Wat de andere automerken doen

[fivari]

Stroomlijn is een van de factoren, frontaal oppervlak en gewicht zijn ook grote spelers. Bij gelijke CW waarden, je hebt gelijk dat die onderling weinig verschillen, winnen de Kona en de Niro omdat ze frontaal kleiner zijn en honderden kilo's minder wegen. De Etron is geheel uit staal opgetrokken en weegt 2,5 ton. De Kona is ruim 800 kg lichter.

Gewicht speelt vooral in de vorm van rolweerstand. Zowel kinetische energie als potentiële energie worden grotendeels teruggewonnen bij afremmen en afdalen. Dus even wat rekenen. Altijd plezant zo 's morgens in de vroegte.
De rolweerstand is gelijk aan massa*valversnelling* rolweerstandscoëfficient van de wielen (ik reken meestal met 0,01). Dat geeft voor een wagen van 2 ton een kracht gelijk aan 196N, onafhankelijk van de snelheid.
Het energieverbruik per km bedraagt dan eenvoudig: kracht*verplaatsing of 196N*1.000m = 19600 Nm/km of 19600/3600=54 Wh/km. Voor een auto van 2500 kg wordt dat dan 68 Wh/km.
De MX 75D weegt leeg 2352kg, de MX 100D: 2459kg en de e-tron: 2560kg. De wagens zouden, bij gebruik van dezelfde banden dus respectievelijk 64, 67 en 70 Wh/km verbruiken ten gevolge van de rolweerstand. Voor de Kona zou dat dan 50Wh worden.
Om te kaderen: bij een snelheid van 100 km/u krijg je voor de MX een verbruik ten gevolge van de luchtweerstand van 80 Wh/km, dus ongeveer dezelfde grootte-orde. Bij 120 km/u wordt dat al 115 Wh/km.

 

[RioolRat]

G

Om te kaderen: bij een snelheid van 100 km/u krijg je voor de MX een verbruik ten gevolge van de luchtweerstand van 80 Wh/km, dus ongeveer dezelfde grootte-orde. Bij 120 km/u wordt dat al 115 Wh/km.

Je rolweerstandsberekening klopt volgens mij wel zo ongeveer, maar ik twijfel aan de berekening van de luchtweerstand.

Als voorbeeld Model X: Cw*A = 0,84 (0,25* 1,999*1,684), rho = 1,26 kg/m3 bij 0° C en 1 bar.
formule voor de luchtweerstand: Fwl = 0,5*rho*Cw*A*v^2.
100 km/h = 27,78 m/s--> Fwl = 0,5* 1,26 * 0,84 * 27,78^2 = 408,4 N. Per km wordt de benodigde energie 113,4 Wh wat bijna twee keer zoveel is als de rolweerstand.
Bij 120 km/h wordt de benodigde energie voor overwinning van de luchtweerstand 163 Wh/km

 

[fivari]

Het verschil zit in de Cw.A en in de luchtdensiteit. Ik werk bij 20°C (rho = 1,20) en ik gebruik 0,24 . 2,59m2 voor de MX. Ik vond de cijfers in deze discussie en ging ervan uit dat ze correct waren:

 

[RioolRat]

Ik denk dat we hiermee het verschil wel verklaard hebben.
Het voornaamste verschil zit in het frontaal oppervlak. In mijn berekening ga ik uit van de breedte van de carrosserie (1,999m) x de hoogte van de auto (1,684m de totale hoogte die Tesla in het Owners Manual opgeeft). Dat is een overschatting van het werkelijke frontaal oppervlak, er kan immers ook nog lucht onder de auto doorstromen. Alleen denk ik de hoogte in de berekening die jij aanhaalt weer aan de lage kant is. De hoogte van de carrosserie is ongeveer 1,51m en dan houden we nog geen rekening met de bijdrage van de banden aan de luchtweerstand.
Het is inderdaad beter om voor het soortelijk gewicht van lucht de waarde bij 20° C aan het houden; dat scheelt ca. 5%.
Overigens stond in de periode toen ik een e-auto aan het uitzoeken was, voorjaar/zomer 2017, op de website van Tesla dat de Cw van de Model X 0,24 was. Ergens eind 2017/begin 2018 is dat bijgesteld naar 0,25.

 

[RobsEV]

Cw alleen gaat uit van een turbulente luchtstroming.
Voor de werkelijke weerstand is het van belang om te weten of deze luchtstroom turbulent of laminair is.
Om het echt te kunnen vergelijken zal je ook het Reynoldsgetal moeten kennen.
Reynoldsgetal - Wikipedia

Vloeiende lijnen geven normaal een veel betere laminaire luchtstroom, zie Tesla en Hyundai, dan de meer hoekige lijnen en de lucht vangende grill van een E-Tron, I-pace en de Polestar 2.

 

[fivari]

Ik denk niet dat dit klopt. De Cw dient om op een eenvoudige manier de luchtweerstand te berekenen. Dankzij de Cx moet je de oppervlakte gewoon vermenigvuldigen met de Cw om het verband te kennen tussen luchtweerstandskracht en de snelheid. Zo wordt die ook bepaald.
Dat de Cw voor verschillende voorwerpen/auto's verschilt is juist te wijten aan het ontstaan van turbulenties enz..., maar dat zit dus al in de Cw.

 

[RobsEV]

De Cw waarde is ook alleen valide voor maar één snelheid.
Tevens is de formule alleen geldig bij een turbulente luchtstroom.

De formule om de kracht te berekenen die de weerstand weergeeft bij beweging in een turbulente stroming is:

Weerstandscoëfficiënt - Wikipedia

Bij het Reynoldsgetal wordt er juist wel dat onderscheid in gemaakt.
Het wordt gebruikt om te bepalen of een stroming laminair is of turbulent, maar ook om similariteit tussen twee verschillende stromingen weer te geven.

Reynoldsgetal - Wikipedia

Nu heb ik geen lucht- en ruimtevaart gestudeerd dus ik ga uit van wat ik weet omdat het mijn interesse heeft.

 

[fivari]

in een turbulente stroming is

dat had er niet mogen staan want de formule is altijd geldig.
Wel is het vervolg correct dat de Cw afhangt van het Reynolsgetal (een maat voor de graad van turbulentie), maar voor snelheden van een voertuig in lucht is het Reynoldsgetal voldoende hoog om de Cw constant te kunnen veronderstellen.

met v typisch 20 à 30 m/s, L :2m en ν de kinematische viscositeit 1,5*10-5. m2/s

 

[RobsEV]

dat had er niet mogen staan want de formule is altijd geldig.
Wel is het vervolg correct dat de Cw afhangt van het Reynolsgetal (een maat voor de graad van turbulentie), maar voor snelheden van een voertuig in lucht is het Reynoldsgetal voldoende hoog om de Cw constant te kunnen veronderstellen.

met v typisch 20 à 30 m/s, L :2m en ν de kinematische viscositeit 1,5*10-5. m2/s

Ik geloof je.

Maar er staat ook:
"De eerder gevonden weerstandscoëfficiënt kan dan niet gebruikt worden voor het berekenen van de weerstand bij de nieuwe snelheid."
Met andere woorden een Cw waarde is sterk relatief aan een specifieke meting met een bepaalde snelheid.

 

[fivari]

Klopt, maar dus van zodra het Reynoldsgetal voldoende hoog ligt, verandert de coëfficiënt nog nauwelijks.

 

[robertvg]

Ik denk dat we hiermee het verschil wel verklaard hebben.

En toch: afgaande op posts van diverse forumleden met een X lijkt me een verbruik van 113 + 80 = 193 Wh/km (berekening @RioolRat ) bij 100km/uur me aannemelijker dan 80 + 80 = 160Wh/km (berekening @fivari).
#zegikmaarevenintuïtieftussendoor

 

[RobsEV]

Klopt, maar dus van zodra het Reynoldsgetal voldoende hoog ligt, verandert de coëfficiënt nog nauwelijks.

Een hoog Renoldsgetal betekent dat stroming turbulent is.

Maar hierdoor is de Cw wel zo omstandigheden specifiek dat je blijkbaar ook geen twee objecten kunt vergelijken als de gemeten waarde bij een andere snelheid gemeten is.

De gemeten Cw waarde bij 20m/s of bij 30m/s kan een volledig andere uitkomst geven.
Ik heb niet kunnen terugvinden of er een standaard snelheid voor is en hoe relevant die snelheid is voor de situatie in werkelijkheid.

Autofabrikanten kenden zullen ze om een mooie waarde weer te kunnen geven een omstandigheid kiezen die het meest gunstig is voor de uitkomst. Wat dan weer gelijk de vraag opwerpt hoe relevant is dan de waarde die ze rapporteren.

 

[fivari]

de Cw zou vrij constant zijn vanaf een Reynoldgetal van 10.000. In rijomstandigheden waar luchtweerstand een rol speelt zitten we daar ruim boven.
Wat het verbruik betreft: ik heb enkel lucht- en rolweerstand meegenomen in de theoretische berekening. Tel daarbij nog wrijving in assen. Verliezen in de dempers bij niet vlakke wegen, randverbruik van de elektronica en andere prullen, verlichting en dan vooral de verwarming/koeling van interieur en batterij.
Kijk even op deze, daar verkrijgt men gelijkaardige resultaten. Door de banden wat harder te zetten of een band met een beter energielabel te kiezen, wijzigt het bereik en verbruik.

 

[RobsEV]

Wat van jouw reactie begrijp is dat auto geen laminaire luchtstroom zouden kennen.

 

[Adm]

Volgens mij verdient deze luchtweerstand discussie een eigen draadje.

 

[Fralamjo]

@Adm Eens!

@RobsEV Door de wervelingen van je voorganger op een normale snelweg met redelijk druk verkeer denk ik dat je er idd van mag uitgaan dat je auto niet in laminaire lucht rijdt. Anders heeft het draften achter een vrachtwagen ook geen zin; lichte onderdruk, maar zeker niet laminaire lucht. En anders een keer met een motor achter een vrachtwagen hangen en dan weet je het zeker: geen laminaire lucht. Edit: ook windschermen en bomen langs de weg kunnen met lichte wind al zorgen voor turbulentie.

btw: met een motor te dicht achter een vrachtwagen hangen is levensgevaarlijk omdat je niet kan anticiperen dat een vrachtwagen mogelijk hard moet remmen en... een vrachtwagen kan harder remmen dan een motorfiets (en degene die dat niet gelooft moet gewoon een VRO1 volgen, dat is de eerste les ongeveer die je daar krijgt, zeker lege vrachtwagens kunnen zeer hard remmen)

 

[BobbyKings]

Willen jullie svp please alsjeblieft s'il vous plait por favor de volledig ontspoorde luchtweerstanddiscussie elders voortzetten?

Merci,
Gracias
Domo Arigato Mashta
Thanks
Dankuwel.

On topic:
Is dit geen schatje?
Honda e Prototype | Nieuwe elektrische auto | Honda

 

[Fralamjo]

Dat is zeker een schatje, had al de review van fully charged gepost

En even voor de afleiding mijn e-Niro sinds een week en dan zijn we weer on-topic :

 

[job-lek]

Plannen VW lijken wel maandelijks bijgesteld. Goed dat ze stoppen met fossiele voertuigen en interessante gedachte om powerunit voor andere merken te gaan leveren.
De energietransitie zet Volkswagen in een paar jaar op zijn kop | TROUW

 

[ConstantG]

Jaguar I-Pace uitgeroepen tot Auto van het Jaar


Jaguar I-Pace uitgeroepen tot Auto van het Jaar | NU - Het laatste nieuws het eerst op NU.nl