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Effizientere Frotbewegung

29 Beiträge, Schlüsselwörter: Automobil, Fortbewegung

Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 00:43
Guten Abend,

Vor der Hintergrund der zunehmenden Ressourcenverknappheit beim Öl (auch wenn der momentane Preis dies momentan nicht wiederspiegelt), kam mir eine Idee zur Verbesserung unserer Autos (und evtl auch der anderer Fortbewegungsmittel).

Meine Idee sind Autos, welche z.B. am Unterboden Propeller montiert haben die für einen gewissen Auftrieb sorgen (wie z.B. bei Quadrocoptern u.ä.). Der Auftrieb sollte das Gewicht des Autos spürbar verringern und so Treibstoff verbrauch senken. Die Energie Einsparung müsste natürlich größer sein, als der Energieverbrauch der Rotoren. Evtl. könnte man Hohlräume in der Karosserie mit Helium oder so füllen um noch mehr Auftrieb zu erzeugen.

Was meint ihr dazu, wäre das sinnvoll bzw. überhaupt umsetzbar ?


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 00:50
Die "Propeller-Idee" ist wenig sinnvoll. Das wäre so oder so ein Minusgeschäft.

Viel Sprit fressen Autos beim Anfahren und Beschleunigen... um eben die träge Masse erstmal in Bewegung zu bringen. Bei hohen Geschwindigkeiten ists dann wiederrum der Luftwiederstand des Fahrzeugs der viel frisst.

Insofern wären ein mit Helium gefülltes Fahrzeug (der Auftrieb sollte verschwindet gering sein bei dem geringen Platzangebot in einem Auto) bei konstantfahrt bis vielleicht 100-130 kmh noch theoretisch ganz ganz ganz leicht im Vorteil...

Sinnvoller ist es aber generell Autos mit weniger Masse (Helium auftrieb ändert ja nicht die Masse, sondern nur den Druck auf den Boden, senkt somit zwar den Rollwiederstand, ändert aber nichts an der Energie die dazu notwendig ist das Fahrzeug in bewegung zu setzen), mit schmaleren und energiesparenderen Reifen und einem stark optimierten cW Wert zu bauen.

VW XL1 Wikipedia: VW_XL1

Wäre hier zB nen gutes Beispiel.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:01
Ist es echt so dass ein Auto welches z.B. 1500 Kg Masse hat und normal auf dem Boden steht, gleich viel Energie beim beschleunigen auf 10 kmh benötigt, wie ein Auto welches 1500Kg Masse hat aber wegen Propeller oder anderer Auftirebsquelle auf der Waage nur 1200kg anzeigt ?


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:07
Der Rollwiderstand ist klar geringer. Insofern würde es schon weniger Energie benötigen.

Dennoch gilt es Hauptsächlich darum den 1500kg etwas kinetische Energie beizubringen...

Wenn du mal ein Auto schiebst wirste es auch merken... das eigentliche Anschieben ist ziemlich schwer, wenn das auto aber erstmal schrittgeschwindigkeit rollt ist es enorm leicht das auto weiterhin mit der selben geschwindigkeit zu schieben. Das was du dann bei Schrittgeschwindigkeit dauerhaft aufwenden muss um das Auto zu schieben ist halt zum großteil der Rollwiderstand und eben der widerstand aller teile die sich eben mitdrehen... Lager, Antriebswellen, Differential, Getriebe...

Aber das ist wirklich nicht viel kraft was da von nöten ist... Züge zB fahren bei Normalgeschwindigkeit mit grade mal 2-5 Prozent antriebsleistung... die enorme Kraft der Lokomotive ist (abgesehen von hochgeschwindigkeitszügen) eigentlich nur beim Anfahren von entscheidender Bedeutung.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:15
Der Unterscheid von beschleunigen und Geschwindigkeit halten ist mir schon bewusst aber ich kann mir nicht vorstellen, dass ein nehmen wir mal übertrieben an fast schwebendes Auto (es liegt immer noch mit den Rädern auf) und ein normal stehenden Auto abgesehen vom Rollwiderstand etc. gleichschwer zu beschleunigen ist.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:20
Na ob du dir das vorstellen kannst ist der Masse ziemlich egal :D

Also natürlich ist es leichter... ohne Frage!

Besonders das "in bewegung setzen" sollte extrem viel leichter sein.

Dennoch hast du in einem Auto nicht die möglichkeit soviel Helium unterzubringen das es ohne deutlich mehr Volumen des Fahrzeugs (mehr luftwiederstand) oder eben aufwändige und energie verschlingende Propeller/Luftkissensysteme irgendwie sinnvoll umzusetzen wäre.

Insofern ist Leichtbau (der wiederrum mit der sicherheit und/oder dem Herstellungspreis in Konflikt steht) die sinnvollere lösung.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:23
das eben war auch eher ne theoretische Frage, danke vielmals für das Feddback!


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:35
Ein Luftkissenboot verbraucht einen halben Liter Benzin pro Minute, habe ich gelesen.
Ein schwebendes Auto wäre also ein ziemlicher Spritfresser im Vergleich zu einem rollenden Auto, zumal man dann noch den Schub nach vorne braucht.

Außerdem hält doch gerade der Anpressdruck das rollende Auto auch bei hohen Geschwindigkeiten auf der Straße, bei einem schwebenden Auto wären hohe Geschwindigkeiten ohne große Unfallgefahr wohl gar nicht möglich ...


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:38
Wodurch sollen diese "Propeller" denn angetrieben werden? Bzw. im Umkehrschluss, wie sollen diese Unterbodenpropeller den Kraftstoffverbrauch senken, wenn du gleichzeitig Schub erzeugen willst, der das Auto anhebt? Diese müssten ja auch durch den Motor angetrieben werden, oder? Meinste nicht, das wäre VIEL spritintensiver? Selten dämliche Idee, sry..


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:43
naja das auto presst ja mit weniger Gewicht auf die Straße und spart deswegen Kraftstoff ein teil der Einspaarung wird dann für die propeller genutzt. Ein 1 Tonnen auto Verbaucht ja auch weniger Kraftstoff als ein 2 Tonnen auto, dass es nicht komplett schweben soll ist jawohl klar.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:46
Da weiß man gar nicht wo man da argumentativ ansetzen soll :)

Ich sag einfach mal "Trust me, i´m an engineer" :D


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:46
Und welcher Treibstoff treibt den Propeller an? Bzw. was würde ein Motor verbrauchen, der dein Auto durch Propeller 200 kg "leichter" macht?


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:50
Gehen wir mal weg von den Propellern wie wäre es mit Difusoren oder Spoilern die anstelle von Downforce bei hohen geschwindigkeiten "upforce" liefern.
Die verbrauchen nicht direkt Energie und veringern den Rollwiderstand auf der Autobahn.
JimmyWho hat mich zwar gelehrt, dass der Rollwiderstand bei hohen geschwindigkeiten nicht das Problem ist aber evtl könnte man so wenigstens ein bisschen sparen.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:52
Joa, gibts ja alles schon.. ein wenig "Auftrieb" zugunsten des Spritverbrauchs, dafür leidet halt die Steuerbarkeit.

Edit: Dieses "Upforce" liefern bei hohen Geschwindigkeiten funktioniert übrigens überraschend gut bei Flugzeugen ;)


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:53
Ein Auto zu beschleunigen braucht wie schon gesagt die selbe Energie, egal ob es mit Propellern teils angehoben wird oder nicht.

Man würde lediglich den Anpressdruck der Räder an die Straße und somit den Rollwiderstand verringen. Den selben Effekt kann man auch einfacher haben: Durch einen höheren Reifendruck.

Das tut man aber nicht, da dadurch auch weniger Traktion vorhanden ist: Man würde praktisch aus jeder Kurve hinaus schleudern.


psych


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:54
"Spoiler" erzeugen ne Menge luftwiderstand.

Ein Grund wieso so GT2 Rennwagen trotz des leichten gewichts und 500ps bei hoher downforce grad mal 250kmh laufen.

Autos erzeugen im übrigen generell "Upforce" bei hohen geschwindigkeiten... der weg unten rum ist kürzer als der oben rum... wie bei einem flügel usw.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:59
Nagut dann lassen wir die Autos erstmal wie sie sind. Danke für die erleuchtung


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 01:59
Lieber früher ins Bett gehen und morgen in der Schule ausgeschlafen sein und gut zuhören ;)


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 02:03
Schüler bin ich zwar nicht mehr aber dir auch gute Nacht.


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Effizientere Frotbewegung

15.12.2014 um 02:04
Porsche hatte mal, in einem Rennwagen mEn, ein System das Bremsenergie in einem Schwungrad speicherte das anstelle des Beifahrersitzes eingebaut war.

Mal abgesehen von den Kreiselkräften die sich evtl negativ aufs Fahrverhalten auswirken, finde ich diese Lösung insbesondere für den Stadtverkehr eigentlich ganz interessant.

Problem ist hier dann nur die Verbindung zum Antriebsstrang... ne Kupplung wäre etwas doof, wegen der abnutzung. ein Planetengetriebe hingegen wäre da ne interessante sache.

Mir persönlich scheint eine Hybridlösung mit Akku und E-Motor oft als deutlich zu kompliziert und zu schwer.


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