ontwerpen van een velomobiel

[PietV*]

Het klopt dat de hoeken en ackermann verandert als je door de bocht gaat. Dat doe je echter niet zo veel en het is volgens mij niet erg als het niet perfect is in de bochten. Als je erg veel stuurt, ga je langzaam, en anders zit het er eventjes een beetje naast, is geen ramp, dat is bij 90% van de velomobielen zo.

Het Ackermann principe m.b.t. de stuur-stang-armen wordt bij de meeste velemobielen niet toegepast. Het is veel complexer. Alle draaipunten van de draagarmen en de stuurstangen liggen op één lijn in de lengterichting van het voertuig bij het rechtuit rijden. Dus geen denkbeeldige lijnen over de fusees en de draagkogels van de stuur-stang-armen naar het midden van de achteras. Het verschil in verdraaiing tussen het bestuurde wiel in de binnenbocht en de buitenbocht wordt veroorzaakt door de voorste diagonale draagarm die onder invloed van de (gecombineerde) stuur-stang-arm wordt verdraaid.

De schuurstraal moet neutraal of licht negatief zijn. Als dat niet zo is, dan stuurt je velomobiel bij eenzijdig remmen, of bij verschillende grip op de ondergrond, naar de kant van het geremde wiel, of het wiel met de meeste grip. Dat kan met veel kracht gebeuren en is niet fijn.

De schuurstraal bij mijn Alleweder A2 is licht positief. Voordeel van een schuurstraal is dat alle draaipunten (kogels) door de rijrichting éénzijdig worden belast, waardoor eventuele speling wordt opgeheven. Neutraal kan wat "zoekende" wielen opleveren. Waarom de schuurstraal van een VM negatief moet zijn begrijp ik niet. Een negatieve schuurstraal heeft wel een zelfcorrigerend effect op de besturing wanneer de rolweerstand toeneemt bij het doorrijden van mulle ondergrond of bermen en bij remkrachtverschillen tussen de bestuurde wielen.

De Camber verschilt nogal tussen diverse velomobielen, een beetje camber geschat tot een graad of 10 is geen ramp. De Quest en df assen staan standaard op een beetje camber.

Ik neem aan dat je het over een negatieve wielvlucht of Camber hebt ter verbetering van de stabiliteit in de bochten.

De Ackermann factor  kun je instellen door vanuit het virtuele draaipunt een lijn te trekken naar het punt waar de achteras de grond raakt. Het bevestingspunt van de achterste stang moet op die lijn liggen.

Zo ik eerder schreef is die lijn er niet bij menig type VM. De onderste draagarm van de McPherson poot is een ongelijkzijdige vierhoek. Bij het insturen worden alle hoeken gewijzigd. De belangrijkste stang daarbij is de voorste diagonale stang die bij het insturen het Ackermann principe voor zijn rekening neemt. 

Het virtuele draaipunt is niet 1 punt maar een reeks van puntjes die afhankelijk van de verschillende posities van de stangen net op een andere plek zitten.

Helemaal met je eens.

Belangrijk is ook het voorste bevestigingspunt. Waarom precies snap ik ook niet helemaal, maar naast de invloed op het virtuele draaipunt werken er volgens mij ook krachten op de stuurplaat naar voren toe. Zie ook het draadje over het stuurgedrag van de DF. Als je fietst werkt er vanzelf een trekkende kracht op die voorste bevestigingsstang. Hoe langer het armpje naar voren toe, hoe sterker de krachten die het stuur weer naar de rechtuit positie trekken. Volgens mij dan.

Bij het verdraaien van de bestuurde wielen verandert het Caster of langshellingshoek. Ook wel as-kanteling genoemd. Dat zorgt voor de naloop, waardoor een grotere rechtuit stabiliteit ontstaat. Hoe korter die stangen naar voren, hoe meer as-kanteling of Caster. Teveel as-kanteling geeft een zwaarder stuurkarakter.
Dat de wielen in de rechtuitstand worden gedwongen komt door een samenspel van Camber (wielvlucht) en de KPI (King Pin Inclination). Bij het insturen wordt het voertuig wat opgetild. Ook de naloop werkt mee aan de rechtuit positie.