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gewicht

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gewicht [2007/04/01 11:39] (aktuell)
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 +====== Gewicht (Masse) ======
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 +Das Gewicht (= Masse mal Erdbeschleunigung) ist einer der wesentlichen Faktoren für den Energieverbrauch eines Fahrzeugs, weil das Gewicht direkt den [[Rollwiderstand]] und den [[Steigungswiderstand]] und die Masse die kinetische (Bewegungs-)Energie beeinflußt. Wie man unten erkennen kann sind die gewichtsabhängigen Größen klar dominierend,​ Energieensparung kann also nur über Gewichtsreduktion funktionieren. ​
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 +Alle Berechnungen geben nur die physikalisch benötigte Energie ohne Berücksichtigung von mechanischen (Getriebe), elektrischen (Motor, Steller, Ladegerät) sowie chemischen (Batterie) Wirkungsgraden an. Diese sind leider beim City-El stark vom aktuellen Motorstrom abhängig und daher nicht einfach zu berechnen.
 +
 +Bei konstanter Geschwindigkeit benötigt ein City-EL (400 kg Gesamtgewicht) eine Kraft von etwa 0,01 * 400 * 9,81 = 40 N um seinen [[Rollwiderstand]] zu überwinden. Daraus ergibt sich ein Energiebedarf von 40 J pro Meter Fahrtstrecke,​ umgerechnet 1,11 kWh/100km.
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 +Bei konstanter (Maximal-)Geschwindigkeit von 50 km/h benötigt ein City-EL (cw=0,32, A=1m2) eine Kraft von etwa 1,2/2 * 0,32 * (50/3,6)^2 = 37 N um seinen [[Luftwiderstand]] zu überwinden. Daraus ergibt sich ein Energiebedarf von 37 J pro Meter Fahrtstrecke,​ umgerechnet 1,03 kWh/100km.
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 +Wenn auf dieser Strecke aber beschleunigt und gebremst werden muss, muss die kinetische Energie vom Motor aufgebracht werden, sie wird beim Bremsen aber in Wärme umgewandelt und damit verloren, wenn keine [[Rekuperation]] eingebaut ist. Durch vorausschauende Fahrweise (Ausrollen) kann ein Teil der Bewegungsenergie zur Abdeckung des Roll- und Luftwiderstandes benutzt werden, im Idealfall sogar 100%, wenn nie gebremst wird. Weiters würde sich durch das geänderte Geschwindigkeitsprofil der Luftwiderstand reduzieren. ​
 +Wenn man 1 mal pro Kilometer auf 50 km/h beschleunigt (das entspricht einem typischen Stadtverkehr mit Ampeln), ergibt sich ein Energiebedarf von 100 * 400 * (50/3,6)^2 / 2 = 3,858 MJ, umgerechnet 1 kWh/100 km.  ​
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 +Wenn auf dieser Strecke noch Steigungen dazukommen, werden pro Meter Höhenunterschied 400 * 9,81 = 4000 J an potentieller Energie benötigt. Das ergibt für eine hügelige Strecke mit 1000 m Höhenunterschied 1,09 kWh. Wie bei der Bewegungsenergie
 +kann ein Teil davon beim Bergabrollen zur Abdeckung des Roll- und Luftwiderstandes wieder benutzt werden, im Idealfall sogar 100%, wenn nie gebremst werden muss.
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 +====== Siehe auch ======
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 +**[[Verbrauch]],​ [[Rollwiderstand]]**
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 +====== Links ======
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 +http://​de.wikipedia.org/​wiki/​Reibung **Reibung**
 +
 +http://​de.wikipedia.org/​wiki/​Rollwiderstand **Rollwiderstand**
gewicht.txt · Zuletzt geändert: 2007/04/01 11:39 (Externe Bearbeitung)