Priusfreunde.de

bfroeba schrieb:
PriusfannL_HY schrieb:
Einspruch Euer Eheren!

Wenn man rausgefunden hat wie der Prius tickt bringt die EV-Taste schon einiges an Einsparung. Beispielsweise um in an der weiteren Aufheizung des Motors an der Ampel zu hindern oder beim noch nicht erfolgten Übergang zu S4 und keine Haltemöglichkeit in Sicht und bei leichten Gefällestrecken mit mäßigem Tempo ...


Mensch, lesen!
Deine Argumente sind schon genannt worden.

...die übrigen Argumente für oder gegen die EV-Taste aber auch.

Gruß aus Mannheim
Manfred

wogue schrieb:
Hallo,

eins würde mich aber dennoch seit längerem interessieren, und es sind sicher Techniker hier, die das für einen Laien verständlich machen können.

Mich interessiert folgendes:

Wie viel Prozent mehr Energie braucht MG2 für 500 m Strecke, wenn ich sie statt 30 km/h mit 50 km/h durchfahre?

oder anders gefragt:

Komm ich mit 30 rein elektrisch viel weiter als mit 50 km/h?

(in Stage 4)

thx an die Rechner...

lg
wogue

Ist rein rechnerisch nicht so einfach. Dazu müsste man die Wirkungsgradkennlinie von mg1 und mg2 kennen, habe ich nicht gefunden.

Sicher ist, dass man mit 50 nicht so weit kommt wie mit 30, mit 30 aber vermutlich weiter als mit 10, das kann man zumindest von kennlinien anderer asynchronmotoren ablesen.

Der Energieverbrauch hängt neben dem Wirkungsgrad des E-Motors auch vom Luftwiderstand und anderen Reibungsfaktoren ab. Der Luftwiderstand spielt dabei die größte Rolle und wird auch der Grund (neben dem üblichen Absinken des Wirkungsgrad bei Vollast eines Asynchronmotors) für die geringere Reichweite sein.

Die einfachste Methode das herauszufinden wäre, wenn jemand mit Scangauge den Strombedarf bei verschiedenen Geschwindigkeiten misst. Danach kann man leicht den Energiebedarf/ Strecke berechnen.

professore schrieb:
Der Energieverbrauch hängt neben dem Wirkungsgrad des E-Motors auch vom Luftwiderstand und anderen Reibungsfaktoren ab. Der Luftwiderstand spielt dabei die größte Rolle und wird auch der Grund (neben dem üblichen Absinken des Wirkungsgrad bei Vollast eines Asynchronmotors) für die geringere Reichweite sein.
Der Luftwiderstand dürfte doch bei den geringen EV-Geschwindigkeiten des Prius um 50 km/h eher eine marginale Rolle spielen ...<br><br>Posting ge&auml;ndert von: gshybrid, am: 04/05/2009 09:21

gshybrid schrieb:
Der Luftwiderstand dürfte doch bei den geringen EV-Geschwindigkeiten des Prius um 50 km/h eher eine marginale Rolle spielen ...&lt;br&gt;&lt;br&gt;Posting geändert von: gshybrid, am: 04/05/2009 09:21

Da hast du völlig recht.
Beim Benzinmotor spielt der beim Verbrauch unter 50 km/h überhaupt keine Rolle, da der Wirkungsgrad des Motors im Teillastbereich da so schlecht ist, dass das alles andere überschattet. Deshalb verbraucht ein Benziner/Diesel unterhalb einer optimalen Geschwindigkeit mehr.

Beim E-Motor ist das anders. Da ist der WG nur bei sehr geringen Drehzahlen schlecht. In einem weiten Bereich aber ungefähr konstant (hängt vom jew. Motor ab).

Übrig bleiben als Verbrauchsfaktoren nur mehr Rollreibung, innere Reibung, Luftwiderstand. Und da ist der LW der größte Faktor.

30% weniger Masse - im Rotor oder im Stator?

Doppelte Drehzahl = 4faches Massenträgheitsmoment!

Damit der Effekt der rotierenden Massen kompensiert wird, müßte man den Rotor 4mal leichter machen.

Entscheidend ist natürlich das Massenträgheitsmoment des gesamten Antriebsstrangs (je nach Drehzahlniveau addiert).

Andererseits wird die Energie zu 60..80% zurückgewonnen.
D.h. nur 20-40% der Energie gehen beim Rekuperieren der Rotationsenergie verloren, damit wäre man mit 30% Reduktion schon ganz gut dabei...

Ich wollte mal noch den Eigenverbrauch mit ins Rennen schicken. Mit 10kmh wird man nicht weiter EV technisch kommen wie mit 20 oder 30 kmh, da man dann zu lange für die 3-4km benötigt und der Eigenverbrauch des Prius zu sehr zum Tragen kommt.

Im Stand sind das ca. 1,3A oder knapp 300Watt. Bei 10kmh benötigt man für 3km dann also 20min in denen dann schon ca. 100Wh oder 20% der Energie draufgehen.

Allerdings habe ich bemerkt, dass je 10kmh ca 1A zusätzlich Strom beim &quot;Rollen&quot; im freiwilligen EV Modus benötigt werden. Wahrscheinlich um den MG auf Drehzahl zu halten, da er sonst &quot;bremsen&quot; würde.

Daher haben wir bei 10kmh etwa 500 Watt Verluste und bei 30kmh sogar ca. 900 Watt.

Vieleicht kann mit den Angaben jemand einige Berechnungen anstellen.

Hallo zusammen,
ich habe eine Mietgarage ca. 10 Fußminuten von der Wohnung entfernt.
Wenn dann nach des Tages Arbeit der Pipsi &quot;ins Bettchen zu bringen&quot; ist, nutze ich dazu gerne EV.
Dabei habe ich die Erfahrung gemacht, daß bei beherztem Tempo noch unterhalb 48km/h in der Regel eine größere Reserve verbleibt als bei verhaltenerem Tempo.
Mich verwundert das etwas zumal die Zufahrtsstraße zum Garagenhof auf den letzten 100m einen Anstieg von 6...8% aufweist. Schwung holen ist aber nicht, weil ich zuvor Vorfahrt zu gewähren habe.
mfG schwarzvogel

PriusfannL_HY schrieb:
Ich wollte mal noch den Eigenverbrauch mit ins Rennen schicken. Mit 10kmh wird man nicht weiter EV technisch kommen wie mit 20 oder 30 kmh, da man dann zu lange für die 3-4km benötigt und der Eigenverbrauch des Prius zu sehr zum Tragen kommt.

Im Stand sind das ca. 1,3A oder knapp 300Watt. Bei 10kmh benötigt man für 3km dann also 20min in denen dann schon ca. 100Wh oder 20% der Energie draufgehen.

Allerdings habe ich bemerkt, dass je 10kmh ca 1A zusätzlich Strom beim &quot;Rollen&quot; im freiwilligen EV Modus benötigt werden. Wahrscheinlich um den MG auf Drehzahl zu halten, da er sonst &quot;bremsen&quot; würde.

Daher haben wir bei 10kmh etwa 500 Watt Verluste und bei 30kmh sogar ca. 900 Watt.

Vieleicht kann mit den Angaben jemand einige Berechnungen anstellen.

Könntest du eine Aufstellung der Stromstärken bei 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 km/h machen? Unbedingt gleiche Strecke verwenden!

Der Ruhestrom ist sicher ein Faktor, der sehr langsame Geschwindigkeiten in der Reichweite reduziert.
Der größte Faktor aber muss der Wirkungsgrad von MG1 und MG2 sein. Die Stromstärke dürfte etwa nicht linear mit der Geschwindigkeit steigen, sondern logarithmisch (wahrscheinlich).

Hallo,

an MG2 hängt ja noch das ganze Auto dran... ich denke nicht, das die Drehzahlerhöhung da viel ausmacht...

ciao

Florian

gcf schrieb:
30% weniger Masse - im Rotor oder im Stator?

Doppelte Drehzahl = 4faches Massenträgheitsmoment!

Damit der Effekt der rotierenden Massen kompensiert wird, müßte man den Rotor 4mal leichter machen.

Entscheidend ist natürlich das Massenträgheitsmoment des gesamten Antriebsstrangs (je nach Drehzahlniveau addiert).

Andererseits wird die Energie zu 60..80% zurückgewonnen.
D.h. nur 20-40% der Energie gehen beim Rekuperieren der Rotationsenergie verloren, damit wäre man mit 30% Reduktion schon ganz gut dabei...

Da ist was dran.

Grob geschätzt könnte man allerdings (aufgrund der Achsübersetzung) sagen, das jedes Kilo im Rotor von MG2 16kg Fahrzeuggewicht entsprechen also gut 1%. (Beim P2 wären das nur 4kg.)

Bei MG1 ist das natürlich wesentlich komplizierter, aber auch maximal 16kg/kg (geschätzt).

Für den ICE fehlt die Masse der drehenden Teile, wird jedoch wahrscheinlich mehr als 16kg/kg entsprechen...

Ein paar % gehen da schon drauf.

Hallo,

Ja, da kann man dannn das Auto in bewegte und drehende Massen aufteilen.. das wird bestimmt lustig aber prinzipiell braucht man für die drehenden mehr Energie, weil die ja sowohl im Auto eingebaut sind (also als Automasse zählen), und dann auch noch rotieren...

Ideal für schnelles beschleunigen ist den dann also, wenn man die Motore im Stand möglichst schon auf volle Drehzahl bringen kann.. dann braucht der Motor nicht mehr beschleunigt zu werden

Den Rotor vom MG2 aus meinen Prius kann ich mal auf die Waage legen.. wobei das natürlich auch nicht genau ist.. man müsste das Trägheitsmoment wissen..... und da es kein einfacher Zylinder ist, ist das gar nicht so ohne...

Von den Bildern des neuen Getriebes her ist der Durchmesser des neuen E-motors eigentlich gleich geblieben.. er ist nur dünner geworden.. das sollte sich auf Rotor und Stator gleichermaßen auswirken.

Wobei... wenn es wirklich nur um die EV-Reichweite geht, ist das dann auch wieder sekundär, weil man das Auto ja nur 1x beschleunigen muss, und dann &quot;nur&quot; noch die Roll/reibungs/Luftwiederstände überwinden muss..

trotzdem interessant

ciao

Florian

gcf schrieb:

Doppelte Drehzahl = 4faches Massenträgheitsmoment!



Ich kann irgendwie nichts anfangen damit. Soweit ich das verstehe:
Das Massenträgheitsmoment hängt nicht von &amp;#969; ab.
Das hängt nur von der Massenverteilung und der Drehachse ab.
Vielleicht meinst du das Drehmmoment. Das hängt von der Änderung von &amp;#969; ab.
Die kinetische Energie (und damit verbunden die Beschleuigungsarbeit für alle drehenden Teile) wäre 4 mal so groß bei doppelter Drehzahl.

Meinst du damit generell, dass ein Motor mit doppelter Drehzahl 4 mal so viel elektrische Energie (dann abzüglich des geringeren Trägheitsmoments) benötigt, um die doppelte Drehzahl zu erreichen?

Wie lange benötigt der E-Motor im Prius, um den Rotor auf maximale Umdrehungszahl zu bringen?
Sagen wir mal 5 Sekunden. Dabei fließen etwa 100 (?) Ampere (hab leider kein Scangauge um das zu prüfen).

100*202*5=101000J=0,03kWh also 7% der nutzbaren Akkuenergie. Die Veränderung der Bauweise soll vielleicht 30% bringen, wären dann 5%.
Auf die Reichweite hätte das eher keinen Einfluss.
Nimmt man an, dass 2 km mit 0,4kWh erreicht werden können, wären es dann 1,96.

Hallo Professore,

war vielleicht doof ausgedrückt..

vielleicht sollte man sagen, um die doppelte Drehzahl zu erreichen braucht man die 4-fache Energie.

bei linearen Bewegungen ist das ja E=1/2m*v^2...
Ich hab' die Formel für drehbewegung jetzt nicht im Kopf.. aber es sieht bestimmt irgendwie so aus:

E=1/2*j*w^2 (w=omega).

Jetzt muss man J kennen....

Der Rotor ist aussen ca. 6.5 Zoll, und 1 Zoll dick. Dazwischen ist Luft, und noch die Welle.. die Welle lass' ich jetzt weg.. Laut ORNL wiegt der Rotor beim 2004er Prius 10,2 Kg. Das konzentriere ich jetzt einfach in den äusseren Ring...

Das Trägheitsmoment von so was berechnet sich so:

j=1/2*m*(r2^2+r1^2).

mit: m=10kg; r1=0,08255m r2=0,05715m
das macht dann winzige Trägheitsmomente
J=0.0514111875 kgm^2

max. Drehzahl ist 6000u/min.. das macht dann
6000u/min -&gt; omega=621 s^-1

Mit der Energieformel von oben:E=1/2*j*w^2

e=1/2*0.0514111875*621^2=9.913 Joule

Das ist also die Energie, die man braucht, um den Motor im Stillstand von 0 auf 6000 Umdrehungen zu beschleunigen.

Zum Vergleich das ganze Fahrzeug...
e=1/2*m*v^2.. m=1400kg; v=160km/h -&gt; 44,4m/s

e=1.355.200 Joule....

das sind ca. 0,7%... also braucht man zusätzlich zur Energie, um die Masse des Autos zu beschleunigen, 0,7% mehr, um auch MG2 zu beschleunigen (was sich wieder recht gut mit der Aussage von gcf deckt).

Wenn man den MG2 jetzt 30% leichter und doppelt so schnell macht bin ich bei knapp 2%.. also immer noch mehr als eine Verdopplung..

Aber meiner Meinung nach nichts wirklich schlimmes...

ciao

Florian

Hallo Florian

Leider gibts noch keinen E-Motor, der das Auto auf 160 km/h beschleunigen kann - schön wärs.
Für 13,3 m/s sinds schon ein wenig mehr als 0,7%

Grundsätzlich habe ich eh das angenommen. Interessant, dass du auf nur 10000 J kommst, meine Abschätzung wären das 10-Fache, wobei du den theoretischen Energiebedarf angenommen hast, ohne Reibungs- und Wärmeverluste.
Mehr als 10000 müssten es auf jeden Fall sein.

Hallo Professore,

Das soll auch &quot;nur&quot; die zusätzliche BEschleunigungsarbeit ausdrücken.. sozusagen eine virtuelle Gewichtserhöhung des Fahrzeugs, weil die drehenden Massen nicht nur translatorisch, sondern auch noch rotatorisch beschleunigt werden müssen.

Und da MG2 IMMER mit einen festen Übersetzungsverhältnis an der Fahrzeuggeschwindigkeit hängt, darf man auch jede beliebige Geschwindigkeit annehmen..

Am einfachsten sollte es sein, wenn man - wie von GFC vorgeschlagen - einfach alle rotierenden Massen mit den richtigen &quot;Übersetzungsverhältnis&quot; zu den festen Massen dazuaddiert.. Dann hätte man einfach eine erhöhte Fahrzeugmasse, mit der man wieder einfach rechnen kann..

Dazu muss man &quot;lediglich&quot; über das Verhältnis zwischen omega und v so etwas wie eine äquivalente Masse ausrechnen.. und das darf man dann für jedes Teil, welches unterschiedlich schnell dreht machen.. also für die 4 Räder, und jedes Zahnrad innerhalb des Getriebes.

MG1 ist da natürlich ganz schwer, weil der kein fixes Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit hat.... genauso wie der ICE.. aber rein elektrisch dreht der sich ja nicht.

ciao

Florian