La carenatura velomobile aggiunge peso rispetto ai cicli verticali standard o ai cicli reclinati non accoppiati. Per un dato terreno, il peso aggiunto richiede ingranaggi inferiori e rende la velomobile più lenta salita colline rispetto alla sua controparte non accoppiata.

Alcune carenature velomobile sono principalmente per la protezione dalle intemperie. Tuttavia, se la carenatura velomobile è sostanzialmente aerodinamica, quindi una migliore aerodinamica significa che le velocità su appartamenti e giù per le colline possono essere sostanzialmente superiori alla sua controparte non accoppiata, e spesso abbastanza più veloce per compensare la salita più lenta a causa del peso.

Una carenatura aerodinamica deve essere ben sagomata, ma minimizzare l’area frontale della velomobile è anche importante per ridurre la resistenza: una carenatura con metà dell’area frontale può avvicinarsi a metà della resistenza dell’aria. A loro volta, le velomobili aerodinamiche utilizzano una posizione di guida rilassata o sdraiata, con la testa del pilota molto più bassa rispetto alle normali biciclette. A sua volta, velomobile è molto più facile da “nascondere” accidentalmente dietro un’auto o arbusti sul lato della strada, recinzioni, ecc.

I corpi velomobili sono in genere abbastanza leggeri che il centro di massa è simile al centro di massa su un ciclo disteso non appaiato. Ciò rende la stabilità in curva simile a cicli non accoppiati simili. Tuttavia, ridurre al minimo la larghezza del velomobile contribuisce anche a ridurre l’area frontale e quindi trascinare; quindi c’è un ulteriore incentivo a rendere il velomobile stretto. Le velomobili più strette sono solo leggermente più larghe delle spalle del pilota, e quindi la larghezza si avvicina a quella di una bicicletta verticale. Tuttavia, una bicicletta verticale ha ancora una larghezza “utile” significativamente più stretta, poiché il contatto stradale è al centro e quindi le mani/gomiti/ecc. potrebbe sporgere il bordo della carreggiata o del percorso senza causare problemi. Al contrario, la carreggiata di una velomobile è larga quasi quanto il veicolo stesso, e quindi non può sporgere il bordo.

A partire dal 2017, la maggior parte delle velomobili utilizza una configurazione triciclo disteso girino — principalmente per ridurre il peso dei componenti e migliorare l’aerodinamica delle ruote. Tuttavia, alcuni usano una configurazione a quattro ruote o quadraciclo. La ruota extra migliora significativamente la stabilità in curva e può anche migliorare la capacità del bagagliaio. A partire dal 2017 non ci sono molte velomobili a quattro ruote con carenature altamente aerodinamiche, ma ce ne sono alcune, e alcuni piloti riferiscono che le velocità sono vicine alle velomobili a tre ruote con carenature altamente aerodinamiche.

Le configurazioni “streamliner” a due ruote possono avere molto meno resistenza aerodinamica: le ruote sono difficili da rendere aerodinamiche; ogni entrata / uscita della ruota alla carenatura aggiunge resistenza; e le velomobili con due ruote anteriori sono necessariamente più larghe o più lunghe del pilota, mentre i streamliner a due ruote possono essere appena più larghi del pilota. Un modo comune per descrivere la resistenza aerodinamica è “CdA”; in un confronto di cicli di corsa, ci sono stati diversi streamliner a due ruote con meno della metà della resistenza CdA del miglior tre ruote. La resistenza all’aria è più significativa per gli eventi ad alta velocità; a partire dal 2016, il record mondiale per uno sprint di 200 metri su un terreno quasi pianeggiante è di circa 145 km/h per un streamliner a due ruote e circa 120 km/h per qualsiasi veicolo con più di due ruote, il che significa che il veicolo a due ruote era La potenza aerodinamica è approssimativamente cubica in velocità, quindi a velocità inferiori la differenza è molto meno pronunciata. Allo stesso tempo, gli streamliner a due ruote richiedono un modo per rimanere in posizione verticale quando sono fermi e a velocità molto bassa, e sono più sensibili al soffiaggio nei venti trasversali. Questi fattori limitano l’uso di streamliner, nonostante il loro vantaggio aerodinamico.

La carenatura su una velomobile a volte lo rende più soggetto a venti trasversali rispetto a un ciclo non accoppiato simile. L’effetto dei venti trasversali è complicato perché la forza del vento può agire come una forza di sterzata, come-se il pilota avesse cercato di guidare il ciclo. “Wind steer” può essere un problema di sicurezza e può anche danneggiare le prestazioni, poiché un percorso a serpentina è più lungo e quindi più lento di una linea retta. Pertanto, un design con aerodinamica inferiore potrebbe essere migliore nel complesso. Ad esempio, è comune per le biciclette a cronometro utilizzare una ruota posteriore a disco solido per la migliore aerodinamica e una ruota anteriore a raggi che ha un’aerodinamica peggiore di un disco, ma ha meno probabilità di guidare la bicicletta in un vento trasversale. Le carenature Velomobile hanno preoccupazioni analoghe, portando a compromessi nel design della carenatura. Ad esempio, una “coda” più lunga sulla carenatura aumenterà il profilo totale del vento laterale e le forze laterali totali, ma può ridurre la forza percentuale che agisce sulle ruote sterzanti e quindi migliorare la stabilità nei venti laterali. Una carenatura più grande fa male anche il peso e ha più resistenza della pelle), ma come con le biciclette a cronometro, l’aerodinamica peggiore ma una migliore maneggevolezza a volte è un buon compromesso.

Le velomobili con carenature che sono principalmente per la protezione dalle intemperie possono utilizzare una posizione di seduta più verticale. Questo tende a migliorare sia la capacità di vedere che di essere visti. Tuttavia, per mantenere la stabilità contro il ribaltamento (sia in curva che in curva), la pista delle ruote deve essere più larga di una velomobile paragonabile con una posizione di seduta bassa. A sua volta, questo potrebbe rendere il velomobile un po ‘ più ampio di un ciclo convenzionale.

La protezione”Meteo” include freddo e bagnato, ma anche ombreggiatura dal sole. Dal momento che il pilota sta facendo il lavoro, in genere è auspicabile avere almeno un po ‘ di raffreddamento. Molti velomobiles hanno prese d’aria e condotti che consentono il raffreddamento mantenendo fuori l’acqua; e i condotti / prese d’aria possono essere chiusi o coperti nella stagione fredda in modo che il pilota può rimanere confortevole anche senza una fonte di calore secondaria. Nella stagione calda e calda, la carenatura fornisce protezione solare, ma blocca il pilota dal raffreddamento dell’aria, e quindi può essere molto più caldo per un dato livello di sforzo. In alcune situazioni, la potenza di un pilota (per qualsiasi tipo di ciclo) è limitata dalla temperatura corporea e il raffreddamento peggiore di una velomobile può limitare la potenza del pilota più che su un ciclo non appaiato. Con una carenatura aerodinamica, il pilota velomobile a potenza ridotta potrebbe essere ancora più veloce di un ciclo non appaiato, a causa della minore resistenza aerodinamica.

I velomobili per uso cargo hanno spesso telai pesanti per trasportare il carico, più il peso del carico stesso. A sua volta, il peso della carenatura può essere relativamente meno importante. Inoltre, i carichi ingombranti hanno spesso una scarsa aerodinamica, e quindi la qualità dell’aerodinamica della carenatura è meno importante. Questo può consentire l’uso di una carenatura che nella stagione calda può essere convertito in un baldacchino. Una tettoia non offre vantaggi aerodinamici, ma migliora il raffreddamento rispetto a una configurazione carenata, riducendo al contempo l’esposizione al sole rispetto alla guida senza tettoia. Pertanto, una velomobile “ad alta velocità” può beneficiare maggiormente di una migliore aerodinamica, anche quando l’aerodinamica danneggia il raffreddamento del pilota; mentre allo stesso tempo una velomobile “ad alto carico” può beneficiare maggiormente di un raffreddamento migliorato (per massimizzare la potenza) anche se ciò danneggia l’aerodinamica.

Le ruote sterzanti su una velomobile colpiranno la carenatura se sterzate abbastanza bruscamente. Rendere la carenatura più ampia può dare spazio per sterzare le ruote più bruscamente, ma ha i lati bassi per l’aerodinamica e la larghezza. Sebbene non sia necessario uno sterzo acuto alla velocità, molte velomobili aerodinamiche hanno un cerchio di sterzata molto peggiore di un ciclo equivalente non accoppiato. Al contrario, un ciclo non appaiato non può avere interferenze di carenatura, e quindi anche con la stessa configurazione di ruota e pilota può guidare un cerchio molto più stretto. Sterzo solo la ruota posteriore(s) eviterebbe interferenze carenatura, ma è difficile costruire un veicolo stabile utilizzando solo sterzo posteriore. Il Velayo utilizza una configurazione triciclo e sterza solo la ruota posteriore; ma è prodotto solo in piccoli numeri. Le sperimentali Kingsbury Fortuna e Quattro velomobiles sterzavano su tutte le ruote; questo approccio evita alcuni dei problemi di stabilità dello sterzo della ruota posteriore, pur riducendo l’angolo di sterzata delle ruote anteriori. Tuttavia, questo approccio non ha (a partire dal 2017) guadagnato un uso più ampio in velomobiles.

La carenatura di una velomobile protegge la trasmissione dalle intemperie, così come il pilota. La manutenzione della trasmissione è spesso ridotta rispetto ad altri cicli, in particolare le biciclette non appaiate, dove la ruota anteriore solleva polvere contenente sabbia, fango e acqua sporca che atterra direttamente sulla catena e aumenta il tasso di usura abrasiva sulla trasmissione, tra cui catena e pignoni, ma a volte anche deragliatori. La carenatura di una velomobile tende a limitare sia la quantità che i tipi di sabbia che atterrano sulla trasmissione. Alcuni cicli utilizzano la trasmissione a cinghia dentata, che è meno influenzata dalla grana, è più silenziosa di una catena e può essere più leggera. Tuttavia, le cinghie sono disponibili solo in dimensioni preselezionate. Molti cicli reclinati, inclusa la maggior parte delle velomobili, hanno una trasmissione lunga per la quale non sono disponibili cinghie dentate adatte.

I velomobili sono significativamente più ingombranti dei cicli convenzionali. Inoltre, la carrozzeria in genere non può essere smontata molto, mentre i cicli convenzionali spesso possono essere smontati per adattarsi a una scatola o un sacchetto di dimensioni simili al telaio. A sua volta, questo rende i velomobili più difficili da trasportare.

I velomobili sono spesso costruiti utilizzando alcune parti di biciclette standard, ma anche molte parti specifiche dei velomobili o addirittura specifiche di una particolare marca o modello. Inoltre, la carrozzeria è grande e può essere circa la metà del peso di una velomobile. Pertanto, per ridurre il peso, il corpo è spesso realizzato con materiali più leggeri ma più costosi. Inoltre, i volumi di produzione sono bassi, quindi sia per le parti che per il lavoro non ci sono benefici della produzione di massa—a partire dal 2017, molti produttori di velomobili hanno una produzione annuale dell’ordine di decine o forse qualche centinaio di velomobili. Presi insieme, questi fattori significano velomobiles sono spesso molto più costosi rispetto ad altri tipi di ciclo.

Come esempio di prezzo e prezzo/peso compromessi, a partire da aprile 2017 il produttore Trisled offre il loro modello “Rotovelo” con una carenatura in plastica stampata rotazionale o con una carenatura in fibra di carbonio (così come alcune altre modifiche di risparmio di peso). Le forme del corpo e la struttura sottostante sono simili; la versione stampata rotazionale pesa 33 chilogrammi e ha un prezzo di listino di Au Au 6500, mentre la versione in fibra di carbonio pesa 20 chilogrammi e ha un prezzo di listino di Au Au 10900.

Gran parte della progettazione dell’infrastruttura relativa al ciclo si basa sulla configurazione tipica di una bicicletta verticale. Ad esempio, il trasporto multimodale come le piste ciclabili/ferroviarie/ciclabili spesso utilizza rastrelliere per biciclette nel treno, e le dimensioni delle rastrelliere e anche l’ingresso/uscita del treno assumono un ciclo convenzionale. Allo stesso modo, piste ciclabili hanno spesso dissuasori o percorsi S-bend per impedire l’ingresso di veicoli a motore, e l’ingresso è spesso distanziati per biciclette in posizione verticale, ma può essere troppo stretta o richiedono troppo forte di una svolta per consentire attraverso alcuni velomobili.