Beschleunigungs"rechnung" von 17 auf 19 Zoll

[Fensterheber13949]

Hallo,

da ich gerade dabei bin mir neue Sommerfelgen zu kaufen, hat mich das obige Thema beschäftigt. Wie kann ich ausrechnen um wie viel zehntelsek. mein Auto langsamer wird?!

Warum ich das wissen will - weil ich unentschlossen bin zwischen 18 und 19 Zoll

Vielleicht kann das einer von euch ja mal kurz erklären.

Danke!

Schönes Wochenende!

Gruß
Michael

[meyergru]

Uiiii, da habe ich ja was angerichtet...

Zitat:

Original geschrieben von kevinmuc

Um  1 Felge auf 50 km/h zu Beschleunigen:

Rotationsarbeit (also Rad zu drehen):
18" Felge mit 18 kg: 951 J
19" Felge mit 19 kg: 1124 J

Beschleunigungsarbeit (Rad zu bewegen):
18": 1734 J
19": 1830 J

Summe:
18": 2685 J
19": 2954 J
Delat: 269 J oder + 10%

Also halten wir mal fest: Bei 1kg Mehrgewicht ist die Arbeit um das Rad zu beschleunigen um 1830-1734 = 96 J größer. Für die Rotationsarbeit sind es zusätzlich nochmal 1124-951 = 173 J extra.

Damit wirkt sich also die zusätzliche Masse am Rad also ca. 3x (269 vs. 96 J) so stark aus wie bei nichtdrehenden Massen - und nicht 5-7x.

Das relativiert den Effekt von größeren Felgen zumindest auf die Beschleunigung doch sehr.
Das mal ganz abgesehen von der Tatsache, dass offenbar (siehe Link weiter oben) ein Teil des Mehrgewichts von größeren Felgen durch ein geringeres Reifengewicht kompensiert wird - der Gesamtumfang bleibt ja ungefähr gleich. Und ja, mir ist klar, dass größere Felgen nicht nur schwerer sind, sondern ihr Mehrgewicht auch weiter außen tragen. Die leichteren Reifen liegen aber (meistens) noch weiter außen.

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass nicht einmal wirklich größere Räder (ich fahre 225/45 und 255/40 R18) einen spürbaren Unterschied für die Beschleunigung machen - und da kommt sogar noch die 4% längere Untersetzung hinzu...

Bei Fahrzeugen, die aufgrund ihres Drehmoments bei 0-50 km/h sowieso schon Traktionsprobleme haben, ist letzteres auch bei höheren Geschwindigkeiten fast egal. Zwar sind die Gänge länger untersetzt, dafür reichen sie aber weiter.

[Rostlöser28052]

Am besten bei großen Felgen darauf achten dass sie leicht sind. Es gibt durchaus Zubhörfelgen z.B von OZ, wo die 18 oder 19 Zoll leichter sind als 17 Zoll von BMW.
Der Unterschied ist dann spürbar deutlich. Bin bei meinem 323ti damals von 17 Zoll Serie auf 18" OZ Ultraleggera gewechselt. Der Wagen ging spürbar besser, zumal die 18" Zoll nur 8 KG pro Felge wog und die Serienfelge in 17 Zoll bereits 2 KG mehr wog.

[Tube Amplifier]

ich habe das auch erst lernen müssen.

hatte einen volvo s60 d5 mit 192 PS 420NM

16" 205er Winteralus und (17kg)
18" 235er 35 Sommeralus (25,2 kg)

der Unterschied war DEUTLICH spürbar, und zwar auch beim Rollen vom immer gleichen Hügel, da war die maximal erzielbare Geschwindigkeit 10 bis 15 km/h niedriger (90 bis 95 statt 100 bis 105kmh).

So nun sind die Mathematiker gefragt. WAS passiert da?

Bei meinem 330d xd 2009 habe ich die OZ Ultraleggera.
Und das MERKT man auch deutlich das sich der Wagen leichter tut, trotz 520NM.

[meyergru]

Zitat:

Original geschrieben von Tube Amplifier

hatte einen volvo s60 d5 mit 192 PS 420NM

16" 205er Winteralus und (17kg)
18" 235er 35 Sommeralus (25,2 kg)

der Unterschied war DEUTLICH spürbar, und zwar auch beim Rollen vom immer gleichen Hügel, da war die maximal erzielbare Geschwindigkeit 10 bis 15 km/h niedriger (90 bis 95 statt 100 bis 105kmh).

So nun sind die Mathematiker gefragt. WAS passiert da?

Logisch. 8kg Differenz mal 4 Räder mal Faktor 3 wie oben berechnet macht genausoviel aus wie ca. 100kg mehr Zuladung.

Das

merkt man schon.

Bergab rollend sogar besonders, weil Dir echtes Mehrgewicht da eher noch helfen würde, das Trägheitsmoment am Rad aber nicht.

[kevinmuc]

Zitat:

Original geschrieben von meyergru

Uiiii, da habe ich ja was angerichtet...

Zitat:

Original geschrieben von meyergru

Zitat:

Original geschrieben von kevinmuc

Um  1 Felge auf 50 km/h zu Beschleunigen:

Rotationsarbeit (also Rad zu drehen):
18" Felge mit 18 kg: 951 J
19" Felge mit 19 kg: 1124 J

Beschleunigungsarbeit (Rad zu bewegen):
18": 1734 J
19": 1830 J

Summe:
18": 2685 J
19": 2954 J
Delat: 269 J oder + 10%

Also halten wir mal fest: Bei 1kg Mehrgewicht ist die Arbeit um das Rad zu beschleunigen um 1830-1734 = 96 J größer. Für die Rotationsarbeit sind es zusätzlich nochmal 1124-951 = 173 J extra.

Damit wirkt sich also die zusätzliche Masse am Rad also ca. 3x (269 vs. 96 J) so stark aus wie bei nichtdrehenden Massen - und nicht 5-7x.

Das relativiert den Effekt von größeren Felgen zumindest auf die Beschleunigung doch sehr.
Das mal ganz abgesehen von der Tatsache, dass offenbar (siehe Link weiter oben) ein Teil des Mehrgewichts von größeren Felgen durch ein geringeres Reifengewicht kompensiert wird - der Gesamtumfang bleibt ja ungefähr gleich. Und ja, mir ist klar, dass größere Felgen nicht nur schwerer sind, sondern ihr Mehrgewicht auch weiter außen tragen. Die leichteren Reifen liegen aber (meistens) noch weiter außen.

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass nicht einmal wirklich größere Räder (ich fahre 225/45 und 255/40 R18) einen spürbaren Unterschied für die Beschleunigung machen - und da kommt sogar noch die 4% längere Untersetzung hinzu...

Bei Fahrzeugen, die aufgrund ihres Drehmoments bei 0-50 km/h sowieso schon Traktionsprobleme haben, ist letzteres auch bei höheren Geschwindigkeiten fast egal. Zwar sind die Gänge länger untersetzt, dafür reichen sie aber weiter.

Ist nichtmal so viel. Du hast ja beide effekte größenänderung und Gewichtszunahme:

Nehmen wir mal den Größeneffekt raus.

dann Wären 19"

18kg = 1060 J
19kg = 1124 J
Delta = 64 J

bei 18"

18kg = 951 J
19kg = 1005 J
delta = 54 J

Also wenn man es auf "euren" Faktor reduzieren würde, dann wäre es

18" = (54+96)/96 = 1,56 D.h. 1 kg am Felgenrad (!) hat den gleichen effekt wie 1,56 kg am Fahrzeug in der Beschleunigung.
19" = (64+96)/96 = 1,67

Also der Effekt ist noch gerninger als die "man sagt" Theorien. Die Betrachtung bezieht sich aber nur auf die beschleunigung. Bei dem Federrungkommfort wirkt es aber stärker.

gretz

[kevinmuc]

Zitat:

Original geschrieben von Tube Amplifier

ich habe das auch erst lernen müssen.

hatte einen volvo s60 d5 mit 192 PS 420NM

16" 205er Winteralus und (17kg)
18" 235er 35 Sommeralus (25,2 kg)

der Unterschied war DEUTLICH spürbar, und zwar auch beim Rollen vom immer gleichen Hügel, da war die maximal erzielbare Geschwindigkeit 10 bis 15 km/h niedriger (90 bis 95 statt 100 bis 105kmh).

So nun sind die Mathematiker gefragt. WAS passiert da?

Bei meinem 330d xd 2009 habe ich die OZ Ultraleggera.
Und das MERKT man auch deutlich das sich der Wagen leichter tut, trotz 520NM.

Hier mal ein paar Fakten:

deine 16" haben (näherungsweise) 710 J Pro Rad bis tempi 100 gebraucht.
Deine 18" bis 100 1332 J
18" bis 90 1079J
Also die 4 18" brauchen bis tempi 100 2489 J Mehr.

Die 12 cm mehr Reifenbreite brauchen auch einiges an Energie.

Was ist den der Begrenzende Faktor für die Geschwindigkeit? Die Steigung oder die Länge?

gretz

[Turboschlumpf133918]

Zitat:

Original geschrieben von Tube Amplifier

ich habe das auch erst lernen müssen.

hatte einen volvo s60 d5 mit 192 PS 420NM

16" 205er Winteralus und (17kg)
18" 235er 35 Sommeralus (25,2 kg)

der Unterschied war DEUTLICH spürbar, und zwar auch beim Rollen vom immer gleichen Hügel, da war die maximal erzielbare Geschwindigkeit 10 bis 15 km/h niedriger (90 bis 95 statt 100 bis 105kmh).

So nun sind die Mathematiker gefragt. WAS passiert da?

Bei meinem 330d xd 2009 habe ich die OZ Ultraleggera.
Und das MERKT man auch deutlich das sich der Wagen leichter tut, trotz 520NM.

Nein, die Physiker sind gefragt.

Ich finde viele Formeln zwar beeindruckend, aber leider nicht anschaulich. Kann sich einer der Beteiligten noch an den Physikunterricht erinnern, da hat der Lehrer ein Opfer auf den Drehstuhl gesetzt und, nach kurzer Beschreibung, in Drehung versetzt.

Bei ausgebreiteten Armen drehte er sich langsam, bei gekreuzten Armen vor der Brust schnell.

Der gleiche Effekt beim Eislauf.

Mit Hanteln in den Händen noch extremer.

Ist bei der Fragestellung der Grösse der Felgen doch nicht anders...

nafob

[kevinmuc]

Zitat:

Original geschrieben von nafob

Zitat:

Original geschrieben von Tube Amplifier

ich habe das auch erst lernen müssen.

hatte einen volvo s60 d5 mit 192 PS 420NM

16" 205er Winteralus und (17kg)
18" 235er 35 Sommeralus (25,2 kg)

der Unterschied war DEUTLICH spürbar, und zwar auch beim Rollen vom immer gleichen Hügel, da war die maximal erzielbare Geschwindigkeit 10 bis 15 km/h niedriger (90 bis 95 statt 100 bis 105kmh).

So nun sind die Mathematiker gefragt. WAS passiert da?

Bei meinem 330d xd 2009 habe ich die OZ Ultraleggera.
Und das MERKT man auch deutlich das sich der Wagen leichter tut, trotz 520NM.

Nein, die Physiker sind gefragt.

Ich finde viele Formeln zwar beeindruckend, aber leider nicht anschaulich. Kann sich einer der Beteiligten noch an den Physikunterricht erinnern, da hat der Lehrer ein Opfer auf den Drehstuhl gesetzt und, nach kurzer Beschreibung, in Drehung versetzt.

Bei ausgebreiteten Armen drehte er sich langsam, bei gekreuzten Armen vor der Brust schnell.

Der gleiche Effekt beim Eislauf.

Mit Hanteln in den Händen noch extremer.

Ist bei der Fragestellung der Grösse der Felgen doch nicht anders...

nafob

Also die Felgengröße ändert sich während der Fahrt? Das wär dein Beispiel umgemünzt.

[BMWA3Fan]

Zitat:

Original geschrieben von kevinmuc

Zitat:

Original geschrieben von nafob

Nein, die Physiker sind gefragt.

Ich finde viele Formeln zwar beeindruckend, aber leider nicht anschaulich. Kann sich einer der Beteiligten noch an den Physikunterricht erinnern, da hat der Lehrer ein Opfer auf den Drehstuhl gesetzt und, nach kurzer Beschreibung, in Drehung versetzt.

Bei ausgebreiteten Armen drehte er sich langsam, bei gekreuzten Armen vor der Brust schnell.

Der gleiche Effekt beim Eislauf.

Mit Hanteln in den Händen noch extremer.

Ist bei der Fragestellung der Grösse der Felgen doch nicht anders...

nafob

Also die Felgengröße ändert sich während der Fahrt? Das wär dein Beispiel umgemünzt.

Das Beispiel ist der Drehimpulserhaltsatz und taugt nicht wirklich zur Veranschaulichung hier, leider. Aber gute Idee

[Druckluftschrauber29197]

Hallo
Sehr interessantes Thema.

Ich hatte meine Felgen beim jährlichen Wechsel mal gewogen ,also jeweils ein Komplettrad .

Im Sommer 19 Zoll BBS CH
VA: 8,5x19 mit 225/35/19
HA:9,5x19 mit 255/30/19

Im Winter 17 Zoll BMW Sternspeiche 158
VA und HA :8x17 mit 225/45/17

Ich fahre im Winter, also jetzt🙂 die BMW Felgen Sternspeiche 158 .

Mir kommt mein Nageltier jetzt definitiv schneller vor beim beschleunigen,kann aber auch subjektiv sein,oder evtl. auch am Wetter liegen,da es im Sommer natürlich erheblich wärmer ist.

Die BMW 8x17 225/45/17 wiegen sagenhafte 25 Kg !!😰

BBS CH 8,5x19 mit 225/35/19 wiegen dagegen "nur" 22Kg aber 19 Zoll !🙂
BBS CH 9,5x19 mit 255/30/19 wiegen 23 Kg ,somit immer noch 2kg weniger als die BMW 17 Zöller.

Ä`hem ist nur auf einer Personenwaage gewogen,also mit Sicherheit nicht auf`s Gramm genau😉 ,trotzdem hat es mich doch erstaunt das die 19 Zöller leichter sind .

Wobei ich zugeben muss das ich die 19 Zöller ohne Runflat Reifen fahre,denn die Runflat Reifen sind echt extrem schwer.

Somit fahre ich also im Sommer 10kg leichter😛 trotzdem kommt er mir mit den 17 Zöllern "spritziger" vor .

Meiner Meinung nach passen 19 Zoll Felgen perfekt zum E90/91.17 Zöller sehen wegen der großen Radkästen doch recht verloren aus und wegen ein paar Zehntel sek. kleinere Felgen , nööööööööööö .

"Kostentechnisch" könnte ich das natürlich noch nach vollziehen ,da die 19 Zöller schon etwas mehr kosten,aber irgend was ist ja immer. 🙂

MfG Dirk

[Duftbaumdeuter31944]

Hallo,

ich hatte letztes Jahr auch mit einem ähnlichen Problem zu kämpfen.
Meinen Wagen habe ich beim Händler gebraucht gekauft mit 17" Sommerschlappen auf original BMW Felgen. Durch M-Paket vorne 225/45 R17 hinten 255/40 R17
Da die Reifen schon nicht sooo toll waren und ich auch mein Budget schon für den folgenden Sommer einplanen musste habe ich folgendes gemacht:
- Auf die bestehnden Felgen neue Winterschluppies aufziehen lassen, damit den Winter gefahren.
- Für den Sommer sehr leichte Felgen (OZ Racing Ultraleggera in 18"😉 in den gleichen Dimensionen bestellt, letztes Jahr im April montiert und den Sommer gefahren.

So, diesen Winter habe ich, bevor ich die Winterräder aufgezogen habe, bei den Rädern mal Gewichtvergleiche gemacht indem ich die Sommer und Winterräder auf die Waage getsellt habe.
Insgesamt habe ich ein Unterschied von allen 4 Rädern von ca.15kg zugunsten der Sommerräder verbuchen können.
Glaubt man der Theorie das die beschleunigten Massen mit Faktor 7 zu Buche schlagen wäre das als ob man beim beschleunigen ca. 95kg zusätzlich im Kofferraum mitschleppt oder ne fette Tusse auf dem Beifahrersitz spazieren fährt.
In der Tat, beim wechseln der Räder (bei hin und herschleppen) merkt man den Unterschied schon ohne Waage.

Damals war das auch ein Grund mich für 18" Räder zu entscheiden anstatt für 19".
Letztendlich muss es jeder für sich entscheiden, Schönheit muss halt nun mal leiden :-)

Billige Felgen oder tolle Chrom-Design Felgen sind oftmals schwer bie Blei. Manche sehen zum Teil
gut aus, sind aber sehr zum Nachteil für die Performance.
Ich habe mich letztes Jahr aus diesem Grund für die OZ Ultraleggera in 18" entschieden, da die Felgen wirklich sehr leicht sind im Vergleich zu anderen Anbietern aber trotzdem noch bezahlbar sind.
Kannst ja mal auf deren Homepage schauen und die Daten mit anderen vergleichen.

Wenn Du noch leichtere Felgen willst musst Du schon auf Schmiedefelgen zurückgreifen, aber dafür kannst Du schon mal alle verfügbaren Sparschweine hämmern :-)
Habe meine OZ Felgen in graphit bestellt, anbei mal ein Bild:

[Druckluftschrauber35480]

Zitat:

Original geschrieben von hjscheidt

Der Unterschied 17" zu 19" ist mit der Stoppuhr schon zu merken, macht ca 3-5% aus, bei schwächern Autos noch mehr.
Der Fahrkomfort nimmt auch ab.

18" ist der beste Kompromiss.

Ich fand den Unterschied 17" zu 18" schon merkbar, wobei da auch die Reifenbreite deutlich mehr war (205-17 rundum zu 215/245-18).
Mit den 205-17 merklich mehr Komfort, 0,5L weniger Verbrauch und etwas bessere Beschleunigung. Der Motor hat sich irgendwie freier, weniger gebremst angefühlt.

Grund sind die rotierenden Massen. Das wirkt sich nicht linear aus, sondern mit ca. Faktor 7.
Besonderst schlimm ist, dass mit den größeren Felgen die Massen auch mehr nach außen wandern.

Es gibt verschiedene Tests auch auf Rennstrecken, fast immer haben die kleineren Felgen besser abgeschnitten. Die DTM fährt auch mit 18" und nicht 20 oder 21".

Und das wo die tiefer-härter-breiter-Fraktion doch immer so gerne behauptet, die dicken Felgen würden das Auto schneller in den Kurven machen... 😉

[Druckluftschrauber35480]

Zitat:

Original geschrieben von Test_Drive87

Ich würde die schickere Optik von größeren Felgen und breiteren Reifen gar nicht erst ins Verhältnis zu den marginalen Einbußen bei der Beschleunigung stellen.

Die meisten BMW sind wohl auch mit einer Nummer größeren Schlappen noch schnell genug.

Ich sehe es genau andersherum. Die Einbusse bei Beschleunigung und Performance ist mir die marginal schickere Optik nicht wert. Zumal ich als Fahrer ja innen im Auto sitze und mich sowieso nicht damit beschäftige mir die Felgen anzusehen... 😉

[kevinmuc]

Zitat:

Original geschrieben von GGeorg27

Zitat:

Original geschrieben von Test_Drive87

Ich würde die schickere Optik von größeren Felgen und breiteren Reifen gar nicht erst ins Verhältnis zu den marginalen Einbußen bei der Beschleunigung stellen.

Die meisten BMW sind wohl auch mit einer Nummer größeren Schlappen noch schnell genug.

Ich sehe es genau andersherum. Die Einbusse bei Beschleunigung und Performance ist mir die marginal schickere Optik nicht wert. Zumal ich als Fahrer ja innen im Auto sitze und mich sowieso nicht damit beschäftige mir die Felgen anzusehen... 😉

Also wenn ich meine beiden Fahrzeuge (einmal 17" und einmal 18" mb) betrachte ist in der Fahrdynamik ein sehr deutlich spürbarer performence unterscheid.

Auf einer BAB Abzweigung merk ich wie die 225/17 bei 120 anfängt über die räder leicht zu schieben. mit der Mischbereifung ist meine Grenze bei 150 erreicht. Am Fahrzeug spür ich dabei noch nichts!

gretz

[BMWA3Fan]

Zitat:

Original geschrieben von kevinmuc

Zitat:

Original geschrieben von BMWA3Fan

Immer diese Schüler die alles so genau wissen wollen😉

zu 1. ja
zu 2. Es ist vergleichbar wie ca. 10 kg Masse zusätzlich im Auto - nicht 10kg gegenüber 3kg. Die gesamte kinetische Energie im Rad setzt sich zusammen aus T = 1/2 m* v quadrat + 1/2 J * omega quadrat. (m = Masse, v = Geschwindigkeit , J= Trägheitsmoment , omega = Winkelgeschwindigkeit)
Das Trägheitsmoment des Rades für Längsbeschleunigung ist wie ein Hohlzylinder und in 1. Näherung folglich J = m * r quadrat / 2 mit r = Radius der Felge bzw. Reifens. Hilft dir das weiter?

Ich hatte das auch schon länger mal berechnet mit den ca. 10kg. Aber eigentlich sollten bei uns die gleichen Werte rauskommen, falls die Formelsammlungen nicht schummeln 🙂

Welche Werte hattest du?

Die analog zusätzlichen 10 kg habe ich jetzt nur mal so auf die Schnelle überschlagen. Wenn ich mehr Zeit habe rechne ich mal genauer nach, ok?

Grüße

Meinen Post auf der 1. Seite gelesen?

Da hab ich die Differenz danach Berechnet. Die 19" Felge hat fast 20% mehr Massenträgheit als die 18" Felge. (hab nur nicht den Rechenweg angegeben).

Was halt hier mein Problem war, ist die Berechnung des Reifens. Das wäre ja m/2 X (r1² + r2²). (Hohlzylinder)

Hab keine Ahnung welches Gewicht 18 & 19 Zoll Reifen haben und wo der Schwerpunkt im radius liegen würde.

Hab da mal ein paar Vergleichsrechnungen gezogen:

Um  1 Felge auf 50 km/h zu Beschleunigen:

Rotationsarbeit (also Rad zu drehen):
18" Felge mit 18 kg: 951 J
19" Felge mit 19 kg: 1124 J

Beschleunigungsarbeit (Rad zu bewegen):
18": 1734 J
19": 1830 J

Summe:
18": 2685 J
19": 2954 J
Delat: 269 J oder + 10%

Zum Vergleich die Beschleunigungsarbeit für ein Auto 1600 kg (Windwiderstand wurde hier nicht berücksichtigt)

154.123 J = W x s  

Bei 3 sec. von 0-50 durchschnittliche Radleistung:

51374 Watt bzw. 51,4 kw.

Also würde man dieses Auto mit 4 neuen Felgen ausstatten und wären keine anderen einflüsse,

dann wäre jetzt

155.199 J

nötig. Das entspricht dann

51733 Watt bzw. 359 Watt mehr. entspricht 0,7 % Mehrleistung bzw. (bei liniarer betrachtung) 3,02 Sec Beschleunigungszeit bei gleicher Motorleistung.

Also als ergebnis halte ich mal fest, das es für die Fahrleistungen Irrelevant ist.

gretz

Bin grad über den Thread gestolpert und gebe dir mal realistischere Werte und Eckdaten zum Rechnen, die dein Ergebnis deutlich verändern werden, denn es ist leider alles andere als irrelevant

Rechne doch einfach mit folgenden realitätsnäheren Angaben:

17 Zoll non Runflat. Radgewicht ca. 23 kg
19 Zoll non Runflat: Radgewicht ca. 26 kg
19 Zoll Runflat: Radgewicht ca. 28 kg

Und nun lasse das Auto mal von 0 - 250 beschleunigen.

Ich will es dir nicht extra schwer machen, deshalb darfst den Luftwiderstand weglassen - ansonsten kommst um Integrale und ein paar weitere Werte leider nicht herum. 1.-2. Semester auf der Uni sind dann schon heranzuziehen. Nur eine Anmerkung, der Luftwiderstand macht eine g a n z e Menge aus in diesem Szenario. Du wirst einen "Aha" Effekt haben, wenn du das Ergebnis ausrechnest und vergleichst mit deiner Berechnung oben.

Grüße und Viel Spaß!