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Erstellung eines Fahrprofils, für Motoren
@ Mods ich werde es in mehreren Unterforen posten, crossposting, da ich nicht nur eine spezifische Automarke ansprechen möchte. Danke für das Verständnis.
Hallo,
würde mich sehr über eine Unterstützung durch euch freuen. Ich arbeite gerade an der Ermittlung des durchschnittlichen Wirkungsgrades von einem Ottomotor sowie Dieselmotor im realen Fahrbetrieb.
Mich regen die ganzen Fakenews über den Verbenner von angeblichen 15% Wirkungsgrad etc. nur auf.
Dafür benötige ich ein realistisches Fahrprofil. Ist nichts anderes als ein v-t Diagramm. Also auf der X Abzisse ist die Zeit aufgetragen und auf Y dann die Geschwindigkeit.
Kann man z.B. über ein GPS Tracker mit dem Smartphone leicht erstellen und dann einfach seinen Alltag nachgehen (Tunnel vermeiden).
Vorab als Datenschutzhinweis. Mich interessieren nicht eure GPS Trackpunkte, wo man nachvollziehen könnte wo ihr hingefahren seid. Sondern nur das Diagramm mit einer kleinen Randbemerkung ob es sich im Abschnitt um eine Landstraße, Autobahn oder Stadtfahrt gehandelt hat.
Optimal wären 30 Minuten.
Klar gibt es den WLTP Testzyklus, den halte ich aber für völlig unrealistisch. Es wird ab Beginn auf 45 km/h beschleunigt, entweder es gibt anscheinend 45er Zonen, die ich nicht kenne oder jemand fährt extrem vorsichtig. Dann wird auf 10 km/h abgebremst, keine Ampel. Klar vielleicht dichter Verkehr oder eine Weggabelung. Nur es wird bei diesen Zyklus mehrmals auf 10 km/h abgebremst. Auch bei Überlandfahrten. Deshalb halte ich den WLTP für unrealistisch.
Wäre toll wenn ihr solche Profile erstellen könntet. Als Gegenzug werde ich dann mein Ergebnis mit den Daten veröffentlichen. Dann hat man eine fundierte Argumentationsbasis.
Vielen Dank schon mal.
Beste Antwort im Thema
Duke711's Ansatz ist hoch wissenschaftlich und grundsätzlich richtig, aber nur ein Geschwindigkeitsdiagramm ist noch zuwenig. Es fehlt das Höhenprofil, was einen entscheidenden Unterschied machen kann.
Grüße,
Zeph
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30 Antworten
Sorry, aber für Crossposting habe ich kein Verständnis.
Sag mir, gerne auch per PN, wo du das noch gerne hättest, und ich schaue mir das mal an.
Spannend, ich versuche mal eine Berechnung.
Renault Zoes brauchen laut Spritmonitor 16.26kWh/100km. Benziner-Clios ab Baujahr 2010 brauchen 7.11l/100km. Jeweils bei Auslassung derjenigen Fahrzeuge, die weniger als 1500km an Distanz eingetragen haben.
Folgende Annahmen:
-die Fahrprofile der Zoes und Clios sind vergleichbar.
-das Elektroauto hat für die effektive Fortbewegung einen Wirkungsgrad von 70%, Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto#Verbrauch_und_Wirkungsgrad
-Für den Energiegehalt von Benzin nehme ich 9kWh/l.
Damit wäre bei 100% Effizienz der Verbrauch eines Autos dieser Grösse 16.26*0.7 = 11.38kWh/100km.
11.38/(7.11*9) = 0.178 also 18% für den Benziner. Hoppla, wenn diese Angaben grössenordnungsmässig stimmen, kommen wir wohl tatsächlich auf die lausigen durchschnittlichen Wirkungsgrade, die Du nicht akzeptieren magst.
Aber vielleicht liefert Dein Ansatz ja andere Erkenntnisse. Ich habe vorhin eine gut 20minütige Stadtfahrt bei viel Verkehr geloggt und werde Dir das v/t-Diagramm gerne zur Verfügung stellen, komme aber erst frühstens am Freitag an ein Gerät von dem aus ich das kann.
Grüsse
Zitat:
@mg18 schrieb am 2. Juli 2019 um 19:00:59 Uhr:
Spannend, ich versuche mal eine Berechnung.
Renault Zoes brauchen laut Spritmonitor 16.26kWh/100km. Benziner-Clios ab Baujahr 2010 brauchen 7.11l/100km. Jeweils bei Auslassung derjenigen Fahrzeuge, die weniger als 1500km an Distanz eingetragen haben.
Folgende Annahmen:
-die Fahrprofile der Zoes und Clios sind vergleichbar.
-das Elektroauto hat für die effektive Fortbewegung einen Wirkungsgrad von 70%, Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto#Verbrauch_und_Wirkungsgrad
-Für den Energiegehalt von Benzin nehme ich 9kWh/l.
Damit wäre bei 100% Effizienz der Verbrauch eines Autos dieser Grösse 16.26*0.7 = 11.38kWh/100km.
11.38/(7.11*9) = 0.178 also 18% für den Benziner. Hoppla, wenn diese Angaben grössenordnungsmässig stimmen, kommen wir wohl tatsächlich auf die lausigen durchschnittlichen Wirkungsgrade, die Du nicht akzeptieren magst.
Aber vielleicht liefert Dein Ansatz ja andere Erkenntnisse. Ich habe vorhin eine gut 20minütige Stadtfahrt bei viel Verkehr geloggt und werde Dir das v/t-Diagramm gerne zur Verfügung stellen, komme aber erst frühstens am Freitag an ein Gerät von dem aus ich das kann.
Grüsse
So ein Quatsch die Rechnung ist viel zu kurz gefasst.
Klar wenn man die aus dem Akku zum fahren entnommen Energie nimmt kommt man auf 70% aber bis die da drin ist ist ist der Wirkungsgrad genau da wo auch der verbrenner ist je nach quelle der Energie ist der verbrenner sogar noch effektiver.
Denn nehmen wir einfach mal Öl oder gas das muss zum Kraftwerk bei gas und öl im besten fall durch ne pipeline die aber durch pumpen die Strömungsrichtung und den druck erzeugen müssen.
Dort angekommen wird es verbrannt zwar in einer Turbine aber diese hat auch schon einen wirkungsgrad dann hat der generator auch einen wirkungsgrad und dann kommt das stromnetz dabach die Ladeverluste an der Ladesäule.
Wenn man das alles zusammenrechnet ist der Wirkungsgrad fürn Arsch.
So nimmt andere Energiquellen in der Nähe vervessert sich die Geschichte aber wer fährt sein E Auto ans nächste Windrad zum Laden (das Windrad ist übrigens auch erst nach 20jahren Betrieb klimaneutral je nach gründungsverfahren auch später die Dinger werden auch mit jeder Menge Energie produziert und aufgestellt.
Das ist nicht Quatsch sondern eine (grobe) Abschätzung des Energieverbrauchs innerhalb des Bezugssystems „Kleinwagen.“ Dem TE wird es ja wohl kaum um Überlegungen à la „well to wheel“ gehen denn dann wären ja die ihm zu niedrigen, genannten 15% noch nichtmal erreichbar.
Eben, es geht um Tank to Wheel, nicht um Well to Wheel.
@mg18
Vielen Dank schon mal.
Ich mache das etwas detaillierter über ein Simulink Modell, beim BEV dann mit Inverterverlusten, Innenwiderstand der Batterie und einer Kennlinie vom Motor z.B: hier zu finden:
https://www.coilwindingexpo.com/.../...l-1-D--Staton-&-J--Goss-MDL.PDF
Das gleiche Eben auch beim Ottomotor mit sämtlicher Wirkungsgrad Kennlinien vom Motor, Getriebe, Reifen bei unterschiedlichen Drehzahlen und Lasten usw.
Mal schauen ob sich weitere Helfer finden lassen.
Vielen Dank schon mal.
Die Überschlagsrechnung stimmt, ich komme aufs gleiche, unabhängig von mg18. Verbrenner haben einen annehmbaren Bestpunkt, aber bei niedriger Last (und das hat man bei unseren übermitorisierten Karren bald) ist er einfach nur mies.
Deshalb Hybridisierung. Motor in einen kleineren Fenster betreiben. Macht das optimieren einfacher. Anfahren ist reine Energieverschwendung. Das kann eine e-maschine viel besser.
Rekuperieren geht damit auch viel besser.
Duke711's Ansatz ist hoch wissenschaftlich und grundsätzlich richtig, aber nur ein Geschwindigkeitsdiagramm ist noch zuwenig. Es fehlt das Höhenprofil, was einen entscheidenden Unterschied machen kann.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 3. Juli 2019 um 07:29:21 Uhr:
Duke711's Ansatz ist hoch wissenschaftlich und grundsätzlich richtig, aber nur ein Geschwindigkeitsdiagramm ist noch zuwenig. Es fehlt das Höhenprofil, was einen entscheidenden Unterschied machen kann.
Grüße,
Zeph
Ist meine Annahme richtig:
Energieausbeute = Wirkungsgrad = kWh/(Liter*8,8) ?
8,8 = Heizwert Superbenzin; kWh und Liter gemessene Werte für eine bestimmte Strecke.
Mit dieser Formel komme ich bei meinem BMW 120iA (133kW) auf einen
Wirkungsgrad zwischen 26 bis 29%
Ist das plausibel?
Ne, ganz so einfach ist es nicht. Auf Spritmonitor finde ich einen Verbrauch von etwa 8l/100km, das entspricht 70kWh/100km. Ein E-Autos in der Klasse hat etwa 18kWh/100km und einen Wirkungsgrad von 80%.
Damit ergibt sich dein Wirkungsgrad zu etwa 20%, was für einen Verbrenner nicht schlecht ist.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 3. Juli 2019 um 13:20:16 Uhr:
Ne, ganz so einfach ist es nicht. Auf Spritmonitor finde ich einen Verbrauch von etwa 8l/100km, das entspricht 70kWh/100km. Ein E-Autos in der Klasse hat etwa 18kWh/100km und einen Wirkungsgrad von 80%.
Damit ergibt sich dein Wirkungsgrad zu etwa 20%, was für einen Verbrenner nicht schlecht ist.
Danke, meine "Messungen" sehen wie folgt aus:
35.139 km gefahren und dabei 2.726 l Shell V-Power ROZ100 Benzin verbraucht
=7,76 l/100km. Brennwert (?) 8,572 kWh/l = 66,5 kWh/100km Verbrauch.
Mittels CarlyPro OBDII Adapter "gemessen" wurden 1.248,204 kWh über kumulierte 7.136 km
=17,49 kWh/100km = 26,3% Effizienz
Was gibt er über den OBD2 da aus? Energie an der Kurbelwelle?
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 3. Juli 2019 um 18:11:37 Uhr:
Was gibt er über den OBD2 da aus? Energie an der Kurbelwelle?
Alle 6 Sekunden zeigt Carly 6 wählbare Parameterwerte: z.B. "Clutch-Motordrehmoment" [Nm] und "Motordrehzahl" [rpm].
Aus diesen beiden Werten errechne ich die Motorleistung, korrekt: die geleistete Arbeit [kWh] = 2*Pi*Nm *rpm/60000 *6/3600.
Aufsummiert werden nur die positiven kWh Werte. (Eine Energierückgewinnung im Schubbetrieb ohne Kraftstoffeinspritzung lädt ja nur die Batterie für die Autoelektronik und Klimaanlage, steht dem Antrieb ja nicht mehr zur Verfügung.)
Ob die OBD Parameter Stichproben oder Mittelwerte des jeweiligen Intervalls sind, weiß ich nicht. Ich vermute, dass die Werte für "Clutch-Motordrehmoment" und "Motordrehzahl" an der Kurbelwelle gemessen werden.