Q4W – Het testen van wielophanging en vering

Door Allert Jacobs

Het test frame is klaar, de voorwielophanging is voorlopig de gangbare Quest ophanging eerst ga ik de achterwielophanging uitwerken.
De assen moeten in een subframe worden opgehangen waarin de lagers opgenomen worden. Dit geheel is niet afgeveerd en beweegt mee met de wielen, het werkt als een starre as zoals bij veel vrachtwagens en bestelbusjes wordt toegepast.

englishTesting wheel guidance and suspension

The test mule is finished, the front suspension is the Quest configuration for now, first I want to figure out the rear axle guidance and suspension.
The shafts are to be included in a sub frame with their bearings. This assembly is not sprung and moves with the wheels, it acts just like a live axle as used on most vans and trucks.

Q4W - testframe

Foto by Allert Jacobs / testframe

Bij vrachtwagens is luchtvering met rolbalgen al jaren heel gewoon, ook in luxe auto’s wordt het steeds meer toegepast. Deze balgen gecombineerd met een compressor aan boord maken dat de vering heel gemakkelijk aan de belading kan worden aangepast, erg handig bij vrachtvervoer. Ook gebruiken sommige stadsbussen een dergelijk systeem om de bus bij een halte te verlagen voor een makkelijke instap.
Het aanpassen van de vering is bij de Q4W zeker achteraan gewenst als er bagage in de kofferbak zit, het gewicht daarvan rust bijna geheel op de achteras.

englishAir sleeves have been very common in trucks for years, in luxury cars, it is becoming more common now. If there is a compressor on board the suspension can be adapted to the load very easily, this works really well for trucks. It is also used in buses to lower the bus at the bus stop.
Easily adaptable suspension is important for the Q4W too because almost the entire weight of the luggage is on the rear axle.

Het subframe kan van verschillende materialen en op verschillende manieren gemaakt worden, carbon wil ik niet gebruiken omdat het te bewerkelijk is. Ik twijfel tussen aluminium en staal, belangrijk is het in lijn krijgen van de lagers. In staal kan dat door eerst al het laswerk te doen en dan de lagerhuisjes er aan te zetten met zilversoldeer.
In aluminium las ik eerst alles en frees dan de vlakken na waar de lagerhuisjes met boutjes op worden bevestigd. Na een aantal experimenten kies ik voor aluminium.

englishThe sub frame can be made with various materials and techniques, I don’t want to use carbon because it requires very time consuming techniques. I will have to choose between steel and aluminum. It is important to get the bearings in line. Using steel I can do all the welding and then braze on the bearing housings.
Using aluminum I do all the welding and then mill the surface where the bearing housings will be bolted on. After some experimenting I decide for aluminum.

Het subframe wordt op zijn plaats gehouden met een viertal trekkende langs geleide stangen en een Panhard stang om de dwarskrachten op te vangen. De langs geleide stangen worden op druk belast door de trekkende ketting en moeten daarom parallel aan de kettinglijn lopen anders gaat de vering inveren bij het trappen.

englishThe sub frame is connected to the body with four trailing arms and a Panhard rod. The trailing arms also have to coop with the forces from the chain when pedaling, therefor the trailing arms have to be parallel to the chain line to avoid a pogo effect.
The place of the Panhard rod is crucial for good road holding, place it to high and the body swings like a pendulum, to low and there is to much body roll.

Q4W - subframes

Foto by Allert Jacobs / subframes

De luchtbalgen worden met een hefboom bediend, het moet allemaal nog een stuk handiger en lichter ontworpen worden maar in het onderstaande filmpje is te zien dat het nu al goed werkt. De balgen zijn hier opgepompt tot 4 bar en dat lijkt goed voor mijn gewicht van 80kg zonder bagage, ze kunnen tot aan 8 bar gaan. Heb je veel bagage of wil je stuggere vering? Dan pak je gewoon je fietspomp en pomp je de balgen harder op.

englishThe air sleeves are actuated by a lever, it needs to be redesigned for better produce ability and low weight but the movie shows that it works very well. The pressure is set on 4 bars, that seems o.k. for my weight of 80kg, and they will take to 8 bars maximum.
Do you carry a lot of luggage or do you like stiffer suspension? Just use your tire pump to increase the pressure.

De rolbalgvering spreekt heel gemakkelijk aan, er is geen wrijving van afdichtingen zoals bij een luchtvering met een zuiger. Luchtvering is progressief, in het begin van de veerweg heel soepel en dan steeds stugger, willen stalen veren nog wel eens blokken, bij de balgen heb ik dit nog niet gemerkt.
Voor demping zorgen de balgen natuurlijk niet, die moet van een aparte (olie)demper komen.

englishThe air sleeves do not have any stick slip, they don’t have a sealing like the piston in cylinder type air suspension systems have, they will react to the smallest bumps. Air suspension is progressive, it starts off as very soft and then stiffens up at the end of its travel. I haven’t heard them block like steel springs do yet. They do not provide damping of course if that is necessary it will need a separate (oil)damper.

Het rijdende vierwieler frame is er niet alleen om de wielophanging te testen. Het geeft ook een idee  hoe het voelt om met de stabiliteit van de Q4W de bocht door te gaan.
Als je met maximale snelheid een bocht neemt gaat hij een beetje schuiven over voor en achterwielen en gaat dan op twee wielen. Het rijden op twee wielen lijkt overigens gemakkelijker te corrigeren dan met een driewieler. De toegenomen stabiliteit komt niet alleen door het vierde wiel maar ook door een lagere zithoogte, dat kan door twee kettingwieltjes toe te passen en de bodem alleen tussen de assen te verlagen waardoor de bodemvrijheid van neus en staart voldoende blijft.

englishThe test mule is not just there to test the wheel guidance and suspension. It also provides an opportunity to experience the cornering ability of the Q4W.
If you corner at maximum speed it starts to drift a little on four wheels and then gets on two wheels.
Riding on two wheels seems to be more easy to correct than with a three wheeler. The increased stability doesn’t come with the four wheels only, it also comes with the lowered center of gravity.
Using two jockey wheels allows for the seat to be lowered only between the axles, nose and tail will still have good clearance.

Het stalen frame hangt virtueel onder de bodem van de carrosserie, de bodem vrijheid is nu dus vier centimeter minder dan hij straks zal zijn.
Bij het meten van de G krachten in de bocht met een G-force app kwam er voor de Quest 0.65 G en voor de Q4W 1.15 G uit. Omdat dit getal ons weinig zegt hebben we ook een vergelijkende slalom test gedaan.
Ongunstig voor de bochtsnelheid in het filmpje is de wegverkanting, van het midden naar de kanten toe loopt de weg af.
Van een toename van het verzet als het binnenbochtwiel grip verliest is bijna niets te merken, ook niet als je met maximaal ingestuurde wielen.

englishThe steel frame is lower than the actual body will be, the top of the frame is the bottom of the body.
Using a G-force app we have measured 0.65 G for the Quest and 1.15 G for the Q4W. Such a figure is abstract to us, therefore we did a slalom test to compare different models.
Note that the cornering speeds are slightly limited by the banking of the road, the middle is higher than the sides.
The the increase of the gearing in fast and tight corners when the inside wheel loses grip is hardly noticeable not even when driving in circles with the wheels turned in at maximum.

Dit bericht werd geplaatst in vierwieler en getagged met , , , , , , , , , , , , , , , , , . Maak dit favoriet permalink.

30 reacties op Q4W – Het testen van wielophanging en vering

  1. Willem Vierbergen zegt:

    Gaaf veersysteem als je meer support zoekt, Eeltink veersystemen in Heemskerk of VB.airspring (zodat je het wiel niet hoeft uit te vinden en knappe inkoop prijzen met veerbalgen en dempers)

  2. leew zegt:

    Hi, will the Q4w have any form of anti-roll bar? http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-roll_bar

    • Hello Lee,

      I do not plan to use an anti-roll bar. The stability is about 30% increased by using two rear wheels in stead of one, it may very well be the most stable velomobile with comfortable suspension and convenient ground clearance there is.
      An anti-roll bar would make more sense in a Quest.
      You can see in the slalom movie that there isn’t much body roll.

      Regards, Allert

  3. togetherinparis zegt:

    Nice! A tandem would be nicer!

  4. adri manhave zegt:

    Hallo Allert,
    Imponerend! Ziet er goed uit, en werkt zo te zien ook fantastisch! Begin er zeer benieuwd naar te worden wat de eerste proto gaat wegen en hoe die zich gaat gedragen. Snelle vorderingen in elk geval, dat houd de spanning erin.

    Groeten, Adri.

  5. Hallo Allert, sieht sehr gut aus. Das Q4W hat das Potential ein fantastisches Reisevelomobil zu sein. Werde den Blog mit Spannung verfolgen. Viel Erfolg.
    Herzliche Grüße, Robert

  6. Zapols (Quest XS 33) zegt:

    Hello Allert. Really good job. If the final velomobile handles like the mule, the rollover risk is nearly avoided and the target is reached.
    Are you planing some evolutions in the front suspension?
    I’m looking forward to see more!

    • Hello Zapols,

      I might try air suspension on the front wheels too. Although it is not needed as much as on the rear axle, if extra weight is added it will rest almost entirely on the rear axle. Adjustable suspension in front wouldn’t help as much as in the rear.

      Regards, Allert

  7. Oh Allert, wat mooi. Zoals je op mijn blog kunt lezen ( http://liggendlui.blogspot.nl/2014/07/wie-niet-horen-wil-kan-niets-zien.html en vooral http://liggendlui.blogspot.nl/2014/07/panne-pech-pleite.html ) had ik weer grote problemen met de Quest op vakantie. De achterbrug is voor zo’n 80% ingescheurd waardoor het achterwiel aanliep en kapot ging in de wielkast. Met een Q4W wil ik graag op vakantie! (Rome? Oostzee?). Ik volg de ontwikkelingen met meer dan gewone belangstelling; en uh … als je een tester zoekt voor een meerdaagse tocht……

    • Dag Klaas,

      Jammer van de problemen tijdens je vakantie. Als je het niet lokaal kunt laten repareren kunnen we je altijd onderdelen sturen en met telefonisch advies ondersteunen, het kost een paar dagen maar dan kun je meestal toch weer fietsen.
      Meerdaagse testritten dat lijkt mij ook wel leuk om te doen………..
      Wie weet, eerst moet er nog een hoop gebeuren voordat er een testrit gemaakt kan worden.

      Groeten, Allert

  8. Mark Cox zegt:

    Prachtig stukje techniek! Het ziet er wel heel wat gecompliceerder uit dan de huidige achterwielophanging (logisch met 2 wielen achteraan😉 ). Ik ben benieuwd naar wat je verwacht qua betrouwbaarheid van deze ophanging. Kan je verder rijden als zo’n luchtveer lek zou raken bijvoorbeeld, of is een lek zo onwaarschijnlijk dat het weinig uitmaakt? Het zit binnenin de fiets, dus dat scheelt wel gelukkig. Met de Mango ben ik in de ruim 70000 km dat ik hem heb maar 1 keer niet rijdend thuis geraakt, en dat was nadat een SUV me geramd had.

    Daarnaast nog een ideetje qua verlichting, dat heeft dus niks met deze posting te maken. Ik zag bij het ontwerp dat er achter op de smurfenmuts ook LED’s zaten. Ik denk dat het een prima idee is om die als remlicht te gebruiken, naar analogie met het 3de remlicht bij auto’s.

    Ik kijk met zeer veel belangstelling uit naar de verdere ontwikkeling (veel vernieuwing!) en ben net als vele anderen gebrand om met een proeffiets te kunnen rijden om zelf te ervaren hoe het rijdt, al zal ik nog tot volgend jaar geduld moeten hebben vrees ik.

  9. Dag Allert,

    De gelaste constructie in aluminium kan wellicht nog verbeterd worden door deze na het lassen een geschikte warmte behandeling te geven. Daarmee voorkom je wellicht problemen die kunnen ontstaan door de warmte inbreng van het lassen. Een collega van mij heeft onlangs precies uitgezocht welk aluminium en welke warmtebehandeling je kunt gebruiken. Laat me weten wanneer je geinteresseerd bent.

    Titus

  10. Dag Mark,

    Ik heb geen twijfel over de levensduur van de balgen, ze worden al heel lang in (vracht)auto’s gebruikt en gaan daar lang mee. Bij slijtage ontstaat er meestal een gering drukverlies dat door de compressor in de auto wordt aangevuld, de fietser heeft geen compressor maar wel een pomp en kan dus verder met af en toe bijpompen.
    Een remlicht in de staart daar heb ik ook aan gedacht.
    Proefrijden kan nu alleen met het testframe en dat is voorlopig alles, als je nog eens in de buurt bent kun je een stukje komen rijden.

    Groeten, Allert

  11. Marco Loogman (Quest 450) zegt:

    Hallo Allert,
    Zou je de bovenste reactiestangen niet kunnen laten samenkomen in het midden van de achterbrug? Dan krijg je een driehoek die zijdelingse krachten kan opnemen, en kun je de Panhardstang laten vervallen. Bovendien ondersteun je de achterbrug waar die de meeste belasting opneemt, de trekkende kracht van de ketting.
    Groeten, Marco.

    • Dag Marco,

      Het zou kunnen, dan krijg je een ophanging die erg lijkt op die van de Caterham, google maar eens op Caterham 7 rear axle.
      Maar de Panhard stang kost bijna geen ruimte en zo’n driehoek neemt een stuk bagageruimte weg, dat is voor mij de reden om het niet zo te doen.
      Groeten, Allert

  12. velobecky zegt:

    Hello Allert,
    Marco asked the question I was about to ask, too. Perhaps there would be a conflict of space between the radius rods and the sprockets? Also, is there a reason you chose to use the air suspension units and bellcranks instead of another pair of the front spring-damper struts?
    Best regards, Rebecca

    • Hello Rebecca,

      What Marco suggest is is very well possible. The reason not to do it that way is that it takes up more of the luggage space. I am considering the air suspension because it makes it very easy to adept the suspension to the load, especially useful for the rear axle since almost the entire weight of the luggage rest on it.

      Regards, Allert

  13. Gerard zegt:

    Hallo Allert,
    Dat ziet erg imponerend uit, mijn complimenten.
    Mochten jullie meer willen weten over gelaste constructie’s in aluminium dan kan ik regelen dat er een geschikt lasplan word gemaakt waardoor je de juiste warmte behandeling kan gebruiken etc of de alternatieven hiervan.
    En anders is er wel een mogelijkheid om dit eventueel hier te lassen en de juiste behandeling te geven, en dan is er ook gelijk de mogelijkheid om foto’s te schieten
    van de lassen (met gesloten beurzen).

    groeten, Gerard

    • Dag Gerard,

      Bedankt voor de complimenten en het aanbod. Het is de bedoeling dat de onderdelen straks in onze werkplaats in Roemenië gelast gaan worden, we hebben daar gelukkig een uitstekende lasser in dienst.
      Wat de warmte behandeling betreft, daar moet ik me nog eens in verdiepen en ook een geschikte oven hebben we nog niet in Roemenië.

      Groeten, Allert

  14. JanG zegt:

    Allert, dit is alweer enorm boeiend om volgen. Je geeft hiermee, naar mijn mening, een stevige voorzet om het concept “velomobiel” eens grondig te overdenken. Het lijkt erop dat je één van de nadelen van de huidige Quest – de bochtstabiliteit – hiermee opgelost zal hebben.
    Ik ben benieuwd, net zoals vele anderen, wat het uiteindelijke resultaat zal worden. Als je hierbij gebruik kan maken van standaardonderdelen, kan dat de prijs enkel aantrekkelijker maken.

  15. Rudolf zegt:

    Hoi Allert,
    Leuke ontwikkelingen allemaal de laatste tijd in vm land.
    Bij de aandrijving in het filmpje zie ik dat de ketting heel erg een en weer wordt geschud.
    Derailleur lijkt ook aan te lopen, maar dat is niet goed te zien vanuit het getoonde gezichtspunt.
    Ben nog niet helemaal overtuigd.

    Groet
    Rudolf

  16. Rob zegt:

    How is the Mule testing coming along?

  17. Ai zegt:

    Wat een ontzettend tof project. Ik volg dit met veel interesse en vind vier wielen een erg aantrekkelijk idee.

    Voor wat betreft het bijstellen van de balgvering, is het een idee om een handpomp in de vierwieler te bouwen die direct aangesloten zit op de balgvering (of die je moet koppelen aan een aansluitsuk o.i.d.)? Ik kan me bij gebruik zo voorstellen dat je de supermarkt uitkomt alwaar je bier hebt gekocht dat in de aanbieding was en je dan bedenkt “ai, waar had ik die fietspomp nou om de vering op te pompen?”. Of dat je tijdens een langere rit een stuk weg tegenkomt waar je wat stuggere vering wil dan op het voorgaande stuk.

    Met een eventuele inbouw kan je stellen waar en wanneer je maar wilt, zo mogelijk zonder uit te stappen. Uiteraard allemaal niet essentieel, maar wellicht wel best handig. Wellicht ook te vroeg voor de fase waarin dit project zit, maar wie weet.

    Ik ben benieuwd naar de volgende aflevering!

    • Dag Ai,

      Ik ga zelf niet graag op pad zonderfietspomp omdat mijn Quest geen luchtvering heeft maar wel luchtbanden en die gaan wel eens lek.
      Maar, inderdaad, met luchtvering kun je veel leuke dingen doen. Met een kleine compressor of een voorraadvat in de fiets kun je de vering tijdens het rijden zachter of harden maken.
      Enfin dat komt later wel, eerst maar eens een rijdend exemplaar op de wielen zetten.

      Groeten, Allert

  18. Looks like big part of could be luggage space is already used for suspension😦

  19. Hallo Allert, was man in bezug auf die bisher entwickelten Velomobiele bedenken sollte ist; ob man die Federbeine nicht mehr nach vorne hin mit einem Winkel anstellt, sodaß das Gewicht des Velomobiels hinter die Achse gebracht wird und somit schiebend auf die Räder wirkt. Siehe Vorderradgabel bei einem normalen Fahrrad. Bei Autos wird dies in den letzten Jahren auch immer öfter so gebaut.
    Gruß
    Didi

    • Hallo Didi,

      Ich verstehe ein bisschen Deutsch, aber ich verstehe nicht, was genau meinst du.
      Redest du von die Vorderrad oder Hinterrad Aufhängung ?
      Soll das Gewicht des Fahrers mehr nach die Hinterachse gebracht werden?
      Sollen die Stangen für die Hinterachse Führung schiebend statt ziehend eingeordnet worden?
      Bitte erkläre mal was du meinst.

      Gruesse, Allert

  20. Hallo Allert, ich versuch es nochmal🙂 Man sollte die Federbeine in Fahrtrichtung neigen, wie bei einer Vorderradgabel von einem normalen Fiets. So [Federbein] \ > [Fahrtrichtung] .
    > [ist die Fahrtrichtung]
    \ [ ist das Federbein (etwas geneigt).]

    ist es so verständlich?

    Gruß
    Didi

    • Die Federbeine der Vorderräder sollten auf jedenfall mehr schiebend angeordnet werden, also mehr nach hinten geneigt. Die Federbeine bei deinem ” testframe ” sind entgegen der Fahrtrichtung geneigt, das halte ich für nicht so gut.
      Gruß Didi

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s