Priusfreunde.de

florians schrieb:
Also Schunken..
jetzt schreibst du schon 'ne ganze Weile hier mit... und dann sowas ..

Den idealen Wirkungsgrad hast du (vom Verbrenner her gesehen) bei so 2400u/min, wenn der MG1 sich NICHT dreht. Dann hast du nämlich eine rein mechanische Übtertragung, und selbige ist sehr verlustarm.

Florian


Der Rotor von MG1 steht still, der Verbrenner dreht und gibt Drehmoment ab, auch an MG1. Wie kann MG1 stillstehen, welche Einrichtung blockiert den MG1-Rotor, eine mechanische Bremse gibts doch nicht? Irgend etwas muss doch die Kraft vom Verbrenner aufnehmen.

muenzel schrieb:
florians schrieb:
Also Schunken..
jetzt schreibst du schon 'ne ganze Weile hier mit... und dann sowas ..

Den idealen Wirkungsgrad hast du (vom Verbrenner her gesehen) bei so 2400u/min, wenn der MG1 sich NICHT dreht. Dann hast du nämlich eine rein mechanische Übtertragung, und selbige ist sehr verlustarm.

Florian


Der Rotor von MG1 steht still, der Verbrenner dreht und gibt Drehmoment ab, auch an MG1. Wie kann MG1 stillstehen, welche Einrichtung blockiert den MG1-Rotor, eine mechanische Bremse gibts doch nicht? Irgend etwas muss doch die Kraft vom Verbrenner aufnehmen.

Hallo Muenzel,

Wenn ich von stehenden MG1 rede heißt das ja "nur" das er sich nicht dreht.. nicht das er kein Drehmoment abgibt... das kann der nämlich.. sogar bei Stillstand.. dafür muss man zwar einen erregerstrom durch die Statorwicklung schicken, das ist aber leistungsmäßig nicht viel, weil man "nur" die Spule mit Strom beschicken muss, und dieser Strom sich - wegen der fehlenden Drehbewegung - sich recht langsam abbaut.

Sprich, ich habe nur einen sehr geringen elektrischen Energiefluss durch den elektrischen Teil des Getriebes.

ciao

Florian

... egal, ob MG1 sich dreht oder eben auch elektrisch im Stillstand gehalten wird, der Verbrenner (Planetenträger) muß sich abstützen können, sonst bleibt das Auto stehen.
Newtonsches Prinzip: Aktion = Reaktion !
mfG schwarzvogel

schwarzvogel schrieb:
... egal, ob MG1 sich dreht oder eben auch elektrisch im Stillstand gehalten wird, der Verbrenner (Planetenträger) muß sich abstützen können, sonst bleibt das Auto stehen.
Newtonsches Prinzip: Aktion = Reaktion !
mfG schwarzvogel

So sehe ich das auch. Und deshalb habe ich bis heute nicht verstanden, wieso nicht die Hälfte der Leistung den elektrischen Pfad nimmt. Selbst wenn MG1 steht muss der das "Stützmoment" für den ICE liefern. Dieses muss (an den Zahnflanken) genauso groß sein wie das, das der ICE an das Hohlrad abgibt. Und dass es da mit ein paar Watt getan sein soll glaube ich schlichtweg nicht.

Aber lassen wir´s. Ich kann inzwischen damit leben nicht alles zu verstehen. Muss man wohl auch, wenn man Prius fährt.

Gruß

Matthias

Hallo Matze..

Physik-Auffrischungskurs...

Solange die Batterie nicht im Spiel ist, haben MG1 und MG2 die gleiche LEISTUNG (ich nehme jetzt verlustfreie E-maschinen, macht das ganze einfacher.)

Leistung[W]=Kraft[N]*Geschwindigkeit[m/s] (für gerade Bewegungen).

Für kreisbewegungen sieht das ganz ähnlich aus..

Leistung [W]= Drehmoment[Nm]*Winkelgeschwindigkeit [rad/s]

Das heißt, wenn MG1 nur sehr keine Drehzahlen hat (was ja sein kann), hat er auch nur eine kleine Leistung, da ja die Leistung proportional mit der Drehzahl ist (bei gleichen moment).

Bei einen idealen E-motor kann man also ohne Leistung im Stand ein unendlich großes Drehmoment erzeugen.... mit echten Motoren geht das nicht.. aber trotzdem braucht man nicht viel Leistung dafür, um den Motor im Stand als Drehmomentstütze zu benutzen.

In diesen Fall fließt fast keine Leistung elektrisch durch das Getriebe und ein sehr großer Teil mechanisch, was anscheinend noch etwas effizienter ist, als der elektrische Pfad.

Um genau auszurechen, wieviel % der Leistung des Verbrenners durch den elektrischen bzw mechanischen pfad gehen, muss man von hinten anfangen..

Man sucht sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit aus und rechnet daraus den Leistungsbedarf aus.

Jetzt schaut man sich an, bei welcher Drehzahl der Verbrenner die geforderte Leistung am effizientesten zur verfügung stellt.

Jetzt kennt man die Drehzahl und das Drehmoment des Verbrenners (also auch die Drehzahl des Planetenträgers). Weil ich die Fahrzeuggeschwindigkeit kenne, weiß ich auch wie schnell sich der Ring im Getriebe dreht.

Aus diesen beiden Drehzahlen kann ich die Drehzahl des Sonnenrades berechnen.

Das Moment des Verbrennunsmotors ist immer proportional zum Moment des MG1. also kenne ich jetzt auch das Drehmoment von MG1.

Jetzt kann ich ausrechnen, welche Leistung MG1 aufnimmt. Und weil ich schon weiß, wieviel Leistung der Verbrenner abgibt, kann ich jetzt sagen, wieviel % der Leistung über den elektrische Pfad gehen.

Ich meine ich habe das auch schon mal in einen Spreadsheet zusammengefasst... lass mal suchen....

hier:
http://www.priusfreunde.de/portal/index.php?option=com_kunena&Itemid=68&func=view&id=43252&catid=13&limit=10&limitstart=10

Um es ganz kurz zu fassen.. ich glaube du verwechselt Moment und Leistung... die beiden E-motore sind in dem Fall wie ein Getriebe... MG1 kann mit hoher Drehzahl und wenig Moment drehen, und daraus dann wenig Drehzahl mit viel Moment machen (besonders beim Anfahren).

ciao

Florian

florians schrieb:
Hallo Matze..

Physik-Auffrischungskurs...

Solange die Batterie nicht im Spiel ist, haben MG1 und MG2 die gleiche LEISTUNG (ich nehme jetzt verlustfreie E-maschinen, macht das ganze einfacher.)

Leistung[W]=Kraft[N]*Geschwindigkeit[m/s] (für gerade Bewegungen).

Für kreisbewegungen sieht das ganz ähnlich aus..

Leistung [W]= Drehmoment[Nm]*Winkelgeschwindigkeit [rad/s]

Das heißt, wenn MG1 nur sehr keine Drehzahlen hat (was ja sein kann), hat er auch nur eine kleine Leistung, da ja die Leistung proportional mit der Drehzahl ist (bei gleichen moment).

Bei einen idealen E-motor kann man also ohne Leistung im Stand ein unendlich großes Drehmoment erzeugen.... mit echten Motoren geht das nicht.. aber trotzdem braucht man nicht viel Leistung dafür, um den Motor im Stand als Drehmomentstütze zu benutzen.

In diesen Fall fließt fast keine Leistung elektrisch durch das Getriebe und ein sehr großer Teil mechanisch, was anscheinend noch etwas effizienter ist, als der elektrische Pfad.

Um genau auszurechen, wieviel % der Leistung des Verbrenners durch den elektrischen bzw mechanischen pfad gehen, muss man von hinten anfangen..

Man sucht sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit aus und rechnet daraus den Leistungsbedarf aus.

Jetzt schaut man sich an, bei welcher Drehzahl der Verbrenner die geforderte Leistung am effizientesten zur verfügung stellt.

Jetzt kennt man die Drehzahl und das Drehmoment des Verbrenners (also auch die Drehzahl des Planetenträgers). Weil ich die Fahrzeuggeschwindigkeit kenne, weiß ich auch wie schnell sich der Ring im Getriebe dreht.

Aus diesen beiden Drehzahlen kann ich die Drehzahl des Sonnenrades berechnen.

Das Moment des Verbrennunsmotors ist immer proportional zum Moment des MG1. also kenne ich jetzt auch das Drehmoment von MG1.

Jetzt kann ich ausrechnen, welche Leistung MG1 aufnimmt. Und weil ich schon weiß, wieviel Leistung der Verbrenner abgibt, kann ich jetzt sagen, wieviel % der Leistung über den elektrische Pfad gehen.

Ich meine ich habe das auch schon mal in einen Spreadsheet zusammengefasst... lass mal suchen....

hier:
http://www.priusfreunde.de/portal/index.php?option=com_kunena&Itemid=68&func=view&id=43252&catid=13&limit=10&limitstart=10

Um es ganz kurz zu fassen.. ich glaube du verwechselt Moment und Leistung... die beiden E-motore sind in dem Fall wie ein Getriebe... MG1 kann mit hoher Drehzahl und wenig Moment drehen, und daraus dann wenig Drehzahl mit viel Moment machen (besonders beim Anfahren).

ciao

Florian

Nochmals Danke für die Mühe.
Die Sache mit Leistung und Drehmoment ist mir schon klar.
Wenn MG1 stehen soll, muss am Rotor eine Kraft wirken. Diese Kraft muss genau der Kraft entsprechen mit der der ICE versucht ihn zu drehen. Da er keine Bewegung macht, ist physikalisch gesehen auch keine Leistung vorhanden.
Würde man einen Splint durch die Welle von MG1 stecken, würde der zwar die Kraft aufnehmen müssen, bräuchte dafür aber keine Leistung.
Das Magnetfeld der Spulen übernimmt nun ja die Aufgabe des Splint. Das Magnetfeld wird durch Strom erzeugt. Dass Strom fließt braucht man Spannung. Hätte man einen Supraleiter als Spule, wäre die Spannung und somit die Leistung 0 (Idealer Motor).
Soweit klar.
Wo es bei mir aussetzt ist im Prinzip die gleiche Sache wie wenn man am ausgestreckten Arm eine Last hochhält. Physikalisch gesehen leistet man nichts (da keine Geschwindigkeit vorhanden), verrichtet auch keine Arbeit (kein Weg vorhanden). Trotzdem ist es recht anstrengend diese Kraft die der Gewichtskraft entgegenwirkt aufzubringen. Ein Tischbein macht das mühelos. Es leitet die Kraft ja auch nur weiter. Macht mein Körper im Grund ja aber auch nur. Warum beginne ich je nach Last früher oder später zu schwitzen, obwohl ich doch gar nichts tue? Physikalisch betrachtet?
Nähme ich die Last auf die Schultern, würde mich das auch deutlich weniger anstrengen, weil ich die Last über diverse Knochen nur "passiv" weiterleite...
Das konnte mir irgendwie noch keiner erklären.
Und ich glaube das ist im Prinzip das ähnliche wie beim Priusgetriebe... irgendwo spielt das Hebelgesetz ne Rolle. Kraft ist keine Arbeit. Erst in Verbindung mit einem Weg entsteht aus Kraft*Weg=Arbeit. Nimmt man noch die Zeit in der dieser Weg zurückgelegt wird (die Geschwindigkeit) hinzu hat man Leistung. Wenn aber nun alles ruht!??!
Zweite Klasse Physik... aber ich kapier´s nicht.

Nochmals Danke für die Mühe, ich glaube sie ist vergeblich.

Gruß

Matthias

ich gehe davon aus, das die steuerung eine MG1-Drehzahl von genau 0 vermeidet - zum einen weil auch der Wikungsgrad hier exakt Null ist und zum anderen, weil immer etwas Strom fürs Bordnetz benötigt wird.

gcf schrieb:
ich gehe davon aus, das die steuerung eine MG1-Drehzahl von genau 0 vermeidet - zum einen weil auch der Wikungsgrad hier exakt Null ist und zum anderen, weil immer etwas Strom fürs Bordnetz benötigt wird.
Der sollte eigentlich aus der HV-Batterie kommen, vom DC/DC-Wandler.

Hallo Matze,

matze schrieb:
florians schrieb:
Nochmals Danke für die Mühe.
Die Sache mit Leistung und Drehmoment ist mir schon klar.
Wenn MG1 stehen soll, muss am Rotor eine Kraft wirken. Diese Kraft muss genau der Kraft entsprechen mit der der ICE versucht ihn zu drehen. Da er keine Bewegung macht, ist physikalisch gesehen auch keine Leistung vorhanden.
Würde man einen Splint durch die Welle von MG1 stecken, würde der zwar die Kraft aufnehmen müssen, bräuchte dafür aber keine Leistung.

Genau !

Das Magnetfeld der Spulen übernimmt nun ja die Aufgabe des Splint. Das Magnetfeld wird durch Strom erzeugt. Dass Strom fließt braucht man Spannung. Hätte man einen Supraleiter als Spule, wäre die Spannung und somit die Leistung 0 (Idealer Motor).
Soweit klar.

Hier stimme ich auch überein

Wo es bei mir aussetzt ist im Prinzip die gleiche Sache wie wenn man am ausgestreckten Arm eine Last hochhält. Physikalisch gesehen leistet man nichts (da keine Geschwindigkeit vorhanden), verrichtet auch keine Arbeit (kein Weg vorhanden). Trotzdem ist es recht anstrengend diese Kraft die der Gewichtskraft entgegenwirkt aufzubringen.

Das liegt daran, das deine Muskeln nicht dafür geschaffen sind, Belastungen längere Zeit ohne Bewegung auszuhalten (frag' mich aber nicht warum, ich denke der Nährstofftransport klappt besser, wenn die Muskeln bewegt werden).

Ein Tischbein macht das mühelos. Es leitet die Kraft ja auch nur weiter. Macht mein Körper im Grund ja aber auch nur. Warum beginne ich je nach Last früher oder später zu schwitzen, obwohl ich doch gar nichts tue? Physikalisch betrachtet?
Nähme ich die Last auf die Schultern, würde mich das auch deutlich weniger anstrengen, weil ich die Last über diverse Knochen nur "passiv" weiterleite...
Das konnte mir irgendwie noch keiner erklären.
Und ich glaube das ist im Prinzip das ähnliche wie beim Priusgetriebe... irgendwo spielt das Hebelgesetz ne Rolle. Kraft ist keine Arbeit. Erst in Verbindung mit einem Weg entsteht aus Kraft*Weg=Arbeit. Nimmt man noch die Zeit in der dieser Weg zurückgelegt wird (die Geschwindigkeit) hinzu hat man Leistung. Wenn aber nun alles ruht!??!

Wenn alles ruht, habe ich prinzipiell einen Wirkungsgrad von 0 (ich stecke ein bißchen Leistung rein, es kommt aber nix raus). Beim Prius ist das die Erregung der Spule im Motor, bei deinen Arm ist das die Enerige, die die Muskeln aufnehmen, um die Position zu halten..

Bei eine Hubschrauber im Schwebeflug isses ja ähnlich... der ist stationär, trotzdem verbrät er einen Haufen Sprit, nur um sich "in der Luft festzuhalten"


Zweite Klasse Physik... aber ich kapier´s nicht.

Nochmals Danke für die Mühe, ich glaube sie ist vergeblich.

Gruß

Matthias

Naja, meine Frau sagt immer, ich wäre recht gut im erklären.. wobei das mit geschriebenen text meistens nicht so einfach ist, wie persönlich.


ciao

Florian

gcf schrieb:
ich gehe davon aus, das die steuerung eine MG1-Drehzahl von genau 0 vermeidet - zum einen weil auch der Wikungsgrad hier exakt Null ist und zum anderen, weil immer etwas Strom fürs Bordnetz benötigt wird.

Hallo gcf,

Ja.. genau 0 sehe ich nicht wirklich oft... allerdings könnte man bei dieser konstellation (MG1=0u/min) ja einfach MG2 als Generator nehmen.. geht ja bei Drahzahlen von mg1<0 auch recht gut.

ciao

Florian

Vielen Dank Florian für Deine ausführlichen Antworten. Mir geht es aber gleich wie Matze: ich habe noch nicht alles begriffen. Ich kann doch die Statorspule von MG1 einfach kurzschliessen. Bei der geringsten Drehung des Rotors fliesst sofort ein Strom, der den Rotor bremst, MG1 ist ja auch Generator. Je nach Drehmoment des ICE stellt sich nun eine bestimmte, kleine Drehzahl des MG1-Rotors ein, es fliesst ein bestimmter Kurzschluss-Strom, der verhindert, dass MG1 leer hochdrehen kann. MG1 bekommt also weder von der Batterie noch von MG2 Strom. Könnte das nicht der beste Wirkungsgrad des Antriebes sein? MG1 wird natürlich durch den Kurzschlussstrom etwas warm, d.h. es entsteht ein Verlust. Aber nach meiner Meinung müsste er kleiner sein, als wenn von MG2 oder von der Batterie zusätzlich ein Strom hergeleitet wird nur um den MG1-Rotor auf exakt Null zu halten.

florians schrieb:

Bei eine Hubschrauber im Schwebeflug isses ja ähnlich... der ist stationär, trotzdem verbrät er einen Haufen Sprit, nur um sich "in der Luft festzuhalten"

Naja, da kapiere ich es noch eher, weil der ja mittels Strömung den Staudruck erzeugen muss, an dem er sich "abstützen" kann.
Und warum ist es jetzt beim MG1 im Prius nicht genau wie beim Hubschrauber?


Meine Ex hat mir übrigens auch immer gesagt, dass ich technische Zusammenhänge gut erklären könne...

Nochmals Danke, bewundernswert deine Geduld.

Gruß

Matthias

muenzel schrieb:
Vielen Dank Florian für Deine ausführlichen Antworten. Mir geht es aber gleich wie Matze: ich habe noch nicht alles begriffen. Ich kann doch die Statorspule von MG1 einfach kurzschliessen. Bei der geringsten Drehung des Rotors fliesst sofort ein Strom, der den Rotor bremst, MG1 ist ja auch Generator. Je nach Drehmoment des ICE stellt sich nun eine bestimmte, kleine Drehzahl des MG1-Rotors ein, es fliesst ein bestimmter Kurzschluss-Strom, der verhindert, dass MG1 leer hochdrehen kann. MG1 bekommt also weder von der Batterie noch von MG2 Strom. Könnte das nicht der beste Wirkungsgrad des Antriebes sein? MG1 wird natürlich durch den Kurzschlussstrom etwas warm, d.h. es entsteht ein Verlust. Aber nach meiner Meinung müsste er kleiner sein, als wenn von MG2 oder von der Batterie zusätzlich ein Strom hergeleitet wird nur um den MG1-Rotor auf exakt Null zu halten.

Nunja, jeder Generator arbeitet ja nach diesem Prinzip, denn jeder Außenwiderstand verursacht einen Strom. Ich denke das wird im Prius auch so gemacht, dass MG1 als Generator stärker belastet wird um ihn zu bremsen. Kurzschluss ist Belastung mit Widerstand 0 (höchster Strom). Die höchste Leistung würde man erreichen, wenn der Lastwiderstand gleich dem Innenwiderstand ist. Der Wirkungsgrad ist dann aber miserabel, weshalb ich davon ausgehe, dass dieser Zustand vermieden wird.
Bis in den Stillstand funktioniert das allerdings nicht. Und mit der Drehzahl lässt auch die Leistung nach, die entnommen werden kann.
Die Betrachtungsweise in diesem ganz besonderen Betriebspunkt nMG1=0 ist für mich auch nur deshalb interessant, weil ich mir da halt am ehesten was vorstellen kann. Wenn alles in Bewegung ist, wird das ein wenig schwierig.

Weiter frage ich mich, wie im EV-Modus der ICE gehalten wird. Nur durch Kompression? Oder durch entsprechende Drehmomentverteilung MG1 zu MG2?
Gibt es Betriebsfälle in denen alle drei Motoren antreiben? (Dann natürlich aus der Batterie)

Mann Mann, was ist ein herkömmliches Getriebe primitiv!
Schon enorm, was man mit 5 Zahnrädern veranstalten kann. Je mehr ich mich versuche rein zu denken, um so bewundernswerter (und genialer) wird die Anordnung.
Rein vom Fahren her könnte der ICE aber trotzdem etwas kultivierter laufen.

Gruß

Matthias

Da man ja im EV Modus nicht all zu stark beschleunigen kann, ist keine ruckartige Drehzahländerung an MG1 und MG zu erwarten. MG1 dreht einfach frei und der ICE bleibt durch die Kompression stehen. Beim starken Bremsen könnte es sein, dass der ICE durch die Rotationsträgheit von MG1 kurzzeitig etwas gedreht wird. Da das aber ohne Benzinzufuhr passiert merkt, man nix davon.

Bei über 70kmh wird MG1 auf der Höchstdrehzahl etwas eingebremst und liefert Strom an MG2. Dabei wird der ICE etwas mitgeschleppt. Funktioniert aber nur kurzzeitig oder Bergab, da die Batterie da nicht lange mitmacht.

Gelegentlich beobachte ich aber, dass im freiwilligen EV Modus über 70kmh beim Ausrollen und erreichen von Oben der 70 der ICE kurz anspringt und bei 69 gleich wieder ausgeht. Das ist auch mit einem kurzen Rucken zu spüren.