Berechnung des Luftwiderstands je nach Geschwindigkeit

    Der General, der eine Schlacht gewinnt, stellt vor dem Kampf viele Berechnungen an. Bevor ich mir den Ioniq bestelle wollte ich berechnen, ob es vom Verbrauch her eine Alternative zum Diesel ist, die Formeln sind ja bekannt :huh:


    Da ja die meisten Werte in den technischen Daten stehen und sich der Rollwiderstand gut schätzen lässt, benötigt man nur noch die Luftdichte. Bei 0°C auf Meereshöhe etwa 1.3, bei kalten oder warmen Temperaturen oder großen Höhenunterschieden kann die Dichte und damit der Verbrauch aber deutlich schwanken.
    Die Verluste vom Getriebe werden auf 15% geschätzt, damit ergibt sich:
    Erforderliche Motorleistung bei konstanter Geschwindigkeit = Widerstand/0.85


    Was kommt nun bei raus :huh:
    Mit 105 PS sollte der Verbrenner für 190 km/h reichen, bei weniger Luftdichte knapp 200. Das sollte ja mit den Erfahrungswerten etwas übereinstimmen.


    Den Verbrauch zu schätzen ist schwieriger, weil man dazu den Wirkungsgrad der Motoren bräuchte, also habe ich einfach mal kWh/100km berechnet. Aus einem Liter Benzin bekommt man 4-5 kW/h wenn der Motor optimale Drehzahl bei viel Gas läuft, bei Teillast viel weniger.


    Bei 120 km/h müssten es etwa 4,7 l/100km sein, was grob meinem alten Diesel entsprechen würde, nur das Diesel halt (noch) weniger kostet.


    Für 160 km/h kommt aber theoretisch 7,8 l/100km raus, ja da lässt man besser den Diesel über die Autobahn fliegen 8o


    Bei Vollgas mit Höchstgeschwindigkeit müsste der Verbrauch über 10 l/100km hochgehen, gibt es da Erfahrungswerte ?(


    Der Hauptvorteil vom PHEV oder auch HEV sind wohl Geschwindigkeiten unter 100 km/h, weil da der E-Motor viel effizienter ist als ein Verbrenner bei Teillast. Die 40-70 km/h müsste man mit 3l/100km hinbekommen, das schafft mein Diesel niemals.


    Bei viel Autobahn wird´s wieder relativ, trotz cW 0.24. Im Vergleich zum Golf packt der Ioniq durch seinen geringen cw Wert bei gleicher Leistung etwa 10km/h mehr, aber trotzdem bleibt das Auto eine Luftwegschiebe-Maschine




    kW.png

    Respekt! Das ist eine spannende Berechnung und den bisher im Forum diskutierten Verbrauchswerten kommt das alles recht nahe.


    Natürlich muss man sich überlegen, was man so am häufigsten macht... bei mir ist es eben der Stadt/Land/Fluss Verkehr und selten die Langstrecke. Aus ökologischer Sicht kommt ein „Clean“-Diesel von VW für mich nicht in Frage. Ob ein Hybrid oder Plug-in immer ökonomisch richtig ist, ist hier auch schon viel diskutiert worden (speziell beim PHEV) und am Ende gibt es drei vorherrschende Meinungen bei unseren Käufern hier:


    - der PHEV rentiert sich (nur in eng abgesteckten Fahrprofilen wirklich der Fall)
    - der PHEV rentiert sich nicht, ich fahre HEV
    - der PHEV rentiert sich nicht, ich finde die Technik und das Fahrgefühl aber geil und Fahrerin trotzdem!

    Hyundai IONIQ Plug-in-Hybrid :thumbsup:
    (seit dem 11.10.2017, Premium Ausstattung, deutsche Ausführung, polar white)

    Ich glaube, Deine Kalkulation führt nicht wirklich irgendwo hin, solange Du nicht ein konkretes Diesel-Modell mit dem Ioniq vergleichst (ich mag nicht ausschließen, dass es Diesel-Modelle gibt, die bei 160 km/h mehr als 7,8 l/100km verbrauchen). Außerdem frage ich mich, ob in Deiner Tabelle mehr als nur ein Rechenfehler steckt, die Verbrauchswerte in der rechten Spalte passen überhaupt nicht zu realen Erfahrungswerten. Fehlt da noch ein Rechenschritt, der den Wirkungsgrad der Motoren miteinbezieht?

    Sorry, voll der Lesefehler, da steht ja kWh/100km nicht l/100km, das ist dann der ausstehende Rechenschritt


    Aber lass mich als Diesel-Aussteiger meinen Senf dazu geben: ;)
    Ich bin mit der 4. Tankfüllung (noch halb voll) bei etwas über 2.800 km. Das entspricht einer Reichweite von 2800km/3,5 = 800 km.
    Zufälligerweise die gleiche Reichweite, die ich auch mit meinem Touran-Diesel hatte. Und der hatte 15l mehr zu tanken, was einem Faktor von Ioniqtank * 1,33 entspricht (Oder Tourantank * 0,75 = Ioniqtank).
    Ohne mein Kopfrechnen-Programm hochzufahren: So viel billiger ist Diesel nicht als (Normal)Benzin, dass da 15l Minderverbrauch kompensiert werden.

    ioniq style hev platinum silver seit 17.08.2017 :thumbsup:

    Interessante Berechnungen und Respekt für die Mühe. Ein paar Dinge lässt du dabei allerdings außen vor. Und die sind in der Praxis durchaus relevant:


    Deine Berechnungen gehen, soweit ich das erkenne, von gleichmäßiger Geschwindigkeit auf absolut ebener Strecke aus. Dadurch fehlen Abschnitte, in denen man einfach nur rollen lässt und 0,0l Verbrauch hat, genau so wie Fahrten bergauf mit erheblichem Mehrverbrauch. Ich glaube nicht dass sich das im Schnitt wieder ausgleicht.


    Dazu kommt die zusätzlich gewonnene Energie beim Rollen durch Rekuperation. Ja, diese Energie habe ich vorher bereits reingesteckt, Stichwort Energieerhaltungssatz, abzüglich Wandlungsverluste etc. Aber in deiner Rechnung wird die Energie nicht wieder genutzt.


    Der Vergleich mit dem Diesel ist natürlich immer ein bisschen unfair, da Diesel eine höhere Energiedichte hat.


    Nicht zuletzt, wenn's eine reine Wirtschaftlichkeitsrechnung sein soll, ist auch der Betrag in der Kfz Steuer nicht zu vernachlässigen. Das sind ja teilweise Unterschiede in Dimensionen von Faktor 10.


    Edit: mir ist gerade noch aufgefallen, dass einige Werte ja auch geschätzt sind, aus denen am Ende ein Ergebnis auf zwei Nachkommastellen genau entsteht...

    - IONIQ Hybrid - | - Style - | - aurora silver -

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    Wenn Diesel teuer wird und generell die Spritpreise steigen, dann ist der Ioniq sicherlich wirtschaftlich sinnvoll. So viel Autobahn ohne Tempolimit fahre ich ja auch nicht, und mit 120 statt 160 brauch ich vielleicht 2 min länger bis zur Arbeit.


    Man sieht bei der Berechnung gut, wie wenig Energie man benötigt um 30 - 60 km/h zu fahren, und da laufen herkömmliche Benziner sehr ineffizient. Also wenn Ioniq, dann wird´s ein PHEV für mich, ob´s sich lohnt oder nicht. Einfach mal elektrisch zum Einkaufen zu fahren, auf dem E-Auto Parkplatz zu parken und Strom abzuhamstern, dass ist den Mehrpreis wert 8o


    P.S: Genau wegen der Rekuperation finde ich ja den PHEV so interessant, bergabfahren und dabei den Akku laden :thumbup:

    Ich verstehe immer noch nicht ganz, wie Du die Wirtschaftlichkeit überschläglich berechnest, Porkus?
    Es wirkt ein bisschen auf mich, als vergleichest Du ausschließlich den Spritverbrauch bei 160km/h auf der Autobahn? Kosta hat ja schon einige Punkte genannt, die zum Stichwort 'Wirtschaftlichkeit' dazu gehören, und ich denke, die Liste lässt sich noch verlängern. Dann gehts konkret immer um die Frage ob der Ioniq ein Altfahrzeug ersetzt, und was das für eins ist. Geht noch weiter mit Aspekten auf der Finanzierungsseite ...


    Rekuperieren kann der HEV übrigens auch, und bislang war auch immer die Bergabstrecke zuende bevor der (kleine) Akku voll war (erst jüngst im Thüringer Wald getestet), insofern bin ich nicht sicher, ob der PHEV in der Praxis so viel mehr Strom aus dem Geländeprofil abhamstern würde, wenn man nicht grade in den Alpen wohnt ... ;)

    ioniq style hev platinum silver seit 17.08.2017 :thumbsup:

    Naja, ich habe schon viele Auto mit dem angegebenen Verbrauch gefahren, als Spritsparsau kann man die Eigenschaften schon abschätzen, vor allem wo ja Frontfläche und Cw Wert bekannt sind. Der größte Spritfresser ist nun mal der Luftwiderstand und der ist in der Tabelle recht genau berechnet.


    Das Abhamstern von Höhenmetern lässt sich relativ leicht berechnen, mit 1 kW hebt man 100kg mit 1m/s. Also bringen 225m Bergab 1 kWh, da hamstert der HEV also etwa 300m Höhe wenn der Akku vorher leer war.


    Beschleunigen und Bremsen lässt sich über v²=2xgxh auch in Höhe umrechnen, 0 auf 100 km/h entspricht da etwa 50m, 0 auf 200 km/h wäre schon 200m. Wenn man also auf 200 beschleunigt und scharf bremst, hat man etwa 200 Höhenmeter vernichtet, immerhin ne knappe kWh. Der Sinn vom HEV ist wohl, das der Akku paar mal ausrollen und paar Höhenmeter bergab speichert, und später wieder in Schub reinsteckt.


    Beim PHEV hat man halt ein größeren Akku, dafür aber auch etwa 100kg extra Gewicht. Der Vorteil ist wohl, dass ein großer Akku deutlich mehr Leistung abgeben und aufnehmen kann, aber im Flachland kommt es wohl auf´s Gleiche raus.


    Mit paar Spritsparticks lassen sich 4 l/100km im Alltag wohl schaffen, man fährt ja nicht nur Autobahn. So bleibt der Ioniq eine gute Alternative zum Diesel, vielleicht hol ich mir 2018 ja einen PHEV 8o