Door Allert Jacobs

De eerste kennismaking

Ik heb tweewielers en driewielers gebouwd nooit heb ik overwogen een vierwieler te bouwen. Nu ga ik dat wel doen, het heeft een tijd geduurd om zo ver te komen, ik wil hier uitleggen hoe dat is gegaan.

The Four wheeler

First impressions

I’ve built two wheelers and three wheelers but I’ve never considered building a four wheeler. Now I have decided to build one, it took some time to get to this point and I would like to explain here how that happened.



Het begint met een fietsvakantie naar de WK ligfietsen 2012 in Fowlmead Park in Engeland, Eva en ik nemen Johanna (een half jaar oud) mee in een aanhanger.

Het waait en regent veel onderweg, we hebben de aanhanger nodig voor het kind en de bagage. Het wordt ons al snel duidelijk dat de aanhanger de snelheid beperk tot 20 kmh met tegenwind ondanks flinke inspanning. Bovendien lekt hij en worden onze spullen nat. De aanhanger weegt ook zonder bagage aardig wat en dat maakt het rijden in heuvelachtig Engeland nog moeilijker.

Fietsen is leuk maar dan wel graag comfortabel en energie efficiënt, daarvoor heb ik tenslotte de Quest gemaakt. Maar met een aanhanger er achter is van energie efficiëntie geen sprake meer en daar heeft ook het comfort onder te lijden.



It starts with a bike trip to the world championships 2012 in Fowlmead Park in England, Eva and I take (six months old) Johanna with us in a trailer.

We have to coop with strong winds and a lot of rain on the way there. We need the trailer to transport the child and luggage. We soon find out that our speed is limited to 13 mph into a head wind while pushing the pedals hard. On top of that the trailer turns out to be leaking and our luggage gets wet. The trailer is heavy even without the luggage, it makes climbing the English hills hard.

I like cycling in an energy efficient and comfortable manner, but with the trailer the energy efficiency suffers as well as the comfort.

Als we weer thuis zijn gaan de gedachten uit naar een verbeterde aanhanger, minder luchtweerstand door een betere vorm en goede vering voor betere wegligging bij hogere snelheid.

Once we get home I start thinking about how to design a trailer with a more aerodynamic shape and good suspension for better road-holding at higher speeds.

In Folwmead Park is ook Miles Kingsbury met zijn Quattro, hij valt mij wel op als origineel ontwerp maar ik denk er niet verder over na.

At Fowlmead Park Miles Kingsbury is present with his Quattro, it draws my attention as a original design but I don’t give a second thought.

In datzelfde jaar zie ik de Quattro bij het Velomobile seminar in Dronten, Miles vertelt er over en hij rijdt mee met de toertocht. Ik rij een blokje om in de Quattro als Miles onze werkplaats bezoekt.

Ik ben erg onder de indruk van de stabiliteit en bocht snelheid terwijl de Quattro zo op het eerste gevoel qua snelheid niet onder doet voor een Quest.

Miles rijdt de toertocht met de Quattro en ik rij met Eva en Johanna in de DuoQuest mee, voor de eerste kilometers wissel ik met de burgemeester van Dronten van fiets.

That same year I see the Quattro again at the Velomobile Seminar in Dronten. Miles explains his design and rides with the group during the tour. I can take it for a spin when he visits our workshop. I am very impressed with its stability and cornering speed while the Qauttro appears to be about as fast as a Quest.

Miles rides his Quattro during the tour, Eva, Johanna and I take part in the DuoQuest, for the first kilometres I swap bikes with the mayor of Dronten.

De Quattro blijft na deze kennismaking in 2012 in mijn hoofd zitten en langzaam begin ik me te realiseren dat er wel veel voordelen zijn aan het gebruik van vier in plaats van drie wielen.

After 2012 I still think about the Quattro from time to time and slowly I start to realize that a four wheeler has many advantage over a three-wheeler.

Mogelijkheden

De Quest is een smal sporende fiets met dichte wielkasten en voldoende grond speling voor dagelijks gebruik. Deze eigenschappen maken hem tot een snelle velomobiel maar een nadeel is dat je in de bochten vaart moet minderen en dat de grote 26 inch wielkast in het midden van de bagage ruimte zit.

Deze nadelen heeft een Quest met vier 20 inch wielen niet maar hij wordt wel wat zwaarder en complexer, met 20 inch achterwielen is een voor derailleur ook problematisch.

Laat ik de voor en nadelen eens naast elkaar zetten.

Possibilities

The Quest has a narrow track, closed wheel-boxes and enough ground clearance for every day use. These features make it a fast velomobile but the disadvantage is the limited cornering speed and the big 26 inch wheel box in the middle of the luggage space.

A 20 inch four wheeled Quest wouldn’t have these disadvantages but it will have to weigh more and be technically more complex. Due to the large chain-wheel needed with the 20 inch rear wheels used mounting a front dérailleur would be problematic.

Voordelen

(Bocht)stabiliteit

Kantellijn verder naar buiten; daardoor Strada stabiliteit met spoorbreedte Quest.

Ook de achtervering gaat overhellen in de bocht tegen, niet alleen de voorvering zoals bij een driewieler; daardoor nog meer stabiliteit (30%) en beter bochtgevoel.

Twee achterwielen en banden bieden meer weerstand tegen vervorming door zijdelingse krachten in de bocht.

Bij een lekke band achter nog goed bestuurbaar, ook het zijdelings weg dribbelen van het achterwiel is minder. Dit kan van groot belang zijn op hoge snelheid b.v. bergaf.

Meer stabiliteit in bochten en ook bij harde zijwind.

Advantages

(Cornering) stability

The tilting line is further away from the centre of gravity; Quest track width with Strada stability.

The rear suspension will also reduce roll not just the front suspension like with a three wheeler, therefore more stability (30%) and netter handling.

Two wheels and tires will be deformed less by G-forces when cornering.

No loss of control with a flat tire on the rear axle. Sliding of the rear end on rough roads is less. This can be very important at high speeds for instance at descents.

More stability in cornering and strong cross winds.

Aandrijving

Twee aangedreven wielen geven betere tractie op gladde weggedeelten (grind, sneeuw, bladeren e.d.)

Groot kettingblad i.v.m. 20 inch wielen geeft een lager koppel op de ketting en carrosserie als geheel.

Dubbel freewheel krijgt halve kracht per mechaniek te verwerken en met 20 i.pv. 26 inch achterwielen nog eens 25% minder. Dit geldt ook voor de kracht op, en dus de vervorming van, de spaken en banden.

Freewheel zit in het midden waardoor er geen vuil in kan komen.

Bij gebruik Schlumpf mountain drive in combinatie met een derailleur schakelbaar in stilstand voor makkelijk wegrijden.

Goede mogelijkheden voor het plaatsen van achter remmen.

Dezelfde wielmaat rondom makkelijk met reserve banden.

Eventueel een wiel met trapkracht aan te drijven en een wiel met een elektrische naaf motor.

Drive train

Two driven wheels give better traction on slippery roads (sand, snow, leaves etc.).

A big chain-wheel gives less torque on the chain and therefore on the whole body.

The double free-wheel will have to handle half the torque per side and using 20 inch wheels and not 26 inch will reduce torque by 25%. this also goes for the torque on the spokes and tires.

The free-wheel is positioned far from the wheel boxes and will not suffer from wear caused by dirt coming from the tires.

If a Schlumpf mountain drive is used you can shift down while standing still if stopped in high gear.

Mounting rear wheel brakes is possible.

One wheel size therefore only one size spare tire and tube.

An electric hub motor can drive one wheel and the chain can drive the other.

Carrosserie

Veel betere bagage mogelijkheden (kinderzitje achter rijder) tussen de achterwielen, meer volume en ook gunstiger van vorm, lager en tussen de achterwielen minder van invloed op de bochtstabiliteit.

Bagageruimte droog, gemakkelijk toegankelijk en afsluitbaar te maken.

Deksel bagagebak kan in verschillende varianten gemaakt worden, al dan niet met een (afneembaar) koepeltje.

Het afgenomen koepeltje kan mee in de bagageruimte.

Koepeltje is geen los ding meer maar scharniert open met de klep bij het instappen.

Koepel of deksel kan een stuk(je) open voor extra koeling bergop zonder het zicht te belemmeren omdat het achter scharniert. Het kan ook als remklep gebruikt worden.

Achterkant biedt betere mogelijkheden voor het plaatsen van verlichting, knipperlichten ver uit elkaar is duidelijker.

Twee hoog in de neus geplaatste koplampen.

Mogelijk rechtop staand op de achterkant te stallen (bij ingekorte staart).

Waait minder snel om indien geparkeerd.

Bijzondere verschijning in velomobielenland.

Body

Shape size and place of the luggage compartment is much better, the weight of the luggage will be of less influence on the handling, even mounting a child seat is possible.

The luggage compartment is easy accessible, water tight and can be locked.

Different boot hatches can be made f.i. with a canopy attached.

A canopy can be stored in the luggage compartment.

The canopy doesn’t have to be a separate item that can be blown away by the wind.

The hatch can be opened while climbing to get better cooling without blocking your view on the road. It might even be used as an air brake, half opened while descending.

Indicators can be placed wider apart on the wide tail.

Two headlight placed high up in the front of the body, integrated in the design, gives you more light on the road.

Can be placed upright standing on its tail (when the tail is shortened)

Doesn’t get blown away so easily when parked.

Has a unique design among mostly three wheeled velomobiles.

Nadelen

Zwaarder door een wiel extra met aandrijving en ophanging.

Complexer daardoor duurder.

Voor groter bereik van de versnellingen is een mountain drive nodig, minder rendement indien ingeschakeld en duurder.

Trillingen door twee harde achterbanden waarop elk slechts het halve gewicht rust.

Meer lagerweerstand door hogere ketting snelheid.

Mogelijk aerodynamisch minder goed?

Disadvantages

Weighs more due to extra wheel etc.

It’s more complex that makes it more expensive.

If more gears are needed a mountain drive has to be installed, you will loose efficiency when its reduction is used and it is more expensive.

More vibrations while the each rear tires carries less weight.

More friction in bearings, higher chain speed due to large chain-wheel.

Possibly more aerodynamic drag.