Energie Mehrbedarf im Winter - Rein physikalisch

Zitat von ferreron

Wie wir mittlerweile alle gelernt haben, verbrauchen unsere Enyaq im Winter, teils deutlich mehr als im Sommer. Oftmals wird dies auf den Heizungsverbrauch reduziert. Auch wenn die Heizung (inklusive die Akkuheizung) ein großer Verbraucher im Winter ist, so finde ich, dass wir oft einen ganz wichtigen Faktor vergessen, an dem weder Wärmepumpe, Updates oder zukünftige Batterietechnik etwas ändern können. Und das sind die Fahrwiderstände. Kalte Luft hat eine höhere Dichte und somit erhöht sich der Luftwiderstand. Zusätzlich fahren die meisten mit Winterreifen, welche alleine durch ihr Profil einen höheren Verbrauch mit sich bringen.

Danke, für den guten Beitrag und die Disskussion dazu. Kannte auch die ecalc Seite nicht.

Zitat von Selenium

Ich will die Rechnung ja auch gar nicht infrage stellen.

Das liegt sicherlich daran, dass eine größere Felge, die Materialmasse weiter nach aussen bringt und damit die Zentrifugalkräfte stärker wirken. Das Gummi der Reifendecke an der Lauffläche ist ja bei allen Felgengrößen an der gleichen Stelle. Innerhalb eines fertigen Rades (Reifen plus Felge) ist also die Variable, wo im Rad sich das gros der Felgenmasse befindet: weiter innen oder weiter aussen.

Woran es genau liegt (Aerodynamik und/oder Rollwiderstand), dass der Enyaq mit 19er-Bereifung am effizientesten fährt, weiß ich nicht.

Deswegen hatte ich bewusst davon geschrieben, dass die anderen Räder mehr Fahrwiderstand zur Folge haben sollen.

An mehr Gewicht im Außenbereich der Räder wird der erhöhte Fahrwiderstand ziemlich sicher nicht liegen, da die Betrachtung in diesem Thread nur bei konstanter Geschwindigkeit und damit ohne Beschleunigungsvorgänge erfolgt.

Zudem:

Beim 21er-Rad ist mehr Gummi außen als beim 19er-Rad, aber es ist insgesamt auch weniger Gummi vorhanden, da die Reifenbreite identisch bleibt.

Zitat von enopol

An mehr Gewicht im Außenbereich der Räder wird der erhöhte Fahrwiderstand ziemlich sicher nicht liegen, da die Betrachtung in diesem Thread nur bei konstanter Geschwindigkeit und damit ohne Beschleunigungsvorgänge erfolgt.

Zudem:

Beim 21er-Rad ist mehr Gummi außen als beim 19er-Rad, aber es ist insgesamt auch weniger Gummi vorhanden, da die Reifenbreite identisch bleibt.

Fliehkräfte wirken ja auch bei konstanter Geschwindigkeit, denn in einer Kreisbewegung ändern sich die Kraftvektoren permanent allein aufgrund der erzwungenen Kreisbahn.

Das mit dem Gummi erschliesst sich mir aber noch nicht.

Der Radumfang muss ja bei jedem Rad der Gleiche sein, da ansonsten die Tachoanzeige nicht mehr funktionieren würde. Die setzt sich aus der gemessenen Raddrehzahl und dem bekannten Radumfang zusammen.

Mal angenommen, die Wanddicke von 19 und 21 Zoll Reifen ist gleich, dann befindet sich der Gummi der Lauffläche bei beiden Rädern in gleicher Entfernung zur Radmitte. Dieses Material sollte also bei beiden Rädern gleich sein.

Unterschiedlich sind aber die Flanken der Reifen. Diese sind beim 21er Reifen kleiner (!) als beim 19er. Demzufolge sollte der 21" Reifen weniger Material haben; nicht mehr.

… und die 21 Alufelge mehr Masse. Nun rate mal, was schwerer ist: Alu oder Gummi!

Zitat von Selenium

Fliehkräfte wirken ja auch bei konstanter Geschwindigkeit, denn in einer Kreisbewegung ändern sich die Kraftvektoren permanent allein aufgrund der erzwungenen Kreisbahn.

Das mit dem Gummi erschliesst sich mir aber noch nicht.

Der Radumfang muss ja bei jedem Rad der Gleiche sein, da ansonsten die Tachoanzeige nicht mehr funktionieren würde. Die setzt sich aus der gemessenen Raddrehzahl und dem bekannten Radumfang zusammen.

Mal angenommen, die Wanddicke von 19 und 21 Zoll Reifen ist gleich, dann befindet sich der Gummi der Lauffläche bei beiden Rädern in gleicher Entfernung zur Radmitte. Dieses Material sollte also bei beiden Rädern gleich sein.

Unterschiedlich sind aber die Flanken der Reifen. Diese sind beim 21er Reifen kleiner (!) als beim 19er. Demzufolge sollte der 21" Reifen weniger Material haben; nicht mehr.

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Dementsprechend haben die 21er Reifen weniger Gummi, also weniger Reifenmasse.

Idealisiert müssten die 21er-Reifen insgesamt weniger Trägheitsmoment aufweisen, als die 19er, den die 19er haben ab einem Durchmesser von 21-Zoll (also im Außenbereich) genau so viel Gummi, wie die 21er.

dazu kommt aber das größere Trägheitsmoment der 21er-Felge usw usw.

Fazit:

so einfach ist der reale Trägheitsmomentunterschied zwischen dem 19er und dem 21er-Rad theoretisch gar nicht zu bestimmen.

Was ändern Rad-interne Fliehkräfte (eine Reaktion nach außen gibt es ja nicht) bei kontanter Raddrehzahl am Fahrwiderstand durch das Rad bei Geradeauisfahrt?

Völlig ohne äußere Widerstände, würde ein konstant drehendes Rad sich ewig weiter drehen.

Zitat von ferreron

enopol danke für die Infos. Hier hast du definitiv Recht, dass es bei Reifen deutliche Unterschiede gibt, egal ob Sommer, Winter und auch die Energieklasse nicht wirklich eine eindeutige Aussagekraft hat. Leider finden sich kaum verlässliche Angaben dazu. Was ich dennoch der Überzeugung bin, dass Winterreifen tendenziell höheren Rollwiderstand haben. Das zeigen Tests und auch die eher schlechtere Klassifizierung von Winterreifen (z.b. gibt es noch keine mit Klasse A). Ob der Unterschied tatsächlich so groß ist wie in meiner Rechnung, darf dennoch gerne angezeigt werden und sicher gibt es auch Winterreifen die besser rollen als "schlechte" Sommerreifen.

Ich gehe auch davon aus, dass WR tendenziell einen größeren Rollwiderstand haben, als SR.

Ob man im Durchschnitt von einem so großen Unterschied ausgehen sollte, wie du es gemacht hast, würde ich, zumindest anhand des o.a. Tests (ich habe auch schon andere Reifentests gesehen, wo das nicht eindeutig war) anzweifeln.

Der von dir angenommene Unterschied von 40% beim Rollwiderstand entspricht bei diesem Test dem Unterschied zwischen dem erst platzierten Reifen und dem letzt platzierten Reifen.

Größtenteils durch diese 40% Unterschied, ist der Abstand der Kurven im Diagramm so deutlich.

Die unterschiedlichen Räder, die viele im Winter (19er) und im Sommer (21er) fahren würdigst du gar nicht. Das ist aber häufige Realität, genau wie die Benutzung der Heizung im Winter.

Wenn man 21er mit SR-Reifen fährt und die 19er mit WR-Reifen, liegt es nahe (dazu müsste man natürlich weiterführende Daten haben), dass sich eventuell im Schnitt gar kein Unterschied beim Fahrwiderstand ergibt und dann ist man diesbezüglich erkenntnismässig wieder bei Null. Es könnte sich im Schnitt sogar ergeben, dass 21er-Sommerräder grundsätzlich mehr Fahrwiderstand erzeugen, als 19er-Winterräder. Man weiß es schlichtweg nicht. Das kann in der Praxis von Enyaq zu Enyaq verschieden sein.

Das einzige, was im Winter physikalisch unumgänglich ist (kann nicht vom Fahrer verändert werden) und definitiv immer zu einem höheren Fahrwiderstand bei gleicher Geschwindigkeit führen muss, ist der Luftwiderstand.

Räder/Reifen und Heizung sind dagegen individuell wählbar/einstellbar und können durchaus zu Diagrammen führen, die anders aussehen, als die von dir gezeigten.

Zitat von Hannes1971

Der Koeffizient ist dimensionslos. Der Rollwiderstand steigt aber mit steigender Normalkraft, sprich: Gewicht. Mehr Gewicht bedeutet bei gleichem Koeffizienten einen höheren Rollwiderstand.

Nein.

Das "Gewicht" ist durch den vom Hersteller normierten Reifendruck anhand des Lastindex oder Tragfähigkeitsindex (steht mit auf dem Reifen!) zu egalisieren.

Je schwerer das Fahrzeug, desto höher ist nach Vorgabe der Reifendruck einzustellen.

Da gibts ja auch immer irgendwo, meist am Türholm oder Tankdeckel, die lustige Tabelle mit den 2,3,4 Männchen und den unterschiedlich großen Kofferstapeln.

Wenn der Reifendruck richtig eingestellt ist, bleibt der Rollwiderstandskoeffizient gleich, egal ob das Fahrzeug 1, 2 oder 10 Tonnen Masse hat.

Zitat von Ernst Stavro Blofeld

Nein.

Das "Gewicht" ist durch den vom Hersteller normierten Reifendruck anhand des Lastindex oder Tragfähigkeitsindex (steht mit auf dem Reifen!) zu egalisieren.

Je schwerer das Fahrzeug, desto höher ist nach Vorgabe der Reifendruck einzustellen.

Da gibts ja auch immer irgendwo, meist am Türholm oder Tankdeckel, die lustige Tabelle mit den 2,3,4 Männchen und den unterschiedlich großen Kofferstapeln.

Wenn der Reifendruck richtig eingestellt ist, bleibt der Rollwiderstandskoeffizient gleich, egal ob das Fahrzeug 1, 2 oder 10 Tonnen Masse hat.

Ah. Dann haben sich die Gesetze der Mechanik seit meinem Maschinenbaustudium verändert. Da sollte auch dringend mal bei Wikipedia Bescheid gesagt werden, da steht es auch noch falsch drin: klick.

Ergänzung:

Den Reifendruck an die Beladung anpassen muss man, damit der Koeffizient gleich bleibt und durch die steigende Beladung nicht ansteigt. Ohne Anpassung würde der Rollwiderstand überproportional ansteigen, da dann die Normalkraft und der Koeffizient höher wären.