Kysymys:
Mitkä ovat tekniset esteet vauhtipyörään perustuvan regeneratiivisen jarrutuksen käyttämiselle polkupyörillä?
Gert
2015-04-20 00:12:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Onko mahdollista muuntaa polkupyörän jarruttamisen yhteydessä tavallisesti menettämäsi energia kiertoenergiaan kiinnittämällä ylimääräinen pyörä, joka alkaa pyöriä, kun käytät jarrujasi? Esim. Kohdatessasi punaista valoa mäkeä alaspäin ajaessasi.

Jos pystyt palauttamaan tuon energian, voit palauttaa osan nopeudestasi ilman niin paljon vaivaa pysähtyessäsi valoon.

Olen varma, etten ole ensimmäinen, jolla oli tämä ajatus (kuten kuulin joistakin projekteista, jotka yrittivät saavuttaa saman asian, mutta sitten autolla), joten ihmettelen, mitkä ovat tekniset vaikeudet ja miksi en ole nähnyt sellaisia ​​polkupyöriä kuin tämä tien päällä?

Katso http://blogs.scientificamerican.com/observations/2011/06/24/a-bike-that-uses-its-brakes-for-a-speed-boost-and-other-student-engineer-inventions-video /
On kritiikki: "Vauhtipyörän lisääminen johonkin, jonka päätavoitteena on olla mahdollisimman kevyt, kuulostaa oudolta."
Neljä vastused:
Floris
2015-04-20 02:36:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Euroopassa hybridisähköpyöristä on tulossa varsin suosittuja - poljet ja pieni akku + moottori antaa sinulle ylimääräisen työntövoiman. Tällaisia ​​polkupyöriä ovat regeneratiivinen jarrutus: kun jarrut kevyesti, moottori toimii "taaksepäin" ja lataa akun takaisin. Koska kaikki laitteistot ovat jo olemassa, se ei ole suuri tekninen lisähaaste. Se on erityisen hyödyllinen mäkisissä kaupungeissa - saat takaisin painovoiman. Vauhtipyöränne on erittäin monimutkainen: ja nopeuden sovitus on erityisen haastavaa, koska vauhtipyörää on kyettävä kiihdyttämään sen nopeudesta ja pyörän nopeudesta riippumatta. Tämä edellyttää portaattomasti vaihdettavaa vaihteistomekanismia.

Sähköinen varastointi on vain paljon yksinkertaisempaa.

Nopeuden sovitus ei välttämättä tarvitse lähetystä. Kytkin saattaa riittää muista parametreista riippuen. Kaiken kaikkiaan sähköenergian varastointi on edelleen todennäköisesti helpompaa.
@ChrisMueller - kytkin on mekaanisesti helppo, mutta energisesti kauhea tuhlaavainen. Ja se ei voi toimia molempiin suuntiin - jos yrität lisätä vauhtipyörään energiaa, käyttövoiman on oltava nopeampi kuin vauhtipyörä; kun haluat imeä energiaa vauhtipyörältä, kuorman on liikkuttava hitaammin. Tarvitset vähintään _joku_ vaihteistoa, jotta molemmat tapaukset voidaan sallia.
Brionius
2015-04-20 00:28:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En ole polkupyörämekaanikko tai asiantuntija, mutta sanoisin, että vauhtipyöräjärjestelmän tärkeimmät haittapuolet ovat

  1. Huollon monimutkaisuus - mitä enemmän liikkuvia osia, sitä useammin pyöräsi hajoaa, ja sitä vaikeampaa on korjata.

  2. Hinta - enemmän liikkuvia osia tarkoittaa enemmän kustannuksia. Vauhtipyörän käyttämiseen tarvitaan koko ylimääräinen vaihteisto!

  3. Paino / vaara - vauhtipyörät on suunniteltu varastamaan kiertokineettistä energiaa ($ KE_ {rot} = \ frac 1 2 I \ omega ^ 2 $, missä $ I \ propto m $) ja paljon pyörimiskineettistä energiaa varten tarvitset joko suuria pyörimisnopeuksia, suuren massan tai molempia. Suuret pyörimisnopeudet merkitsevät paljon kulumista tai enemmän vaaraa käyttäjälle (jalat, hihnat, kengät jne. Juuttuminen korkean kierrosluvun järjestelmään). Suuri massa on ärsyttävää pyöräilijöille, jotka yrittävät nostaa ylimääräiset 15 kiloa mäkeä ylös. Kummassakin tapauksessa se on ongelma.

  4. Haitallinen - monet pyöräilijät käyttävät polkupyörää liikuntaan, joten on vähän haitallista, jos ylimääräinen järjestelmä on suunniteltu antamaan heille vähemmän liikuntaa.

Tämä ei tarkoita sitä, että polkupyörän vauhtipyörät eivät ole siistejä - ne ovat varmasti ja monin tavoin loistava idea. Mutta kysyit haitoista.

Brian Drummond
2015-04-21 04:15:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Toinen vaikeus olisi gyroskooppinen vaikutus - kun otetaan huomioon vauhtipyörän nopeus, voimat olisivat valtavia. Alppien ohi tullessa voisit kääntyä todennäköisesti ensimmäisellä hiusneulan mutkalla (vaihto Yhdysvalloissa).

Voidaan ratkaista kaksoisvasten pyörivillä vauhtipyörillä, mutta se vain lisää monimutkaisuutta jo liian monimutkaisessa ratkaisussa. Hybridi-sähköpyörä on todennäköisesti yksinkertaisempi ratkaisu, ja se sallii myös muut lataustavat.

Tämän järjestelmän sivutuote voi olla se, että polkupyörän pitäminen pystyasennossa risteyksessä on helpompaa. Jos gyroskooppinen vaikutus vaikuttaa haitallisesti ohjattavuuteen, vauhtipyörä voi pyöriä tien pyöriä vastapäätä.
Chris Johns
2018-03-11 16:14:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

On olemassa muutamia perustavanlaatuisia vaikeuksia.

Vauhtipyörään varastoitu energia on yhdistelmä sen hitausmomenttia ja nopeutta. Saadaksesi suuremman hitausmomentin, tarvitset joko enemmän massaa tai suuremman halkaisijan. Ongelmana on, että polkupyörät ovat yleensä hyvin herkkiä sekä painolle että tilalle. Tämä jättää sinulle nopeuden, ensinnäkin tämä vaatii melko suuren välityssuhteen päästäksesi suhteellisen matalilta pyörän pyörän nopeuksilta tehokkaan vauhtipyörän edellyttämiin suuriin nopeuksiin sekä mekanismin, jolla se voidaan kytkeä ja irrottaa sujuvasti ja siirtyä uuton välillä ja laskemalla energiaa tämä lisää painoa ja monimutkaisuutta.

Myös vauhtipyörällä, jolla on hyödyllinen määrä energiaa, on merkkijono-gyroskooppinen vaikutus, joka on polkupyörän erityinen ongelma, ellei sinulla ole vielä monimutkaisempaa järjestelmää sen lieventämiseksi.

Yhtä nopeat vauhtipyörät asettavat materiaaleihin haasteita laakereille ja itse vauhtipyörälle, joka yrittää vetää itsensä räjähdysmäisesti, ja ilmeisesti jopa kevyt, matalan nopeuden vauhtipyörä on suljettava kokonaan turvallisuuden vuoksi.

Lyhyt vastaus on, että nykyisellä tekniikalla paristoilla varustettu sähköjärjestelmä on aina houkuttelevampi, tekniikka on kypsä ja hyvin kehittynyt, ja kohtuullisten kustannusten kaltaisella tavalla saadaan paljon parempi energiatiheys ja on paljon helpompi pakata polkupyörälle ja mahdollistaa paljon suuremman hallinnan. Esimerkiksi digitaalisesti ohjatulla sähköjärjestelmällä voi olla monia erilaisia ​​toimintatapoja ilman muita mekaanisia osia.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...