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Ein Skript über die Beschleunigung eines Kraftfahrzeuges
Ich habe ein Skript verfasst in dem die Beschleunigung eines durchschnittlichen Kraftfahrzeuges simuliert wird. Das Skript lässt sich regeln.
Was würdet ihr noch ändern. Ich habe es schon mal auf meine Homepage gepackt, damit Ihr es ausprobieren könnt.
Beste Antwort im Thema
Ich habe ein Skript verfasst in dem die Beschleunigung eines durchschnittlichen Kraftfahrzeuges simuliert wird. Das Skript lässt sich regeln.
Was würdet ihr noch ändern. Ich habe es schon mal auf meine Homepage gepackt, damit Ihr es ausprobieren könnt.
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27 Antworten
Hallo Karl, deine frühere Seite sk-8.de mit den Spritspartipps (das hatte dort seine eigene Sektion) fand ich noch recht gut. Und habe da viel gelernt, es waren Zahlen, Zeichungen und Diagramme dabei. Man merkte, dass alles um deinen Corrado aufgebaut war und von dort verallgemeinert wurde. Und die Autos waren auch früher noch gleicher, die Diesel kaum verbreitet und Saugbenziner das Normal.
Die neue Seite finde ich nicht so passend, nicht mehr für die aktuelle Zeit. Sondern halt eher so in der Youngtimer-Ära geblieben.
Deine Aussagen zu Batterieautos: finde ich nur sehr begrenzt nachvollziehbar und teils sonderbar und einfach auch falsch, einem Ingenieur (der nie nur Maschinenbau-Ing sein kann, sondern immer auch elektrotechnische Grundlagen kompetent abdecken sollte, also die Wandlung zum Mechatroniker vollzogen haben sollte) einfach nicht würdig. Ist aber hier nicht Thema.
Zitat:
@GaryK schrieb am 23. Mai 2020 um 16:20:14 Uhr:
Die Grundgleichungen sind die selben. Die Frage ist nur, wie du an Daten des Motors kommst. Die ganzen "S" Betriebsweisen sind für die Beschleunigung relevant, aber ganz sicher nicht die im Katalog angegebene Dauerleistung.
Wer keine Doku hat, wird reverse engineeren müssen: Zwei-Kanal-Oszilloskop, verschiedene Sensoren wie Zangen-Amperemeterl, Voltmeter, Temperatursensor ggf. ein Rollenprüfstand und ein Datenlogger. Und gern ein Diagnosegerät samt Software dazu. So bekommt man praktisch alles raus, was man um den E-Motor und elektrischen Antrieb wissen will, auch Wirkungsgrade.
Wer sich da z.B. einen e-Golf nimmt, hat bisschen brauchbare Doku von VW und kann den Rest aus Messungen dazu nehmen.
Ja, dazu brauchste dann noch Wirkungsgrade und thermische Massen sowie die Kühlwirkung als f(Drehzahl) um rechnen zu können, wie viel Strom du innerhalb der Haftgrenzen noch draufgeben kannst. Nicht trivial.
Wieviel Strom ich draufgeben kann innerhalb der Haftgrenze -> das überlasse ich gepflegt der Antriebsschlupfregelung = Traktionskontrolle des Fahrzeugs und latsche einfach voll drauf aufs Fahrpedal. Dafür habe ich ja ein modernes Auto vor mir und gerade keinen Youngtimer.
Wirkungsgrad (Battery to Wheel) ist auch keine Rocket Science: P_el = U*I aus der Batterie für die verschiedenen Lastzustände. Und vom Leistungsprüfstand kommt genau so variabel eine fertige mechanische Leistung an der Achse zurück, rückgerechnet aus P_nutz = M * n der Rolle. Alles dazwischen sind Verluste entweder in der Leistungselektronik, E-Motor, Kraftverteilung oder am Rad. eta = P_nutz/P_el
Und mit der Entwicklung von n der Rolle kann man auch das Beschleunigung-über-die-Zeit-Diagramm machen.
Wer das real machen will: nimmt sich keinen Rollenprüfstand, sondern eine schöne Teststrecke und nen Datenlogger. Wenn man die Ist-Beschleunigung hat (für versch. Fahrpedalstellungen), kann man dann das Modell dazu bauen. Und die Festübersetzung als Getriebe macht das ganze erheblich einfacher, als ein 5-Gang-Wechselgetriebe mit seinen Schaltpunkten.
Mir ist nicht klar, wofür ich da noch thermische Massen brauche oder eine Kühlwirkung als f(Drehzahl).
Du denkst zu klassisch. Ein E-Motor kann je nach seiner aktuellen Drehzahl und Temperatur durchaus mal das dreifache(!) seiner Nennleistung abgeben, siehe das "Losbrechmoment" beim Anfahren von Förderbändern. So lange er sich nicht zu sehr WÄHREND dieser Aktion erwärmt, weil er dann abgeregelt wird. Gleiches gilt für den Akku. zu kalt oder zu warm und da haste die nächste Drossel.
Bei einem Verbrenner mit der Kurve nach Prüfstand zu rechnen ist vergleichsweise einfach.
Wieso denk ich zu klassisch? Die Diagramme zeigen doch nur die ersten paar Sekunden bis maximal 60 Sekunden und auch nur so 500-2000 Meter. Und eine Umgebungstemperatur hat er ja nicht drin in seinem Modell.
Und bei -25°C habe ich am Dieselmotor auch eine gewaltige Drossel. :-) Der bekommt den Winterdiesel (nach europäischer Formulierung) gar nicht mehr bis zum Motor.
Du verstehst das nicht. Guck wie schwer ein E-Motor ist und welche Wärmeleistung dort bei 300% der Dauerleistung anliegt. Das geht in die "thermische Masse" bis zu dem Punkt wo das thermisch abgeregelt werden muss(!). Je nach Starttemperatur ist das "früher oder später". Mit der S1 Leistung zu rechnen ist genau so falsch wie auf die S2 zu setzen. Kurvige landstrasse wäre zum Beispiel eher der S7 Modus ;)
Zitat:
@Grasoman schrieb am 26. Mai 2020 um 11:51:42 Uhr[/url]:
Wer keine Doku hat, wird reverse engineeren müssen
Oder Einfach aufmerksam den Thread verfolgen, ist meist die halbe Miete. Auf Seite 1 wurde irgendwie eine Auflistung von Datensätzen verlinkt und da soll wohl angeblich der Name "Tesla" gefallen sein, was das wohl bedeuten könnte?
Zitat:
@Grasoman schrieb am 26. Mai 2020 um 11:51:42 Uhr:
Zitat:
@GaryK schrieb am 23. Mai 2020 um 16:20:14 Uhr:
Die Grundgleichungen sind die selben. Die Frage ist nur, wie du an Daten des Motors kommst. Die ganzen "S" Betriebsweisen sind für die Beschleunigung relevant, aber ganz sicher nicht die im Katalog angegebene Dauerleistung.
Wer keine Doku hat, wird reverse engineeren müssen: Zwei-Kanal-Oszilloskop, verschiedene Sensoren wie Zangen-Amperemeterl, Voltmeter, Temperatursensor ggf. ein Rollenprüfstand und ein Datenlogger. Und gern ein Diagnosegerät samt Software dazu. So bekommt man praktisch alles raus, was man um den E-Motor und elektrischen Antrieb wissen will, auch Wirkungsgrade.
Wer sich da z.B. einen e-Golf nimmt, hat bisschen brauchbare Doku von VW und kann den Rest aus Messungen dazu nehmen.
Das halte ich aber auch eher für einen Wunschgedanken. Man bekommt mit Sicherheit viele Infos über die aktuelle Fahrsituation auf Straße/Rolle, aber die ist nicht beliebig übertragbar.
Gerade Wirkunsggrade sind von einigen Faktoren abhängig. Schon die Kombination aus Last und Temperatur würde Unmengen an Messungen erfordern.
Apropos Wirkungsgrad, dazu kommt noch dessen Abhängigkeit von Last und Drehzahl. Einen E-Motor bei 30% seiner Nennleistung mit 200% zu überladen gibt einen anderen Wirkungsgrad (Thema Erwärmung des Motors) als es bei 150% oder 200% der Fall ist. Diese Daten hast du nicht.
Gibt übrigens nette Betätigungsmöglichkeiten für "Kennfeldoptimierer"....
Ein Wirkungsgradkennfeld eines Elektromotor in Abhängigkeit von Drehzahl und Drehmoment wird aus einzelnen Maps ermittelt. Maps in Abhängigkeit von Drehzahl und Drehmoment bezüglich Eisenverluste, Wicklungsverluste, Lagerverluste und Ummagnetisierungsverluste. Und in den Wicklungsverlusten geht natürlich die Temperatur mit ein.
Das ist alles was man für eine E-Maschine benötigt. Das ist deutlich aussagekräftiger als ein Muscheldiagramm von einen Ottomotor, da ein Muscheldiagramm bezüglich Reibung und der Ölviskosität deutllich Temperaturabhängig ist.
Und was ihr immer mit euren Messungen habt. So ein Kennfeld einer E-Maschine kann man wunderbar innerhalb 2 Wochen an einem Computer erstellen. Alles was man nur wissen muss ist nur der Aufbau der E-Maschine, die man einfach aufschneiden kann.
https://www.motor-design.com/.../...an-Electric-Vehicle-Powertrain.pdf
Wer es wirklich mit extrem guter ( der besten auf dem Simulationsmarkt ) zu tun haben will, schaut sich " Beam NG Drive " an. Gibts bei Steam für 20€ ca. Hier ist alles, aber wirklich auch alles Simuliert, Motorparameter, Kupplungs und Schleppkräfte beim runterschalten, bishin zu Verglühten Zylinderkopfdichtungen und den dazugehörig ablesbaren Temperaturen. Turboschäden, Kolbenringe und Pleul, und und und. Verschiedenste Modelle möglich. vom alten 1 Liter Motor mit 55 PS bishin zu High End Sportwagen und deren Motoren. Alle Tabellen mit den dazugehörigen Parametern lassen sich dazu Schalten während der Fahrt. Wer Lenkrad und Pedale zuhause hat, kann sogar die Kupplung verheizen, und oder schleifen lassen und dabei die Temps ablesen. Wer da Bock drauf hat, ich teste damit schon seit Jahren diverse Scenarios!
Zitat:
@Scotty6986
Wer es wirklich mit extrem guter ( der besten auf dem Simulationsmarkt ) zu tun haben will, schaut sich " Beam NG Drive "
Tut mir leid, aber es handelt sich hier nur um ein Spiel was von der realen Physik je nach Betrachtungspunkt doch sehr weit entfernt ist. Mit Simulation hat es im eigentlichen Sinne nicht viel zu tun.
Richtige Simulations-Software in der Wissenschaft und Industrie wäre z.B.
CarMaker
https://www.youtube.com/watch?v=fRv7tbabkqs
Im Falle der Fahrzeugbschleunigung würde aber ein einfaches Modell in Simulink reichen.
z.B.
sowas hier:
https://www.mathworks.com/.../...acceleration-of-a-tesla-model-s-p100d
Trotz allen bringt es nicht viel, da man immer die entsprechenden Datensätze der Fahrzeuge haben muss und das läuft bei relevanten Daten wie Torsionssteifigkeit, Kupplungsschlupf etc. unter Verschlußsache, sowas muss man sich immer mühevoll selbst erarbeiten. Außer man kann in Kooperation mit einem Hersteller eine Dissertation ausarbeiten. Und bei solchen Dissertationen da kann man manchmal sehr detaillierte Angaben entnehmen.