De ligmotor         Laatste wijziging: 15-aug-2010

DE BASIS                           HET IDEE Het resultaat

Welk verschil maakt nu de stroomlijn?

De zomer is weer in het land en het is nu prettig en zuinig rijden. Ik heb samen met een standaard Innova rijder een toertocht gemaakt om duidelijk te krijgen welk verschil de stroomlijn maakt. We rijden dezelfde route met dezelfde snelheid onder dezelfde weer- en verkeersomstandigheden. Zonnig, 26 graden en weinig wind, ongeveer 5km file op de snelweg verder alleen oponthoud door een politie team met Blik op de weg camera man.  

De afstand was 265km totaal (volgens de GPS) 40km over de snelweg en de rest binnendoor, gemiddelde snelheid 58,7km/u.

Verbruik standaard Innova: 1 op 56

Verbruik stroomlijn Innova: 1 op 94

Aangezien we een lage gemiddelde snelheid hadden doordat we veel over binnenweggetjes gereden hebben, verwachtte ik een kleiner verschil in verbruik.

Ook bij lagere snelheden speelt de luchtweerstand dus een belangrijke rol en als de snelheid hoger ligt wordt die alleen maar belangrijker.

Even voor de volledigheid; beide Innova motoren zijn volledig standaard en van hetzelfde PGM-FI type. Het enige verschil is een zwaardere eindoverbrenging voor de stroomlijn versie.  

Na de eerste rit die vooral over binnenwegen voerde waren we natuurlijk erg nieuwsgierig naar het verschil in verbruik bij een constante snelheid van 85 a 90 km/u op de snelweg. We hebben een tweede rit gereden bij bewolkt weer met af en toe wat lichte regen, 18 graden en weinig wind.

Honderd km over de A1 vanaf Apeldoorn; Duitsland in en weer terug.

De afstand was 203km volgens de GPS, dat is 2% meer dan de km teller van mijn Innova aangeeft, hij rijdt dus eigenlijk aldoor al 2% zuiniger dan mijn verbruikscijfers aangeven. Gemiddelde GPS snelheid 84,7km/u.

Verbruik standaard Innova: 1 op 48

Verbruik stroomlijn Innova: 1 op 101

Ruim twee maal verder op een liter dan de standaard Innova en voor de eerste keer meer dan 1 op 100 gereden, het kan dus wel (bij die snelheid) onder gunstige omstandigheden. We hebben er overigens op gelet niet te dicht achter vrachtwagens te rijden.  

De laatste veranderingen aan de motor

Het is winter (2010), sneeuw en vrieskou weerhouden mij er van te rijden met de motor maar knutselen kan natuurlijk wel.

Ik heb een striping op het grote groene vlak geplakt van reflecterend materiaal, de gestileerde letters ANF 125i onthullen voor de kenner welke motor er in deze kuip zit.

Ik heb ook kapjes gemaakt voor de spiegels en deze gelijk voorzien van een stel extra knipperlichten

Van model tot gestroomlijnde motorfiets

Hieronder kun je het verslag van de bouw van een stroomlijn voor mijn Honda Innova 125i lezen.

Maar eerst een lijstje met de gereden kilometers en getankte liters met wat achtergrond informatie.

De eerste 1000km heb ik met de standaard motor gereden maar dan wel heel rustig om hem in te rijden. Daarna ben ik harder gaan rijden en dat ben ik blijven doen, dus voor de standaard motor is het verbruik van 1op 45 a 50 te vergelijken met de daaronder staande resultaten van de lig houding en de volle kuip.

km

liters

km per liter

liter per 100km

MPG(US)

0

80

vol/filled up

519

7,18

61,1

1,63

143

705

3,07

60,5

1,65

142

865

2,89

55,4

1,8

130

986

2,64

45,8

2,18

107

1107

2,34

51,7

1,93

122

1289

vol/filled up

1611

5,09

63,2

1,58

149

2060

7,95

56,6

1,77

142

2442

6,01

63,6

1,57

150

2914

6,59

71,6

1,39

168

3356

6,1

72,6

1,37

171

3782

6,22

68,5

1,45

161

4348

9,38

60,3

1,59

142

4734

4,39

87,9

1,14

207

5131

4,79

82,9

1,21

195

5392

2,87

90,9

1,1

214

5975

7,22

80,7

1,24

190

6598

7,55

82,5

1,21

194

7179

7,25

84,3

1,18

198

7331

1,83

83

1,2

195

7590

2,81

92

1,09

216

7777

2,33

80

1,25

188

7976

2,01

99

1,01

233

HET BOUWEN VAN DE STROOMIJN

Waarom

Als gebruiker en ontwerper van gestroomlijnde ligfietsen heb ik ervaren wat het verlagen van de luchtweerstand kan doen voor de fietser; het maakt fietsen energie zuiniger.

Energie zuinig fietsen is prettiger; want minder vermoeiend en sneller met een grotere actieradius. Bovendien is het in een liggende houding ook comfortabeler. Aan dat comfort kan een stroomlijn voor lagere luchtweerstand behalve snelheid ook nog beschutting tegen weer en wind toevoegen.

Terwijl de luchtweerstand met oplopende snelheid toeneemt tot de derde macht neemt de andere voorname weerstand, de rolweerstand, lineair toe. Deze natuurwetten maken dat de weerstand die een rollend voertuig moet overwinnen met het toenemen van de snelheid voor een steeds groter deel uit luchtweerstand zal bestaan.

Wat kan dit voor een sneller voertuig betekenen?

De mogelijkheden

De Quest velomobiel is, als mijn eigen optimale fietsontwerp, toegesneden op het gebruik dat ik er van maak en heeft mijn dagelijkse fietstochten zeer veraangenaamd.

Zijn er nog andere voertuigen waarvan ik de bruikbaarheid en functionaliteit voor mij kan vergroten door ze te herontwerpen?

Een auto misschien?

De auto zou mijns inziens veel meer als een gemotoriseerde velomobiel ontworpen moeten worden. Veel lichter, beter gestroomlijnd, lager vermogen en maximale snelheid en daarmee een veel lager energieverbruik.  

Maar de auto is een zeer succesvol voertuig voor de massa. Door zijn succes staat hij zichzelf (en anderen) in de weg in de file en op schaarse parkeerruimte. Bovendien is hij te zeer aan banden gelegd met regelgeving op alle gebieden (veiligheid, uitstoot, parkeren, rdw toelating, belasting, apk, bpm en straks ook nog rekeningrijden) Dit bemoeilijkt het bouwen van een eigen auto te zeer, te veel werk en te veel sores daar is de lol wel van af.

Toch lijkt het mij prettig een snel gemotoriseerd vervoermiddel te hebben dat gebruik mag maken van de auto infrastructuur. Ik wil er grote afstanden vlot mee kunnen overbruggen en daarbij gebruik maken van het snelwegennet.

Een motorfiets dan? 

Het is een motorvoertuig dat bovengenoemde bezwaren in veel mindere mate kent dan de auto. Minder last van files, geen parkeer problemen, geen apk, aan veiligheideisen slechts een helmplicht.

Bovendien kun je een motorfiets grondig verbouwen wat betreft zitpositie en kuipwerk zolang je frame, remmen en aandrijving ongemoeid laat. Geen overdreven regels en geen nieuwe rdw keuring vereist. Deze grotere mate van vrijheid samen met de lagere kosten en het kleiner voormaat (werk- en stallingruimte) maken het verbouwen van een motor tot een haalbaar project.  

De keuze valt voor mij dus op de motorfiets, ook al omdat ik vanaf mijn achttiende al motorrijder ben en ik mij altijd aangetrokken gevoeld heb tot zijn eenvoud en toegankelijke techniek.

Inspiratie voor een gestroomlijnde motorfiets heb ik opgedaan op de website van Craig Vetter een pionier op het gebied van motorfiets kuipen en ontwerper van o.a. de Windjammer kuip. Hij heeft begin jaren tachtig vijf maal een zuinigheidswedstrijd voor motorfietsen georganiseerd zie zijn website: http://www.craigvetter.com

Maar waarom zie je geen gestroomlijnde motoren op de weg?

In de vijftiger jaren werden racemotoren steeds meer gestroomlijnd, ze gingen daardoor steeds harder rijden en er gebeurden ongelukken mee. De circuits, remmen en banden konden de hogere snelheden niet aan en de Fédération Internationale de Motocyclisme besloot stroomlijnen te verbieden.

Dat is jammer, mogelijk hadden racemotoren en wegmotoren er heel anders uit gezien zonder dit verbod in de racerij.

Het doel

Een éénpersoons motor met zeer goede weersbescherming, een comfortabele zitpositie, mogelijkheden voor bagage en het opbergen van een helm, toegelaten voor en bruikbaar op de openbare weg. Met een beperkte cilinderinhoud en vermogen ten gunste van een zeer laag energie verbruik. Het streven is een gemiddeld verbruik van 1liter benzine op 100km.

Een gestroomlijnde tweewieler heeft zijn beperkingen door zijn zijwindgevoeligheid en zal dus niet onder alle weersomstandigheden bruikbaar zijn (daarom heeft de Quest drie wielen).

Maar dat is voor mij geen groot bezwaar aangezien ik er maar af en toe op zal rijden.

Waar zit de winst?

Als je er even over nadenkt heeft de gestroomlijnde motor veel meer potentieel m.b.t. verbetering van energie efficiëntie dan de auto of zelfs de fiets. De fietser heeft gewoonweg te weinig vermogen om echt hard te gaan en daardoor speelt de luchtweerstand een kleinere rol dan bij de motor.

De auto heeft een veel groter frontaal oppervlak maar wel een veel betere stroomlijnvorm dan de motor waardoor de luchtweerstand bij een snelheid van b.v. 90km/u nog niet schrikbarend groot is. Bovendien zorgt het hoge gewicht van de auto voor een aanzienlijke rolweerstand.

Aërodynamische verbeteringen aan de gemiddelde motor kunnen dus heel wat opleveren als je weet dat vanaf 90km/u meer dan 90% van de te overwinnen weerstand luchtweerstand is en minder dan 10% rolweerstand.

De keuzes

Omdat ik de motor voor lange afstanden wil gebruiken valt voor mij elektrische aandrijving vooralsnog af omdat je niet voldoende batterijen mee kunt nemen voor een flinke actieradius.

Mochten er in de toekomst grote doorbraken komen in accu technologie dan is elektrische aandrijving zeker te heroverwegen. Een elektromotor is een veel betere tractiemotor dan een benzinemotor, bovendien is ie stil en hij laat zich eventueel aandrijven met wind- of zonenergie en is dan ook nog schoon.

Andere gebruiksdoelen kunnen tot andere keuzes leiden, zoals voor mijn collega Theo geldt. Zie: http://www.cathelijne.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=143&Itemid=186

Een benzine motor dus (diesel motorfietsen zijn er nauwelijks) maar welke?

Een kleinere motor is zuiniger. Een zuigermotor is namelijk in wezen een luchtpomp/compressor en hoe groter het slagvolume hoe meer lucht er wordt verpompt en dat kost energie. Dus als een 125cc motor voldoende vermogen kan leveren is ie zuiniger dan een grotere motor, ook als je die grote motor maar weinig vermogen laat leveren. Bovendien is ie lichter in gewicht en dat is gunstig voor de rolweerstand en acceleratie. Zie onderstaande tabel ontleend aan: http://www.home.zonnet.nl/Stroetmann44/second.htm

De basis

Na een intensieve speurtocht op het internet en daar buiten naar de ideale motor als basis voor de stroomlijn is de keuze gevallen op de Honda Innova ook wel aangeduid als ANF125i.

Zeer populair in Azie maar niet te koop in Nederland, wel in b.v. Belgie en Duitsland.

In augustus 2007 heb ik een Honda ANF125i gekocht en er de eerste maanden ongeveer 1000km in standaard uitvoering mee gereden.

Als je de technische gegevens bekijkt lijkt hij een goede basis te zijn voor zuinig rijden.

Met zijn 125cc en max. koppel al bij 3000 toeren, een vermogen van 6,85 Kw bij 7000 toeren en een kleptiming met nauwelijks overlap is hij dus meer ontworpen op zuinigheid met trekkracht bij lage toeren dan veel vermogen en hoge toetertallen.

Schoon met injectie en katalysator, geen riemaandrijving maar een versnellingsbak met (helaas maar) vier versnellingen, een ketting aandrijving met kettingkast, dat loopt licht, blijft schoon en overbrengingsverhoudingen zijn gemakkelijk te wijzigen. Grote wielen voor een lage rolweerstand en betere wegligging. Gewicht slechts 100kg.

Bovendien is het de goedkoopste Honda motorfiets die er is.

De vorm van het frame is zeer geschikt voor het plaatsen van een comfortabele stoel.

In eerst instantie heb ik de benen boven het voorwiel geplaatst en daarmee het frontaal oppervlak zo klein mogelijk gehouden.

Aan de slag

Winter 2007

Ik heb een stoel, achterspatbord, stuur, dashboard met toerenteller, olietemperatuurmeter en klokje, tankje achterop, voetsteunen met schakel en rempook voorin, een neusstroomlijn, frame/motor kappen en een voorwielkap gemaakt.

Rijden en ervaringen

Lente en zomer 2008

Toen de ligmotor rijdbaar was heb ik de topsnelheid test gedaan. De hogere topsnelheid geeft een goede indicatie van de behaalde aërodynamische winst. De Cd verbeterd doorgaans nauwelijks door montage van een neusstroomlijn (het comfort zeer veel) maar met het ongeveer 40% kleinere frontaal oppervlak moet de motor aanzienlijk harder en dus zuiniger willen rijden.

De topsnelheid is gestegen van ongeveer 90km/u naar ongeveer 110km/u. Reed ie eerst bij 90km/u ongeveer 45km/l nu rijd ie 60km/l. Dit zijn echte kilometers, de snelheidsmeter overdrijft 5% als de afgelegde afstand wel correct is ingesteld.

De snelheidsmeter is gecontroleerd met een fietscomputer en gecorrigeerd met een speedohealer na het monteren van een andere tandwielverhouding.

Het benzine verbruik is moeilijk exact vast te stellen bij een constante snelheid, het blijft een schatting op basis van een gemiddeld verbruik over een tank.

Hij rijdt wel zoveel zuiniger als te verwachten was op basis van het verkleinde frontaal oppervlak.

Als je nog eens kijkt naar de lucht-rolweerstands grafiek zie je bij de ANF stroomlijn dat deze nog ongeveer 2400 watt aan vermogen nodig is om 88km/u te rijden. Voor de berekening met http://www.analyticcycling.com/ForcesPower_Page.html heb ik de volgende gegevens gebruikt.

Standaard ANF : Fa 0.7, Cd 1.0, Mass 200kg, Cr 0.01, Speed 24.5m/s.

ANF stroomlijn: Fa 0.7, Cd 0.3,  Mass 220kg, Cr0.01, Speed 24.5m/s.

De kleine auto: Fa 1.7, Cd 0.3, Mass 900kg, Cr0.01, Speed 24.5m/s.

Een liter benzine bevat 8.888Watt uur aan energie, met een standaard verbrandingsmotor is een rendement te halen tussen de 25% (2222Wh/l)en 30% (2666Wh/l). Dit zou betekenen dat er met een vermogen van ongeveer 2400 Watt een uur lang op een liter gereden kan worden.

Dan is er weliswaar nog geen honderd kilometer op die liter afgelegd maar als alles een beetje mee zit (Cd is b.v. 0.25 i.p.v. 0.3) en je rijdt niet continu 88km/u is 1 op 100 wellicht haalbaar als gemiddeld verbruik.

In het onderstaande grafiekje ben ik voor de standaard- en kuipuitvoering van dezelfde gegevens uitgegaan als in de eerste grafiek. Voor de neusstroomlijn heb ik genomen Fa 0.55, Cd 0.65, Mass 220kg, Cr 0.01, Speed24.5m/s.

Met 3751watt zou je dan 88km/h rijden. Met 6850Watt rijdt ie dan 110km/u, dit laatste komt overeen met de huidige topsnelheid hetgeen betekend dat ook 3751Watt een vrij realistische waarde moet zijn. Ga je uit van een rendement van 27% voor de verbrandingsmotor en haal je dus 2400Watt uur uit een liter benzine dan zou je in dit geval dus 1,56 liter nodig hebben voor die 3751Watt uur ofwel 1 op 64 rijden bij 88km/u. Ook deze waarde lijkt  vrij realistisch, het gemiddeld verbruik varieert met traject, rijstijl en weersomstandigheden maar ligt de laatste paar tankbeurten rond de 1 op 65.    

Een verbruik van 1 op 65 a 70 is heel mooi maar er is meer mogelijk. In de grafiek heeft de uitvoering met kuip nog maar 2422Watt nodig en dat staat dan gelijk aan 1 op 88.

Om er achter te komen of dat in de praktijk ook haalbaar is moet de kuip gemaakt worden.

Wat is goed en wat moet anders?

Verbruik is goed.

Stuureigenschappen zijn goed.

Comfort is goed.

Automatische koppeling moet anders.

De motor is uitgerust met een automatische koppeling; je schakelt wel maar hebt dus geen koppelinghendel aan je stuur. Als je op het schakelpedaal trapt ontkoppelt de platenkoppeling voordat de volgende versnelling wordt ingelegd, als het gas wordt losgelaten en het toerental zakt ontkoppelt een aparte centrifugaalkoppeling waardoor de motor niet zal afslaan als je stilstaat met ingeschakelde versnelling.

Om zuiniger te kunnen rijden is het beter dat de motor minder toeren draait bovendien kan ie met minder weerstand ook harder daarom heb ik de tandwielverhouding aangepast. Omdat de eindoverbrenging gewijzigd is van 14/35 naar 17/28 is de eerste versnelling nu bijna even zwaar als voorheen de tweede versnelling met de standaard tandwielen. Zo is ook de theoretische snelheid bij 7000 toeren in de vierde versnelling gestegen van 99.3km/u naar 155.7km/u.

Het gevolg is dat bij het wegrijden de centrifugaalkoppeling te lang blijft slippen daarom wil ik het liever zelf kunnen regelen met een gewone handkoppeling.

Om dat te bereiken heb ik de centrifugaalkoppeling vast gelast, het remschoentje er van verwijdert en een kabel in het blok geleid. Ik heb die kabel op het mechaniek van de platenkoppeling aangesloten dat voorheen bediend werd door de schakelpook.

Het werkt prima en het bevalt heel goed om weer gewoon zelf te kunnen koppelen.

De voorwielstroomlijn moet anders.

Ik heb niet eerst gereden met een proefexemplaar van b.v. aluminiumplaat maar ben gelijk begonnen met het maken van een plug en mal. Pas toen de kap helemaal klaar was ben ik gaan rijden bij een windkracht van 3 beaufort.

De wind trok dusdanig aan het stuur wanneer ie van opzij kwam dat ik er niet harder mee durfde rijden dan 50km/u. De kap heb ik er weer af gehaald, zonde van al het werk maar wel wat geleerd.

Doordat ik de stroomlijnkap die meestuurt met het voorwiel nu niet kan gebruiken veranderd het ontwerp vrij drastisch. Want met een ongestroomlijnd voorwiel rijden is geen optie; dat veroorzaakt veel te veel luchtweerstand.

De voeten worden lager geplaatst naast de voorwielas met als gevolg dat het frontaal iets groter wordt maar de neus iets lager wat mogelijk weer gunstig is met wind van opzij. Op deze manier kan het voorwiel binnen de stroomlijn vallen en is een wielkap niet meer nodig.

Het model

Om een indruk te krijgen van de vorm van de kuip maak ik eerst een 1:5 schaalmodel. Een halve is genoeg voor een goede indruk en voor de foto leg ik hem dan op een spiegel.

De ruit is niet nodig om doorheen te kijken maar wel handig om de koplamp en knipperlichten achter te plaatsen en het ziet er beter uit dan een geheel dichte kuip. Ik wil geen ruit maken en kan de Go-one ruit (http://www.go-one.de) goed inpassen in mijn model, dat moet hem dus worden.

Eenmaal tevreden met het modelletje heb ik hem door gezaagd en gebruik ik de doorsneden om naar het 1:1 formaat te vergroten.

Het maken van de plug

Herfst en winter 2008

Net als bij het schaalmodel wil ik eerst een kant maken en pas als ik tevreden ben over alle details de andere kant net zo maken. Om dat te kunnen doen maak ik uitneembare planken zodat ik contouren kan overtekenen en spiegelen voor de andere kant.

Het muurtje metselen van pu-schuimblokken spaart veel materiaal t.o.v. een massieve schuimplug.

Omdat vorm en afmetingen van de bestaande onderdelen die ik er in ga verwerken nu eenmaal vastliggen maak ik eerst een afdruk van de VW Passat achterlichten en een sponning voor de ruit van de Go-one. Op die manier kan ik ze in de schuimplug plaatsen en deze er dan naar toe vormen zodat de onderdelen later exact in de kuip passen.

Ik was niet blij met de stompe vorm van de neus en ook de contourlijn was nog niet goed, te zien in de plaatjes links.

Ik heb de neus er af gezaagd en opnieuw opgebouwd maar nu iets langer en spitser waardoor hij de lijn van de ruit beter voortzet..

De schuimplug kan nu glad worden gemaakt met polyester plamuur.

De details worden gaandeweg ingevuld.

De achterkant nadert zijn voltooiing afgezien van het deksel op de bagagebak, hiervoor wordt een aparte mal gemaakt als de stroomlijn klaar is, voorlopig hoeft alleen het opstaand randje waarop het deksel sluit gemaakt te worden.

Het lijnenspel bevalt me goed nadat de ruit nog iets is ingekort en andere lijnen verlengt en strak getrokken zijn. Zo is hij klaar om gespoten te worden met een laag polyester gelcoat.

Het strak maken van de schuimplug kost veel tijd, ondertussen denk ik na over de details van de vorm en over een manier om in te stappen. Zo lijkt het over een rail naar voren laten glijden van het voorste gedeelte van de kuip een betere oplossing dan het maken van een deur.

De onderkant van de stroomlijn is open omdat je zo je voeten neer kunt zetten als je stopt en om de motor van koellucht te voorzien.

Lente en zomer 2009

Na het spuiten met gelcoat schuur ik de sinaasappelhuid glad en polijst ik hem tot hoogglans. Daarna gaat hij in de loswas en kan ik beginnen met het maken van de mal.

Hier zie je de eerste helft van de tweedelige mal waarbij de plank voor het maken van de flens verwijderd wordt. Vervolgens wordt de tweede helft tegen de eerste aan gelamineerd, eerst in de was gezet uiteraard en voorzien van paspennen.

De mal is gelost en goed gelukt. Ook de plug is heel gebleven, dat is mooi want nu kan ik hierop de bagagebak deksel maken.

Voor de afwisseling eerst maar eens wat metaal werk, de voetsteunen moeten richting vooras verplaatst worden.

Ik heb een buis aan het frame gelast voor de voetsteunen en stangen gemaakt om rem en versnellingsbak te kunnen bedienen. Het stuur is een stukje verlaagd en de hoek van de handvatten veranderd naar een ergonomisch betere positie, eerder kon dit niet i.v.m. de benodigde ruimte voor de hoge beenpositie.

Om het spatbord compact te houden hang ik het aan de veerpoten op i.p.v. aan de vorkkroon, zo kan het smal zijn en zit het de voeten niet in de weg. Het is ver naar voren doorgetrokken om spatwater in de kuip en op de voeten te voorkomen en de lage zijkanten moeten voorkomen dat ik met mijn tenen de spaken raak.   

De stevig uitgevoerde aluminium ophangbeugel voor het spatbord dient tevens als vorkstabilisator en zou de stuureigenschappen kunnen verbeteren.

Zo past de motor in de stroomlijn, hij lijkt iets te groot omdat hij er voor staat. De helm ligt op de plaats waar straks mijn hoofd komt.

De uitlaat zit te hoog gemonteerd om straks in de stroomlijn te passen, als ik hem lager en dicht tegen het achterwiel wil monteren moeten er een paar uitsparingen in komen voor de remhevel en de middenbok. De foto rechts laat mooi de katalysator zien.

De afdruk is voor de ene helft gelost, de andere laat ik nog even in de mal zitten zodat ik de motor er tegen kan plaatsen en bedenken hoe ik de stroomlijn ga ophangen.

Hier is ook het nieuwe voorframe met de laderail te zien, de driedelige kogelgelagerde rail schuift net zo ver uit als hij lang is. Tussen de twee laderails, boven het wiel, is een ruimte van ongeveer twintig centimeter breed waar een bagage bak gemaakt kan worden.

De rail schuift 45cm uit en daarmee ontstaat een ruime instap opening. Nu moeten de kuipdelen nog rammelvrij in elkaar gaan grijpen met rubber conussen en een rubber rand profiel.

De achterkant met de lichten is klaar, de mal en het deksel ook. Het knipperlicht is oranje  op de foto. 

De voortgang is wat trager in de zomermaanden maar nu komt toch het moment dichtbij dat de eerste testrit gemaakt kan worden. De details als verlichting e.d. vragen veel tijd en het moet allemaal werken voor de eerste testrit.

Aan de voorkant  zijn de koplamp, knipperlichten en vergrendeling klaar. Voor de vergrendeling kon ik het originele mechanisme van het zadel gebruiken, het zadelslotje krijgt een nieuw leven als slotje van de bagagebak deksel. 

Nu alleen de bedrading nog (het gele spiraalsnoer) en dan kan de ruit er op gelijmd worden.

En het stuur moet nog een centimeter of twee smaller omdat het anders de ruit raakt in de uiterste stand.

Hij rijdt!

En ik moet zeggen hij rijdt goed. Tot windkracht vijf geen problemen, ook niet op de dijk wanneer een vrachtwagen de wind doet wegvallen. Boven zes beaufort zou ik er niet meer mee willen rijden denk ik nu, maar wie weet valt ook dat wel mee.

Het geluid van de motor is sterker binnen de kuip maar er zijn geen hinderlijke resonanties, de zit is zeer comfortabel en vrij van rijwind.

Over het verbruik kan ik nu nog niets zeggen, eerst moet ik maar eens een tank leegrijden.

Er zitten inmiddels ook spiegels op, stroomlijnkapjes wil ik er nog wel voor maken.

Ik heb de complete motor met kuip gewogen en kom op 145kg met een volle tank, dat is ongeveer 40kg meer dan voor de verbouwing. Dat is niet weinig, ik heb dan ook niet erg op gewicht gelet en alles zwaar en degelijk uitgevoerd in de veronderstelling dat meer gewicht het geheel stabieler maakt wanneer je rijdt met harde wind.

De eerste resultaten met de volle kuip zijn bemoedigend, ik heb er de eerste 386km van alles mee gedaan. Rustig op binnenwegen gereden met 80km/u maar ook op topsnelheid over de snelweg met 135km/u en door de stad met veel stoplichten en druk verkeer.

Ik verwacht dat de motor met volle kuip bij een constante snelheid tussen de 80 en 90km/u de 100km op een liter haalt.

Inmiddels heb ik met de volle kuip een rondje snelweg om het IJssel- en Markermeer gereden in een poging om in 260km te bewijzen dat hij wel 1 op 100 wil lopen.

Het is niet gelukt dat ook werkelijk te rijden, niet meer dan 91 km reed ik op een liter bij 80 a 90 km/u.

Goed, er stond wat veel wind, 4bft uit het oosten en het was 12 graden.

Met windstil weer, wat fine tuning en temperaturen boven de 20 graden is het misschien wel mogelijk maar makkelijk zal het ook dan niet zijn.

Voorlopig ben ik met één op negentig ook tevreden.

Banden test

Om toch nog eens de één op honderd te halen kan ik een paar kleine aërodynamische verbeteringen maken en ik kan proberen de rolweerstand omlaag te brengen. Rolweerstand is bij een gewone motor die 90 rijdt minder dan 5 % van het totaal maar nu, met de stroomlijn, is het ongeveer 25%.

Kan de rolweerstand met bijvoorbeeld 20% omlaag dan scheelt dat 5% brandstofverbruik bij die snelheid. Een dergelijk verschil tussen banden is niet ondenkbaar dus koop ik er een aantal om eerst maar eens wat uitrolproeven te doen.

Ik heb een fietsnaaf in een motorvelg gespaakt en het uitrol karretje met in hoogte verstelbaar plateau van zolder gehaald. De houten constructie met tegels maakt het mogelijk het achterwiel zwaar te beladen en de voorwielen zo min mogelijk gewicht te laten dragen.

Op het achterwiel rust 100kg, op de voorwielen 15kg, het karretje voorzien van 3 fietsbanden op 4bar rolt ruim twee keer verder dan het doet met één motorband er bij eveneens op 4bar. Die 15kg is 13% van het totaalgewicht, maar aangezien de fietsbanden bij 4bar al minder dan de halve rolweerstand hebben, telt het in de rolweerstand voor 6% of minder mee.

Ik beschouw daarom voor het gemak de rolweerstand van de fietsbanden als verwaarloosbaar klein; eerst maar eens zien of er duidelijke verschillen zijn tussen de motorbanden.

In rolweerstand blijken de motorbanden elkaar niet veel te ontlopen, alleen de Michelin rolt duidelijk zwaarder.

Wat wel opvalt is dat (bij alle banden) het verhogen van de 2bar standaard druk naar 4bar een rolweerstand verlaging geeft van ongeveer 35%.

Gewoon de standaard Dunlop banden oppompen tot 4bar verlaagt zeker het brandstofverbruik maar zal minder comfort en ook minder grip in de bochten geven. Ik niet dat ze daar kapot van gaan, ook al is de maximum druk die op enkele van de banden wordt vermeld 2,8bar.

Er is uitgerold op een gladde beton vloer. Op straat, waar tamelijk ruw asfalt ligt, rollen de banden ongeveer 15% minder ver. De Dunlop band is een gebruikte en heeft daardoor waarschijnlijk een wat lagere rolweerstand dan een nieuwe, alle andere banden zijn nieuw.

De rolweerstand coëfficiënt is heel eenvoudig uit te rekenen bij een lage snelheid uitrolproef van een plateau met in dit geval 15cm hoogte. Rolt het karretje 1500cm uit vanaf 15cm hoogte dan is de Crr 15/1500=0,01

De banden rollen bij 2 bar allemaal ongeveer 7,5 meter en hebben dus een Crr van ongeveer 0,02 dat is het dubbele van de Crr 0,01 waarvan ik in de eerdere berekeningen ben uitgegaan. Pomp je de banden op tot 3 bar dan wordt het niet veel beter dan 0,017 nog altijd zo’n 2,5 maal meer dan de best rollende autobanden.

Deze motorbanden zijn natuurlijk geen radiaal banden gemaakt om weinig rolweerstand te genereren maar toch valt dit me wel tegen en er is weinig aan te doen. Met de nu opgedane kennis zal ik de cijfers aanpassen in toekomstige berekeningen.

Links

http://www.craigvetter.com   Inspirerende site met o.a. het verslag van het ombouwen van een Honda Helix scooter tot stroomlijn en de zuinigheids wedstrijden van de jaren tachtig.

http://www.analyticcycling.com/ForcesPower_Page.html  Uitstekende online rekenmodule voor lucht- rol en andere weerstanden.

http://www.home.zonnet.nl/Stroetmann44/second.htm Over het verbruik van zijn Kawa 305 en de theorie van de verbrandingsmotor.

http://www.schultzengineering.us/Aero.htm Over aërodynamica en benodigd vermogen bij motorfietsen.

http://www.spritmonitor.de/de/uebersicht/18-Honda/0-Alle_Modelle.html?fueltype=2&vehicletype=2  Uitgebreide database met brandstof verbruik gegevens van auto en motorfiets.