Optimale Geschwindigkeit

[Roadmaster]

Ähm.

Gibt es eigentlich eine optimale Geschwindigkeit, mit der das Coupé durch den Wind flutscht?

Ich meine, aufgrund subjektiver Beobachtungen, dass der minimale Verbrauch bei meinem Coupé nicht bei konstant 90 km/h (oder so) liegt sondern bei ca. 160 km/h oder etwas darunter?

Kann das sein

[james007]

Hmmmm.....

Wenn man bedenkt, daß der Luftwiederstand (wenn die Stercke eben ist, ist das der größte Fahrwiederstand) bei doppelter Geschwindigkeit um das Verfache steigt, dann ist die Geschwindigkeit immer ein Kompromiss zwischen zügiger Fahrt und niedrigem Spritverbrauch. Des weiteren liegt der Verbrauch an möglichst niedrigen Drehzahlen. Kann also sein, daß bei 90km/h und vierter Gang im Vergleich zu 160km/h und fünfter Gang ein Unterschied zu erkennen ist. An sonsten müßte der niedrigste Verbrauch bei niedrigen Drehzahlen und niedrigem Luftwiederstand zu erzielen sein.

[z411]

wenn ich mit dem 3.0 roadster auf der autobahn konstant 130-140 km/h bei geschlossenem verdeck fahre, braucht er ca. 8-8,5 liter/100km.
fahre ich 160 und mehr ist das definitiv nicht mehr machbar.

ich wage zu bezweifeln, dass deiner bei 160 weniger braucht als bei 90, schließlich ist der luftwiderstand um ein vielfaches größer (wie der vorredner schon gepostet hat) du würdest ein naturgesetz brechen - langsamer ist immer besser: hoher gang, niedere drehzahl, wenig luftwiderstand

[Roadmaster]

Vielleicht ist das beim Coupé (anders als bei Roadster) so wie bei Booten

Vielleicht gibt es so eine Art Verdränger-Modus bis ... sagen wir mal 120 bis 130 km/h ... und danach eine Art Gleit-Modus. Weniger Verbrauch bei höherer Geschwindigkeit.

hmm ... was meint Ihr?

[z411]

Das Coupe hat durch eine klar definierte, starre Abrisskante am Heck tatsächlich einen besseren cw-Wert als der Roadster (siehe Datenblatt)

Aber schau dir mal folgende Formel zur Berechnung des Luftwiderstandes (Winddruck) an:

pWind = cw * p/2 * v²
mit
pWind: Winddruck
cw: cw-Wert des Fahrzeugs
p: Umgebungsdruck (hier: Luftdruck in kg/m³)
v: Geschwindigkeit des Fahrzeugs in m/s


Die Kraft F die gegen das Fahrzeug drück ist das Produkt aus der Stirnfläche des Fahrzeugs und des Winddrucks:

F = A * pWind
mit
A: Querschnittsfläche des Fahrzeugs

Da aus der Formel klar hervorgeht, dass die gefahrene Geschwindigkeit v mit 2 potenziert wird, nimmt die Kraft exponentiell zu je schneller man fährt!

Beispielrechnung mit cw-Wert des Coupes bei 100km/h und geschätzter Stirnfläche des Coupes von 1,6 m²:
pWind = 0,37 * 1,293 (kg/m³)/2 * 27² (m/s)= 174.38
F = 1,6 * 174.38 = 279 Newton


Selbe Rechnung mit 160 km/h:
pWind = 0,37 * 1,293 (kg/m³)/2 * 43,2² (m/s)= 446.41
F = 1,6 * 446.41 = 714 Newton

Ergo: Die Kraft die gegen dein Fahrzeug drückt wird immens größer!!! Also wird mehr Energie benötigt um diese höhere Geschwindigkeit zu fahren. Deshalb kann bei einem Auto der Verbrauch gar nicht sinken wenn man schneller fährt!!! Wie schon geschrieben, das würde Gesetze der Physik brechen. Ich hoffe das ist nun anschaulich erklärt?!?

PS: Mit Booten und Wasser ist das nicht zu vergleichen, da sich ein Boot bei schneller Fahrt aus dem Wasser heben kann (insbesondere Tragflächenboote) und dadurch die Verdrängung sinkt. Beim Landfahrzeug gibt es nichts, was sich ändert, die Luft die gegen das Auto drückt ist egal bei welcher Geschwindigkeit immer dieselbe!

[Eck]

Nenn mich Korinthenkacker, aber die Kraft steigt nicht exponentiell, sondern polynomiell (quadratisch). Und mit den Einheiten bist du auch recht inkonsequent. Luftdruck wird in kg/m² gemessen. kg/m³ ist eine Dichte. Nach Wiki wird letzteres gebraucht und du hast ja auch mit dem richtigen Wert gerechnet.

Zusätzlich zum Luftwiderstand gibt es natürlich noch zahlreiche Reibungskräfte, die mehr oder wenigr linear von der Geschwindigkeit abhängen. Ich hab mal gelesen, daß die bei etwa 70 km/h gleich groß sein sollen (praktisch hängt das natürlich sicher stark vom individuellen Fahrzeug ab). Wenn das in Näherung für den Z3 stimmt, dann ist der Anteil des Luftwiderstandes bei einer Geschwindigkeit von 70, 140 bzw. 210 km/h entsprechend 50, 66 bzw. 75 Prozent.

Das Ergebnis bleibt aber auch dann das gleiche: den geringsten Verbauch hat man bei einer relativ kleinen Geschwindigkeit im 5 Gang. Das muß nicht notwendigerweise die kleinste Geschwindigkeit sein, die man im 5. fahren kann, denn der Wirkungsgrad des Motors ist vermutlich nicht über den gesamten Drehzalbereich konstant (weiß das jemand?).

Hab gerade mal mit dem Ansatz F = cv² + dv rumgerechnet und überlegt, wie man die (angenommenen) Konstanten bestimmen könnte. Dann kann man die Anteile besser abschätzen. Muß jetzt nur noch ne Meßfahrt durchführen. Bäh, viel zu pragmatisch für mich als Theoretiker, naja was solls, interessiert mich jetzt halt. Vielleicht kann ich in dem Aufwasch ja auch gleich noch klären, ob bzw. wann es sinnvoller den Gang rauzunehmen beim ausrollen.

Gruß
Eck

[Al Jaffee]

Besten Wirkungsgrad würde ich beim maximalen Drehmoment annehmen.
Das bedeutet:
3500 U/min * 3,07 * 60 min/h * 2 m/U / 1000 m/Km = 136,8 Km/h

Vielleicht kann ich in dem Aufwasch ja auch gleich noch klären, ob bzw. wann es sinnvoller den Gang rauzunehmen beim ausrollen.

Auskuppeln ist contaproduktiv.
Eine Schubabschaltung haben Autos schon seit 30 Jahren.
Wenn Du vom Gas gehst braucht er Motor im Schubbetrieb keinen Sprit.
Wenn Du auskuppelst läuft der Motor im Standgas.

Die Prozentaufteilung bei 70 140 und 210 Km/h halte ich für falsch
Doppelte Geschwindigkeit = 4 -fache Kraft ->
Bei 70 km ist Roll und Luftwiderstand gleich also
Rollwiderstand 1x K
Luftwiderstand 1x K
=2x K bei 70 Km/h -> Luftwiderstand 50% Rollwiderstand 50%

Bei 140 Km/s ist
Rollwiderstand 1x K
Luftwiderstand 4x K
=5x K bei 140 Km/h -> Luftwiderstand 80% Rollwiderstand 20%

Bei 210 Km/s ist
Rollwiderstand 1x K
Luftwiderstand 9x K
=10x K bei 210 Km/h -> Luftwiderstand 90% Rollwiderstand 10%




ps:

Nenn mich Korinthenkacker

Auf keinen Fall

[z411]

Nenn mich Korinthenkacker, aber die Kraft steigt nicht exponentiell, sondern polynomiell (quadratisch). Und mit den Einheiten bist du auch recht inkonsequent. Luftdruck wird in kg/m² gemessen. kg/m³ ist eine Dichte.

logo - mein Fehler!
Aber gut, dass wir uns im Endergebnis einig sind dass der Widerstand steigt

Vielleicht kann ich in dem Aufwasch ja auch gleich noch klären, ob bzw. wann es sinnvoller den Gang rauzunehmen beim ausrollen.

Ja, Schubabschaltung ham wir.
Aber ich habe gehört, dass die nicht immer aktiv ist, sondern nur wenn die Differenz zwischen der Drehzahl im Schubbetrieb und der Standdrehzahl groß genug ist. Dass soll vermeiden, dass der Motor unrund läuft, falls er durch den Vortrieb nicht genügend angetrieben wird. Also beim bergab rollen lassen mit 1200 U/Min z.B. bezweifel ich dass gar nichts eingespritzt wird. Weiß da jemand Bescheid wo ungefähr diese Drehzahl liegt bei der wirklich dicht gemacht wird? Ich würde auf ca. 1800 U/Min tippen - is aber reine Spekulation.

[Eck]

Das wir Schubabschaltung haben ist klar. Ich würd das sogar niedriger ansetzen als 1800, weiß es aber auch nicht. Was ich aber meinte ist ja ein etwas anderes. Sagen wir ich fahre 200 auf der AB (denke, jetzt also nicht an Sprit sparen ) und will die nächste Ausfahrt raus. Wenn ich im richtigen moment vom Gas gehe und Rolle hab ich an der Auswahrt genau die richtige Geschwindigkeit. In der Ausrollphase hab ich natürlich kein Bezin verbraucht. Wenn ich dabei aber den Gang rausnehme, bremst der Motor nicht mit. Ich kann also schon früher vom Gas gehen und verbrauche entrpechend weniger. Dafür hab ich aber den Verbrauch bei Leerlaufdrehzahl. Was ist also in der Summe effektiver?

Nach dem Artikel BMW-Projekt Eco-Modus auf Spiegel, kam ich halt ein wenig ins grübeln, weil das System halt auf Leerlauf geht und nicht auf Schubabschaltung.

Wenn ich es nicht vergesse messe ich das mal am Wochenende aus.

[PfAndy]

Gut ich hab nen roadster und auch 2 Zylinder weniger, aber bei mir ist definitiv so, dass er bei konstanten 90kmh Autobahnfahrt 6,9 bis 7,0 l/100km braucht. Bei normalerer Reisegeschwindigkeit (130-150kmh) braucht er 8,3 -8,5 l/100km). Würde ich im 5. Gang auf der Autobahn konstant 80, 70, 60 fahren, würde der Verbrauch weiter sinken.

Einen Gleit oder Verdrängungmodus gibts bei Autos natürlich nicht, weil Autos ja nicht auf der Luft gleiten, sondern durch sie durch müssen. Autos sind keine Boote

Höhere Geschwindigkeit ist immer gleich höherer Luftwiderstand ist immer gleich höherer Benzinverbrauch.


(Edit: all meine Werte sind ermessen/errechnet und keine BC-Angaben. Denn das sind leider nur grobe Näherungswerte)