAW rijders die toch voor schijfremmen kozen hebben daar spijt van gehad en zijn teruggekeerd naar trommelremmen. Dat zal ze leren.

Aan alle velomobilisten: voor watergekoelde trommelremmen hierheen!

Verder...

was er nog een ultrakleine versie te zien van de DF met wielschorten. Over de DF kan ik weinig zinnigs vertellen omdat ik er niet in pas. In het race-circuit geldt: hoe kleiner hoe beter en daar scoort ie alleszins goed.

De DF XL heb ik wel al kunnen proberen, die ziet er uit, en rijdt ook, als een carbon WAW in cabrio modus. Een racekap is verkrijgbaar, met een motorhelmviziertje dat mooi gevonden is. We kunnen de DF en DF XL leveren maar nemen die voorlopig niet in demo.

Terzijde: Gisteren zag ik in Gent ook de eerste body van de lekkere Mulsanne. Ik ontmoette de ontwerper vorig jaar en het lijkt er op dat ie weet wat ie doet op gebied van aerodynamica. In tegenstelling tot de meeste huidige velomobielen is deze niet op fingerspitzengefühl uitgesculpteerd uit een blok schuim, maar volledig CAD en CFD ontworpen. Wat me naadloos brengt bij:

Aerodynamica van de velomobiel. 

De Proceedings zullen ongetwijfeld één dezer wel digitaal gepubliceerd worden. Hier wil ik alvast enkele voor mij interessante inzichten delen. 

Hierboven zag u al een beeldje van de CFD (computational fluid dynamics) analyse van de Milan door professor Falk Klinge. Dit is natuurlijk ook voor ons interessant omdat de Milan vertrekt van dezelfde aerodynamische principes als de WAW van Fietser.be en Frederik Vandewalle:

• minimaal frontaal oppervlak
• minimaal oppervlak (wetted surface)
• laminaire stroming tot grootste doorsnede (neus)
• stroomlijning van het hoofd

• samenbrengen van de turbulente stroming achteraan door de scherpe staart
• stroomlijning van de voorwielen (niet in wegversie)

 

raceWAW ca. 2010

Eggert Bülk, de aerodynamicus achter de Milans, voegde daar nog een clevere toets aan toe door de vormfactor nog verder te optimaliseren. Het 'hoofdvolume', de grote sigaar dus, maakte hij aanzienlijk kleiner door de extremiteiten van de rijder onder te brengen in 'bubbels'. Die bubbels konden ten eerste op maat en dus minimaal gemaakt worden, ten tweede kon de luchtstroom er gemakkelijker rond spelen, zodat ze als het ware onzichtbaar werden voor de wind. De schaalhelften werden in één stuk gemaakt zodat de neus niet meer vervangbaar was, maar dit was esthetisch wel een succes en zal de luchtweerstand ook geen kwaad hebben gedaan. Het strafste is dat Räderwerk er in slaagde de Milan toch wendbaar genoeg te maken om te commercialiseren en hij wordt ondertussen ook in het verkeer gebruikt.

ColourFul Diagrams and beyond.

CFD staat volgens prof. Klinge ook wel voor ColourFul Diagrams :-). Hij bouwde dan ook een serieuze windtunnel gewijd aan lichte efficiënte voertuigen en kwam tot een aantal opmerkelijke vaststellingen. 

 

Zo is een spiegel die geplaatst wordt in de vernauwing van de body zoals bij de WAW en Milan tot ieders verbazing bevorderlijk voor de stroomlijn! De verklaring zou liggen in de wetmatigheid dat turbulente stroming minder energie vraagt onder een negatieve druk, m.a.w. de lucht komt vlotter samen achteraan.

De koplampen met kleine gaatjes op het Stagnation Point vooraan kosten 2% extra vermogen, maar een NACA-duct daar net boven reorganiseert de stroming terug naar laminair!

Terzijde: Wij plaatsten de lichten altijd op de spiegels maar onder druk van de markt hebben we onze perfecte laminaire neus gecompromitteerd en bouwen we nu ook de lichten in vooraan. Soms vind ik dat wel spijtig, anderzijds is het de missie van Fietser om mensen in velomobielen en velomobielen in het verkeer te krijgen. Zonder klanten blijven velomobielen een hobby.

Interessant was ook de les van prof. Klinge over laminaire stroming. Zoals u weet werd onlangs het mensaangedreven snelheidsrecord tot op ongeveer 140 km/u gebracht door de Canadees Todd Reichert van team Aerovelo: een verbetering van maar liefst 6 km/u boven de snelheid van de Nederlandse Velox. Veel opmerkelijker nog was dat de Aerovelo slechts 435 W (uit het hoofd) nodig had voor die 140 km/u, terwijl de Velox 550 W verbruikte voor 134 km/u. Daar ging het me toch wat van duizelen. Het geheim is nochtans simpel:

Basisprincipes:

• Lucht is visceus: De grenslaag is het laagje lucht van 10 à 15 mm dik waar de lucht moet versnellen van 0 naar 140 km/u. Onder laminaire stroming kost dit 10 keer minder energie dan onder turbulente.
• Lucht is inert: verandert graag zo weinig mogelijk van richting
• Geen enkele verstoring van de laminaire stroming op de neus: geen naden, geen gaten, geen stickers, nog geen vliegje.
• Turbulentie van de grenslaag zo lang mogelijk uitstellen door de maximale doorsnede zo ver mogelijk naar achteren te leggen. 
• Turbulente lucht levert minder weerstand op onder negatieve druk (afstromende lucht)

Toepassing:

• Geen enkele naad in de neus maar een vertikale naad voorbij de maximale doorsnede. Zo wordt de laminaire stroom door adhesie nog marginaal verder doorgetrokken (is mijn mening, prof. Klinge was niet akkoord) en wordt vervolgens getript naar turbulente voor de afstroming.

Voilà, dat was het. Oké, de vorm was geminimaliseerd en geoptimaliseerd, de afvloeiing op de staart was mooi parallel, de wielen gestroomlijnd,... maar dat deden de anderen ook al lang. Aerovelo deed het alleen perfect.

Dit verklaart ook nog eens waarom de WAWs zoveel sneller zijn zonder voetengat.

Zeilen

Zonsondergang in het Vorarl-gebergte. 

Een punt waar de WAWachtigen zeer goed op scoren wordt hier in een grafiek gegoten: zeilen. Een sterke zijwind (wet van Bernouilli op behoud van massa) creëert een zeer sterke loefwaartse vortex achter de velomobiel. Die zijwaartse druk is een aantal malen groter dan de voorwaartse resultante. Maar het valt op dat ze het grootst is aan scherpe wind. De stabielste velomobiel kan vanzelfsprekend het meeste profiteren van het zeileffect.

Hier wordt maximaal 30N voorwaartse druk gemeten, bij een wind van 50 km/u. Persoonlijk heb ik ooit over de 30km/u gezeild zonder trappen, dus het moet toen wel flink gewaaid hebben. Of er zat een vals plat in het kanaal.

 

Prof. Klinge en zijn team studenten deden ook enkele mechanische tests op een simulatietoestel. Kettinglengte en de hoek rond de kettingrollen speelt blijkbaar nauwelijks een rol, net als de kwaliteit van de rol. Kleine lagers zijn beter dan grotere, kleine tandjes beter dan grote scherp, of geen. Maar elke kettingrol op de trekkende ketting voegt wel 5% weerstand toe!

Zondag fietsten we niet meer mee maar namen we de nieuwe WAW-wagon terug naar huis, deze keer spreidden Veerle en ik de rit over twee dagen.