Sv: Katta i sekken eller bare uheldig?

[El-o]

Du er inne på to forskjellige emner; formelle regler og implementering av el-assistanse på en innebygd liggesykkel (velomobil).
Når du henviser til "reglene" er det en egen tråd her:

Ja, henvisninga var bare fordi du i denne tråden, så vidt jeg kan se, bare har lenka til motorprodusenten, og at jeg er interessert i de andre delene og valgene du har gjort også. Jeg ser på YouTube-videoen at du bruker det som ser ut som den orginale bremsehendelen, der én hendel virker på begge forbremsene, og jeg lurer på om, og evt. hvordan den er bygget om for å kutte motoren. Siden jeg har valgt ett bremsehåndtak pr. brems, bl.a. for å kunne styre med bremsene når jeg sykler i høy fart på svingete vei, så er det ikke vesentlig, men jeg har sikla på en M5-bremsehendel der man kan velge å betjene bremsene sammen eller separat, og lurer på om en bryter kan bygges sammen med den (prinsippet er nok ganske likt for Allewederen og M5 håndtakene).
Jeg har funnet noen kontrollere som skal kunne styre motoren med de påbudte cut-off bryterne, men jeg tar gjerne imot tips om hva som er brukbart.

Jeg har ikke kjøpt EN15194, men det ser ut til at jeg må få både den og EN 14764 i hus før jeg går i gang. Jeg har likevel fått med meg såpass fra begge standardene at jeg for et drøyt år sida la prosjektet mitt på is. Jeg har ønska el-drift på Allewederen min i snart 10 år, men i starten ble jeg stoppa av at det ikke fantes klare regler (og for høy pris), mens i det siste har klare regler snarere vært problemet    F.eks. vet jeg ikke om Allewederen (den første modellen, fra Flevobike) er testa etter EN 14764, og hvordan dette evt. kan dokumenteres. Om den minimotoren fra Golden Motor er testa etter EN 15194 vet jeg heller ikke, men er dette et krav, eller er det en sikkerhet for å kunne dokumentere lovligheten av sykkelen dersom det blir tatt en stikkprøve?

Jeg har sett på nettopp den minimotoren du lenker til. Den er oppgitt til 250W, men jeg er ikke elektromann, så å lese - eller i en gitt situasjon dokumentere at den holder seg innafor lovverket basert på de kurvene og tabellene er jeg neppe i stand til. Min tilnærming til temaet er via syklingen, og ikke eldriften i seg selv. Jeg trenger derfor ikke bare tips om hva og hvordan jeg kan få til en optimal teknisk løsning, men også tips om hvordan jeg kan dokumentere at den er lovlig - siden det ikke finnes noen godkjenningsordning for sykler. (?)

Noe av det som virker greit med motor i navet nå, er både at jeg som sagt for tida er uten bakhjul, og at jeg sparer nesten 1,5 kg ved å kombinere nav og motor (vekta på det gamle Sachs-navet). Det skal ikke mange sprell til før jeg butter i vektbegrensninga på 40 Kg, så jeg trenger nok muligens et "kontrollbatteri" som prioriterer vekt framfor kapasitet.

Jeg satte forresten et 2,1" Maxxis M-thread BMX-dekk på en kraftig 24mm BMX-felg da jeg bygde nytt bakhjul. Det ga betraktelig bedre komfort enn de gamle 1,5" dekkene, og selv om det er relativt tungt, så betyr ikke den roterende massen så mye på et 20" hjul. Dersom du har problemer med komforten på Magic Pie hjulet, så kan dette kanskje hjelpe litt? Pass bare på at felgen tåler det dekket, det skal pumpes til 580-755 KPa.   

[PerBear]

Jeg ser på YouTube-videoen at du bruker det som ser ut som den orginale bremsehendelen, der én hendel virker på begge forbremsene, og jeg lurer på om, og evt. hvordan den er bygget om for å kutte motoren.  

Jeg har festet en liten microswitch på bremsehåndtaket som slår av motordrift og slår på regen bremsing. Jeg har original Allewederoppsett, et håndtak med to wirer. Skal ta bilde og legge ut i denne tråden.

F.eks. vet jeg ikke om Allewederen (den første modellen, fra Flevobike) er testa etter EN 14764

EN 15194 krever at enkelte EN 14764 punkt er tilfredsstilt. Men både EN 15194 og EN 14764 er produktsikkerhetsstandard for produsenter og dem som "bringer et produkt på markedet". Etter det jeg kjenner til er det ikke krav for en privatperson som bygger en sykkel for eget bruk her i Norge. Jeg er forøvrig i diskusjoner med Statens Vegvesen da jeg ønsker å bygge en seriehybrid hvor motor må ha høyere snitteffekt enn 250W. Jeg venter fortsatt på svar på brev jeg sendte for ca seks måneder siden så det tar sin tid  

Jeg har sett på nettopp den minimotoren du lenker til. Den er oppgitt til 250W, men jeg er ikke elektromann, så å lese - eller i en gitt situasjon dokumentere at den holder seg innafor lovverket basert på de kurvene og tabellene er jeg neppe i stand til. Min tilnærming til temaet er via syklingen, og ikke eldriften i seg selv. Jeg trenger derfor ikke bare tips om hva og hvordan jeg kan få til en optimal teknisk løsning, men også tips om hvordan jeg kan dokumentere at den er lovlig - siden det ikke finnes noen godkjenningsordning for sykler. (?)

Det er nominell kontinuerlig effekt som gjelder (S1 på elektrospråk), dvs. det som er opplyst fra fabrikk eller det som elektronikken er stilt inn til for at motoren skal kunne yte det samme i timevis. Den reelle effekten i korte perioder kan gjerne være høyere enn dette. Det er høyde for det i standarden. F.eks. har Bosch sitt system nominell effekt 250W men maks er oppgitt til 350W og dette er selvsagt innenfor regelverket, ellers hadde jo ikke Bosch oppgitt dette. Hvis du trekker mer enn 250W kontinuerlig fra min, men sikkert også Bosch sin motor, så vil motor etter hvert bli så varm at du må redusere effekten for å hindre skade - denne høye effekten er kun til bruk i oppstart og i bratte bakker.

Noe av det som virker greit med motor i navet nå, er både at jeg som sagt for tida er uten bakhjul, og at jeg sparer nesten 1,5 kg ved å kombinere nav og motor (vekta på det gamle Sachs-navet). Det skal ikke mange sprell til før jeg butter i vektbegrensninga på 40 Kg, så jeg trenger nok muligens et "kontrollbatteri" som prioriterer vekt framfor kapasitet.

Jeg mener maksvekt er fjernet i den siste utgaven av EN 15194:2009 siden den bygger delvis på EN 14764 som jeg mener har vektbegrensing. Anbefaler sterkt å lese begge standardene. NB: Hvis du kjøper dem så skriv dem ut med det samme, mine PDF filer sluttet å virke etter ca et år - de var med vilje datostemplet!  

Jeg satte forresten et 2,1" Maxxis M-thread BMX-dekk på en kraftig 24mm BMX-felg da jeg bygde nytt bakhjul. Det ga betraktelig bedre komfort enn de gamle 1,5" dekkene, og selv om det er relativt tungt, så betyr ikke den roterende massen så mye på et 20" hjul. Dersom du har problemer med komforten på Magic Pie hjulet, så kan dette kanskje hjelpe litt? Pass bare på at felgen tåler det dekket, det skal pumpes til 580-755 KPa.  

Takk for tipset ang. dekk. Det jeg har funnet ut er at det tunge MP bakhjulet må ha mye mindre lufttrykk for ikke å "flyte"  på ujevnt underlag. Nå har jeg sluppet ut litt og litt etterhvert. Så uten å måle antar jeg 2-3 bar.

[El-o]

Takk for veldig bra svar! Jeg begynner å få trua tilbake på at det kan bli el-drift på "bananen" (jeg måtte bare male den gul  ) en dag.

Takk for tipset ang. dekk. Det jeg har funnet ut er at det tunge MP bakhjulet må ha mye mindre lufttrykk for ikke å "flyte"  på ujevnt underlag. Nå har jeg sluppet ut litt og litt etterhvert. Så uten å måle antar jeg 2-3 bar.

Det høres ut som fjæringa og/eller dempinga ikke klarer å holde hjulet i bakken. Jeg er ikke sikker på hvordan fjæringa på bakhjulet er på din sykkel, men om det er som hos meg; en kombinasjon av torsjonsfjæring og en gassdemper som ser ut som den har levd i bakluka på en bil i sitt tidligere liv, så er det vanskelig. Jeg ville likevel sett om det finnes en mulighet til å sette på en ekstra fjær, eller en stivere fjær om det er mulig, og evt. også prøve å se om det finnes en demper som er litt mer åpen - altså som demper litt mindre. Å jevne ut de små ujevnhetene med å gå så lavt på lufttrykket vil før eller seinere ganske snart ende med punktering og i verste fall en ødelagt felg. 

[PerBear]

Jeg bruker Schwalbe punkteringsfrie som ikke skal ha høyt trykk.

Fjæring/oppheng er elastomer så det er kun innebygd demping i fjærene, altså ingen ekstern støtdemper så det er ikke optimalt. Det er uansett mye ufjæret masse i Magic Pie på over 8kg så kombinasjonen er vel tap-tap 

[El-o]

Hmm, kun elastomer, det er det vanskelig å gjøre noe med. Er det slik at elastomeren blir pressa sammen av en arm på gaffelen? Det kan jo være at det er mulig å få tak i en type som er litt hardere - eller vent litt, elastomeren blir steinhard om kort tid. Så snart det kryper ned mot minusgrader, så blir den hard som bein uansett. Det hjelper dessverre ikke på problemet med at bakhjulet mister kontakt med bakken på ujevn veg, så en dempa stålfjær hadde vært bedre.

Selv om dekkene kalles punkteringsfrie, så er de dessverre ikke det om du treffer en stein eller en hard kant, som et hull i veien. Da blir slangen klemt mellom felgen og dekket så hardt at du får det som kalles et "slangebitt". Det kalles det fordi du kan få opptil 4 hull, som ser ut som om en slange har bitt på ehh... slangen.   

[PerBear]

Det bakdekket jeg har på Allewederen er ekstremt bra og beskytter slangen mot "bittt" ved å polstre den (dekket er veldig tykt). Jeg har aldri sett et slikt dekk tidligere, det fulgte med byggesettet fra Dutch speedbikes. Har fått endel smell forårsaket av mangler/skader på veien som med et normalt dekk ville gitt meg punktering.

Ang. opphenget, her er sammenstillingsmanualen: http://www.dutchbikes.nl/uploads/builders_manual_KV4_1.9.PDF

[PerBear]

I Australia er det nå mulig å kjøpe en velomobil i "pionerjolle-plast", dvs rotasjonstøpt termoplast 

Her finner du en fersk brosjyre: http://www.sendspace.com/pro/dl/q2et93

[eledille]

Velomobilen min (og jeg) havnet på forsiden i Sandnesposten idag. Artig artikkel men med et par trykkleif som vanlig.
http://www.sandnesposten.no/modules/module_123/proxy.asp?C=36&I=40689&D=2

Hvis man skal sammenlikne el-sykler med elbiler, så får man sørge for å regne på samme vis for begge. Livsløpskostnad for kjøretøyet, infrastruktur og drivstoff må regnes inn i begge tilfeller. Jeg bruker tall fra Vestlandsforsker-rapporten du viste til.

Det går 0,044 MJ/Pkm til infrastruktur for en elbil. Jeg regner med at en velomobil tar 1/4 så stor plass på veien, men til gjengjeld må det være dobbelt så mange på veien av gangen siden hastigheten er den halve. Det blir dermed 0,022. Videre går det 0,439 MJ/Pkm til å bygge bilen - jeg regner med at den veier 1100 kg og sykkelen 55 kg. Men bilen går 223k km før den kasseres, en sykkel vil neppe holde så lenge i gjennomsnitt. Hvis vi regner at den går 10 km hver vei til jobb 200 dager i året i 15 år blir det 60000 km. Det blir 0,082 MJ/Pkm. Du oppgir 5,5Wh/km forbrukt energi. Det er 0,02 MJ/Pkm. Jeg er veldig grei og antar at du trenger å slanke deg, så jeg regner ikke inn energien du selv forbruker I tillegg regner de 12,1% tillegg i energikjeden.

(0,022 + 0,082 + 0,02) * 1,121 = 0,14 MJ/Pkm.

Elbilen er oppgitt til totalt 1,38MJ/Pkm, men med en fyllingsgrad på 1,3. Velomobilens tall må dermed multipliseres med 1,3, og vi får 1,38 / (0.14 * 1,3) = 7,6.

Velomobilen er altså 7,6 ganger så effektiv som en elbil - ikke 30. Og det er bare dersom man ikke regner inn energiforbruket til mat - fortsettelse følger i neste episode...

Dette betyr ikke at velomobilen er noe dårlig kjøretøy, jeg fikk faktisk lyst på en selv. Men epler må sammenliknes med epler

[PerBear]

Velomobilen er altså 7,6 ganger så effektiv som en elbil - ikke 30. Og det er bare dersom man ikke regner inn energiforbruket til mat - fortsettelse følger i neste episode...

Veldig bra at du gjør denne jobben, jeg har forsøkt å få Vestlandsforskning til å gjøre det men de forlanger betaling 

Ang. dine tall så er de mer gjennomtenkt enn mitt opprinnelige anslag som sa at velo er 30 ganger mer energieffektiv - det var for optimistisk. Men jeg synes du har beregnet vel høyt forbruk på enkelte ting.

Her er et oppdatert forslag basert på dine tall men korrigert for følgende endringer:
1. Veislitasjen er mye mindre enn med elbil. I tillegg vil en velobilist bruke sykkelveier som er billigere og mindre energikrevende å bygge og vedlikeholde enn bilvei. Dessuten krever ikke velo dedikert ladeplass. Foreslår derfor 10% infrastrukturkostnad i forhold til elbil.
2. Min elsykkel veier ca 41 kg med 150 Wh LiPo batteri på 1,4kg, det jeg bruker til jobb. Dette er med Magic Pie motor som er veldig tung så 41 kg bør være lett å få til for en masseprodusert velo. Det reduserer energibehovet. I tillegg er batteriet, som krever mye energi og er ressurskrevende å gjenvinne, 1/30 av vekten til min velo mens det utgjør ca 1/4 av vekten til elbil. Selvsagt er dette justerbart - velo kan f.eks. ha 10 kg batteri og en elbil kan klare seg med mye mindre batteri enn 1/4 av totalvekt. Jeg har derfor kun redusert energi til produksjon av kjøretøy med forhold mellom "commuter vekt" og "langdistanse vekt" (41kg/55kg). 
3. Jeg sykler ikke fortere til jobb enn at jeg ikke blir svett, så det blir desverre ingen slanking - selv om det saktens trengs  til gjengjeld er energiforbruket på min 6 km vei til jobben 4,6 Wh/km. (På langtur har jeg høyere hastighet men med vesentlig høyere luftmotstand, samt mer bakker.)
4. Angående neste kapittel - mat: Det trengs uansett transportform, men på en vanlig sykkel går matforbruket vesentlig opp dersom hastighet er såpass høy som 25 km/t og når jeg syklet langt og fort. Min Alleweder er ikke "best practice" velo rent aerodynamisk. En mer effektiv velomobil i 25 km/t vil kreve noe under 75W muskelkraft dvs. omtrent det et voksent og friskt menneske kan produsere kontinuerlig i mange timer. For energibehov til velo sjekk tabell 2 i dette dokumentet: http://users.telenet.be/fietser/fotos/VM4SD-FVDWsm.pdf
5. Jeg mener fyllingstall blir feil å bruke - en velomobil er en en-persons "bil" og må følgelig kalkuleres mot en-persons bruk av elbil. Det er det som blir reell sammenligning av totalt energiforbruk for å frakte en person(eventuelt 1:2 - du må ha to velo for å få med to personer - evnt. tilhenger eller tandemvelo) Fyllingsgrad blir rett å bruke dersom man sammenligner bil mot buss, trikk etc. Du bør derfor beregne at en elbil med en person bruker 1,38 MJ/Pkm * 1,3 = 1,79 MJ/Pkm.

Justert som nevnt blir dette et lavere og mer optimistisk forbruk:
(0,0044 + 0,061+0,017) * 1,121 = 0,092 MJ/Pkm.

Basert på disse tall har en elektrisk velomobil 20 ganger høyere total energieffektivitet enn en elbil som transporterer en person.

[eledille]

Fortsettelse (som lovet):

Lett sykling i totalt 1 time vil brenne av ca 750 kJ mer enn å sitte i en bil. Da har jeg antatt at gjennomsnittssyklisten veier 75 kg, er 1,74m høy og er 45 år gammel. Lett sykling gir en forbrenning på ca 4 ganger metabolsk rate ved hvile. Bilkjøring er litt mer anstrengende enn å sitte i en stol. Jeg dropper alle utregningene, men om noen virkelig er interessert kan jeg oppgi alle tallene.

Det estimeres at for å fremstille 1 kJ matenergi for en vestlig gjennomsnittsperson forbrukes det 7-10 kJ til landbruk, transport, lagring, tilberedning osv. Antar 7 kJ.

Forbruket tilsvarer 750 kJ + 750 kJ * 7 = 6,0 MJ. Distansen er 20 km, så per km blir det 0.3 MJ.

Nå kommer velomobilen opp i totalt 0.44 MJ/Pkm, og ender på 2,4 ganger elbilens effektivitet.

Jeg prøver ikke å argumentere for å sitte i sofaen i stedet for å bevege seg, jeg bare prøver å vise at verden ikke er så enkel. Tallene i disse rapportene kan jeg sitte og vri på hele uka. Hvis jeg er like slem mot velomobilen som Vestlandsforskerne er mot elbiler, så kan jeg få velomobilen til å bli under to og en halv gang så effektiv som elbilen.

Hvis jeg regner med at elbilen går på vannkraft, så forårsaker den straks vesentlig mindre CO2-utslipp enn velomobilen, unntatt hvis du dyrker maten du spiser selv, uten kunstgjødsel og med en traktor som går på egendyrket biodiesel.

[eledille]

PerBear: Hehe, vi skriver samtidig her Jeg får lese innlegget ditt skikkelig i morgen.

[PerBear]

Forbruket tilsvarer 750 kJ + 750 kJ * 7 = 6,0 MJ. Distansen er 20 km, så per km blir det 0.3 MJ.

Dette mener jeg blir feil - de første 750 kJ er mekanisk energi fra den kjemiske energi som du allerede har tatt med! 

Ellers så er hensikten med en elektrisk velomobil at en slipper å bruke særlig mer energi enn det som en person ellers hadde brukt bak rattet på en bil og litt absolutt nødvendig fysisk trening som derved tas samtidig med transporten 

[PerBear]

I tillegg regner de 12,1% tillegg i energikjeden...(0,022 + 0,082 + 0,02) * 1,121 = 0,14 MJ/Pkm.

Er ikke energittilleget på 12,1% overføringstap som kun skal beregnes for direkte elforbruk?

[eledille]

1. Jeg tviler på om sykkelveier er så mye mindre energikrevende å bygge, annet enn at de er smalere. Også sykkelveier må være frostsikre, så de må ligge på like tykke lag av pukk. De må sprenges gjennom skjæringer, de må brøytes, strøs og saltes, og hull og sprekker må tettes der også.

I tillegg: Du har vel større ambisjoner for velomobilen enn å bare være én og annen på en sykkelvei? Hvis det blir særlig mange av dem, så må de enten få eget felt på gangveiene eller på veien. De passer ikke så godt blant barnehagebarn og pensjonister med rullator langs gangstiene. Så lenge de er få nok til at de smetter innimellom annen trafikk kan man kanskje si at de er gratispassasjerer på veinettet, men man kan ikke regne en samfunnskostnad på den måten.

Med i infrastrukturkostnaden for elbiler er også kostnad til verksteder som skal holdes varme og delelagre som skal bygges og vedlikeholdes. Det trenger velomobiler også hvis Hvermannsen skal kjøre velomobil. Elbilen har for øvrig ikke fått noe kreditt hos vestlandsforskerne for lavere vedlikehold og færre deler.

Elbiler som har bedre batterier enn bly trenger vel strengt tatt ikke verken mer eller mindre dedikert ladeplass enn en velomobil.

Veislitasjen er minimal, det er sant. Jeg antar at det er verd et avslag på 20%.

2. Hvis den veier 41 kg, så regner vi med det.

Men elbilbatterier krever ikke veldig mye energi å gjenvinne, de skilles fra hverandre med kjemiske og mekaniske metoder - siling, filtrering og utfelling. Sammenlikn med stål eller aluminium som må varmes opp til henholdsvis 1250 og 700 grader for å smelte, deretter renses for legeringer og forurensninger mens det er flytende.

Velomobilen er egentlig en plug-in parallellhybrid. Mindre batteri gir mer forbruk av mat, så batterivekten mer enn betaler seg.

3. Slanking blir det uansett, med mindre du spiser mer for å kompensere. Bruker 4,6 Wh/km strømforbruk.

4. Veldig lett sykling, som passer til å sykle til jobben uten å bli svett, firedobler energiforbruket sammenliknet med å sitte i en stol.

http://en.wikipedia.org/wiki/Metabolic_equivalent
http://en.wikipedia.org/wiki/Resting_metabolic_rate

5. Her er jeg fullstendig uenig. En velomobil kan være beregnet for én person så mye den vil - det er en ulempe den har som må tas med i beregningen. På korte reiser er gjennomsnittlig fyllingsgrad for en personbil 1,3, det kan ikke en velomobil klare. Det er jo synd, men slik er det. Jeg har personlig ofte hatt med kolleger i min elbil, etter avtale fra dagen før, slik at de kunne la bilen stå.

Men jeg ser at jeg har gjort meg skyldig i en regnefeil. Jeg kan ikke både belønne elbilen for fyllingsgrad og så straffe velomobilen for det samme! Elbiltallene er allerede korrigert for fyllingsgrad. Siden den garantert er 1 hos velomobilen, skal det ikke gjøres noe mer med velomobil-tallet.

Du har også rett i at faktoren 1,121 kun gjelder direkte energibruk.

Nye tall:

0,022 * 0,8 + 0,061 + 0,017 * 1,121 = 0,10 MJ/Pkm, eller 13,8 ganger så effektiv. Tallene er så usikre at jeg ville sagt tolv til femten ganger så effektiv. Imponerende tall, selv om det ikke er 30.

Artig å "krangle" med deg, PerBear, jeg lærte masse selv underveis

De to mest interessante observasjonene for min del er at vekt og total kjørelengde har "alt" å si for et ekstremt energieffektivt kjøretøy, så ta godt vare på utstyret. Og vestlig matproduksjon er helt sinnssvakt ineffektiv. Kortreist mat, mindre emballasje, etc er viktig.

[eledille]

Forbruket tilsvarer 750 kJ + 750 kJ * 7 = 6,0 MJ. Distansen er 20 km, så per km blir det 0.3 MJ.

Dette mener jeg blir feil - de første 750 kJ er mekanisk energi fra den kjemiske energi som du allerede har tatt med!  

Neida, 750 kJ er økningen i forbrenning i forhold til metabolismen i ro i løpet av én time (direkte forbrukt drivstoff). For å fremskaffe 750 kJ mat kreves 7*750 kJ ekstra energi (tilsvarer well to tank energiforbruk. Vestlig matproduksjon har blitt hårreisende ineffektiv).

Ellers så er hensikten med en elektrisk velomobil at en slipper å bruke særlig mer energi enn det som en person ellers hadde brukt bak rattet på en bil og litt absolutt nødvendig fysisk trening som derved tas samtidig med transporten  

Selvsagt er jeg egentlig helt enig med deg. Trening er fremdeles sunt og nødvendig, selv om det er forurensende. Å bruke treningen til fremdrift er mye smartere enn å sitte på en spinningsykkel på Elixia. Men du bruker mer energi i velomobilen enn bak rattet, det er jo også noe av poenget for en mosjonist.

I neste omgang skal jeg ta for meg rapporten fra Vestlandsforsking. Det er en masse tall der som jeg ikke begriper hvordan de kommer frem til. Jeg har så vidt kikket på underlagsmaterialet deres for elbiler, og jeg kan ikke se hvordan det kan stemme at en elbil bruker halvparten så mye energi som en fossilbil per kilometer. Det må være for mye.