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Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen

Themenstarteram 12. Oktober 2015 um 17:20

Hallo ins Forum,

seit Jahren ist bekannt, dass größere Felgen einen Einfluss auf die Fahrleistungen haben. Doch wie hoch ist dieser wirklich? Dies interessierte mich, so dass ich einen kleinen Vergleich gestartet habe.

Videolink

I. Rahmenbedingungen

1. Messgerät

Gemessen wurde mein Versuch mit einer Racelogic Performance Box, einem GPS-basierenden Messsystem, dass so auch von Zeitschriften & Co verwendet wird.

2. Fahrzeug & Co

Gefahren wurde mit einem Mercedes E500 W212, einem V8 BiTurbo mit 408PS und 600Nm. Natürlich wurden Beladung, Strecke, Temperaturen, Einstellungen, Treibstoff usw. möglichst identisch gehalten und binnen einer Stunde mit beiden Radgrößen gemessen.

II. Ergebnis

1. Messwerte

Auf einer Haushaltswagen wurde zunächst die Masse der Räder notiert. Die 18" Sportpaket-Räder der E-Klasse W212 sind mit 21,6kg vergleichsweise leicht! Deutlich schwerer die 19" Räder vom SL R231 mit bis zu über 26kg. Auf der Uhr zeigen sich sofort 7% schlechtere Beschleunigungswerte -und das ganz konstant. Je schneller man fährt, desto deutlicher wird der Unterschied.

2. Subjektiv

Auch vom Gefühl her ist der Wagen mit 18" deutlich spritziger. Er spricht viel schneller an und selbst die Schaltvorgänge funktionieren noch fluffiger! Man meint, die Kiste wiegt locker 100kg weniger.

Beste Antwort im Thema
Themenstarteram 12. Oktober 2015 um 17:19

Hallo ins Forum,

seit Jahren ist bekannt, dass größere Felgen einen Einfluss auf die Fahrleistungen haben. Doch wie hoch ist dieser wirklich? Dies interessierte mich, so dass ich einen kleinen Vergleich gestartet habe.

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I. Rahmenbedingungen

1. Messgerät

Gemessen wurde mein Versuch mit einer Racelogic Performance Box, einem GPS-basierenden Messsystem, dass so auch von Zeitschriften & Co verwendet wird.

2. Fahrzeug & Co

Gefahren wurde mit einem Mercedes E500 W212, einem V8 BiTurbo mit 408PS und 600Nm. Natürlich wurden Beladung, Strecke, Temperaturen, Einstellungen, Treibstoff usw. möglichst identisch gehalten und binnen einer Stunde mit beiden Radgrößen gemessen.

II. Ergebnis

1. Messwerte

Auf einer Haushaltswagen wurde zunächst die Masse der Räder notiert. Die 18" Sportpaket-Räder der E-Klasse W212 sind mit 21,6kg vergleichsweise leicht! Deutlich schwerer die 19" Räder vom SL R231 mit bis zu über 26kg. Auf der Uhr zeigen sich sofort 7% schlechtere Beschleunigungswerte -und das ganz konstant. Je schneller man fährt, desto deutlicher wird der Unterschied.

2. Subjektiv

Auch vom Gefühl her ist der Wagen mit 18" deutlich spritziger. Er spricht viel schneller an und selbst die Schaltvorgänge funktionieren noch fluffiger! Man meint, die Kiste wiegt locker 100kg weniger.

 

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

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Themenstarteram 12. Oktober 2015 um 17:19

Hallo ins Forum,

seit Jahren ist bekannt, dass größere Felgen einen Einfluss auf die Fahrleistungen haben. Doch wie hoch ist dieser wirklich? Dies interessierte mich, so dass ich einen kleinen Vergleich gestartet habe.

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I. Rahmenbedingungen

1. Messgerät

Gemessen wurde mein Versuch mit einer Racelogic Performance Box, einem GPS-basierenden Messsystem, dass so auch von Zeitschriften & Co verwendet wird.

2. Fahrzeug & Co

Gefahren wurde mit einem Mercedes E500 W212, einem V8 BiTurbo mit 408PS und 600Nm. Natürlich wurden Beladung, Strecke, Temperaturen, Einstellungen, Treibstoff usw. möglichst identisch gehalten und binnen einer Stunde mit beiden Radgrößen gemessen.

II. Ergebnis

1. Messwerte

Auf einer Haushaltswagen wurde zunächst die Masse der Räder notiert. Die 18" Sportpaket-Räder der E-Klasse W212 sind mit 21,6kg vergleichsweise leicht! Deutlich schwerer die 19" Räder vom SL R231 mit bis zu über 26kg. Auf der Uhr zeigen sich sofort 7% schlechtere Beschleunigungswerte -und das ganz konstant. Je schneller man fährt, desto deutlicher wird der Unterschied.

2. Subjektiv

Auch vom Gefühl her ist der Wagen mit 18" deutlich spritziger. Er spricht viel schneller an und selbst die Schaltvorgänge funktionieren noch fluffiger! Man meint, die Kiste wiegt locker 100kg weniger.

 

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

Der Unterschied ist nicht nur durch die Masse selbst, sondern durch derer Verteilung im Rad zu erklären. Je größer der Felgendurchmesser, desto mehr Masse befindet sich am größeren Durchmesser, was ein höheres Massenträgheitsmoment bedeutet. Und das führt zur langsameren Beschleunigung bei gleichgebliebenen Radmoment.

Übrigens, der Unterschied 18" zu 16" ist auch sehr gut spürbar, sowohl in der Beschleunigung, als auch im Verbrauch.

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

Zitat:

Man meint, die Kiste wiegt locker 100kg weniger.

Wow.

Bei 600Nm und 408PS hätte ich nicht erwartet, das die knapp 20kg Gewichtsunterschied spürbar sind. Das klingt schon kurios :D.

Und der Unterschied in der Beschleunigung? Woher kommt der?

Denn legt man normale 18 und 19 Zoll PKW Räder übereinander, haben beide den gleichen Außenumfang. Es ist doch nur die Felge größer im Durchmesser und dafür die Reifenflanke niedriger?

 

 

VG

Christian

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

Schöner Vergleich! Ich habs zwar nicht nachgemessen, aber nach meinem Wechsel von 18" auf 20" hat sich das Fahrverhalten in allen Belangen verschlechtert. Leider kann ich, auf Grund einer geänderten Bremsanlage, nicht mehr zurück rüsten.

Welche Reifen sind denn auf den Felgen ?

Der eventuelle tatsächlichen Durchmesserunterschied der Räder kann auch einiges ausmachen.

erhöhte Reibung der breiteren Reifen,

erhöhter Luftwiderstand des Gesamtfahrzeuges,

erhöhte Trägheitsmomente durch ungünstigere Massenverteilung am Rad wie oben beschrieben von "NIPO", müsste aber noch genauer betrachtet werden, wie die Massenverhältnisse sich tatsächlich verhalten....

Das Thema mit dem Massenträgkeitsmoment mit größeren Felgen wurde im BMW Forum schon mal recht extrem intensiv diskutiert, hier:......

http://www.motor-talk.de/.../...wicht-auf-beschleunigung-t5434717.html

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

Die Reifen haben außen den gleichen Durchmesser!!!

Rotierende Massen zu beschleunigen ist ungleich kräftezehrender, als wenn das Mehrgewicht nur im Kofferraum läge.

Die hinteren 20"-Räder (11Jx20 mit 315er Bereifung) meines X5 wiegen sage und schreibe 40kg! pro Stück!

Themenstarteram 12. Oktober 2015 um 18:59

Für mich ist völlig offen, wie sich eine Änderung im Abrollumfang signifikant auf die Beschleunigung im (für dieses Fahrzeug) niedrigen Geschwindigkeitsbereich auswirken sollte. Ich glaube vielmehr, dass die Verschlechterung aus zwei Dingen resultiert.

1. Erhöhung der Fahrtwiderstände

Das Fahrzeug muss bei stationärer Geradeausfahrt folgende Widerstände überwinden:

a) Luftwiderstand

b) Reibung

c) Steigungswiderstand

Durch breitere Reifen verschlechtern sich Luftwiderstand (durch Vergrößerung der strömungswirksamen Frontfläche) und Reibung (durch Vergrößerung des Reibbeiwertes). Gleichwohl halte ich beide Einflüsse nicht für entscheidend, wenn man den Leistungsüberschuss bedenkt, den das Fahrzeug in dem Geschwindigkeitsbereich noch hat.

2. Trägheitsmoment

Die Beschleunigung eines Fahrzeuges ist abhängig von der Leistung, die das Fahrzeug noch zum Beschleunigen frei hat (also Radleistung abzüglich der Leistung, die zur Überwindung der Fahrtwiderstände nötig sind). Es ergibt sich folgende Gleichung:

Beschleunigung = (freie) Radleistung / (Zuladung + Massefaktor * Leergewicht) / Geschwindigkeit

Die Beschleunigung hängt also direkt vom Massefaktor -also dem Trägheitsmoment- ab. Die 19" Räder in meinem Beispiel waren zum einen etwas schwerer. Zum anderen ist der Massepunkt ein Stück weg von der Radnabe hin zum Reifen gewandert (weil 19" Reifen in erster Näherung so viel wiegen wie 18" und der Reifen 1" weiter außen sitzt). Das alles führt zu einem höheren Massefaktor und somit zu weniger Beschleunigung.

Themenstarteram 12. Oktober 2015 um 18:59

Für mich ist völlig offen, wie sich eine Änderung im Abrollumfang signifikant auf die Beschleunigung im (für dieses Fahrzeug) niedrigen Geschwindigkeitsbereich auswirken sollte. Ich glaube vielmehr, dass die Verschlechterung aus zwei Dingen resultiert.

1. Erhöhung der Fahrtwiderstände

Das Fahrzeug muss bei stationärer Geradeausfahrt folgende Widerstände überwinden:

a) Luftwiderstand

b) Reibung

c) Steigungswiderstand

Durch breitere Reifen verschlechtern sich Luftwiderstand (durch Vergrößerung der strömungswirksamen Frontfläche) und Reibung (durch Vergrößerung des Reibbeiwertes). Gleichwohl halte ich beide Einflüsse nicht für entscheidend, wenn man den Leistungsüberschuss bedenkt, den das Fahrzeug in dem Geschwindigkeitsbereich noch hat.

2. Trägheitsmoment

Die Beschleunigung eines Fahrzeuges ist abhängig von der Leistung, die das Fahrzeug noch zum Beschleunigen frei hat (also Radleistung abzüglich der Leistung, die zur Überwindung der Fahrtwiderstände nötig sind). Es ergibt sich folgende Gleichung:

Beschleunigung = (freie) Radleistung / (Zuladung + Massefaktor * Leergewicht) / Geschwindigkeit

Die Beschleunigung hängt also direkt vom Massefaktor -also dem Trägheitsmoment- ab. Die 19" Räder in meinem Beispiel waren zum einen etwas schwerer. Zum anderen ist der Massepunkt ein Stück weg von der Radnabe hin zum Reifen gewandert (weil 19" Reifen in erster Näherung so viel wiegen wie 18" und der Reifen 1" weiter außen sitzt). Das alles führt zu einem höheren Massefaktor und somit zu weniger Beschleunigung.

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

Da fällt mir die alte Fahrradfahrerweisheit ein: außenliegende Gewichte (dort im Sinne von schweren Mänteln) zählen doppelt...

 

[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Einfluss der Felgengröße auf die Fahrleistungen' überführt.]

Zitat:

@flat_D schrieb am 12. Oktober 2015 um 18:54:04 Uhr:

Die Reifen haben außen den gleichen Durchmesser!!!

Seltenst sind die genau gleich.

Was nicht heissen muss das die 19 Zoll Kombination grösser ist können auch kleiner sein.

Grössere Räder -> längere Überseztung -> schlechtere Beschleunigung ganz gleich wie stark das Fahrzeug ist.

Wer sagt denn, daß es eine Änderung im Abrollumfang gibt? Das ist doch Unsinn. Größere Felgen bekommen doch entsprechende Reifen mit niedrigerer Flankenhöhe (eben Niederquerschnitt) und haben genau den gleichen Abrollumfang, wie die kleineren Felgen mit entsprechend höheren Reifenflanken. ??????

Auch die Reifenbreite ist vernachlässigbar, ebenso der Luftwiderstand und sogar das Mehrgewicht als absoluter Wert ist nahezu irrelevant.

Der entscheidende Faktor heißt "rotierende Masse". Eine Felge mit größerem Durchmesser hat den Großteil ihrer Masse weiter vom Mittelpunkt des Rades entfernt. Auch der Reifen verschiebt seine Masse weiter nach außen, weil die Flanke schmaler wird. Und diese im Außenkreis des Rades konzentrierte Masse muß beim Beschleunigen des Fahrzeugs in Rotation versetzt werden. Und das kostet eben deutlich mehr Energie. Ganz einfach.

Themenstarteram 12. Oktober 2015 um 19:08

Die Faustformel längere Übersetzung = schlechtere Beschleunigung trägt nur beim Durchzug, nicht aber bei Durchbeschleunigen. Hier ist wichtig, dass die Übersetzung für den betrachteten Bereich optimal ist (in meinem Beispiel also 100-200km/h). Vorliegend reden wir übrigens über eine Umfangsdifferenz von 0,1%!

Zitat:

@zhnujm schrieb am 12. Oktober 2015 um 19:06:17 Uhr:

Zitat:

@flat_D schrieb am 12. Oktober 2015 um 18:54:04 Uhr:

Die Reifen haben außen den gleichen Durchmesser!!!

Seltenst sind die genau gleich.

Was nicht heissen muss das die 19 Zoll Kombination grösser ist können auch kleiner sein.

Grössere Räder -> längere Überseztung -> schlechtere Beschleunigung ganz gleich wie stark das Fahrzeug ist.

Ja und nein. Ja, die Durchmesser sind nie 100%ig gleich aber das ist völlig egal, weil die Unterschiede unter 1% liegen.

Nein, die Änderung der Übersetzung ist so minimal, das merkt man gar nicht, kann man noch nicht mal messen (schon die Messtoleranz ist größer). Und eine längere Übersetzung muß nicht schlechter sein. Kommt ganz darauf an, wie die Originalübersetzung vom Hersteller gewählt wurde und wie groß die Gangsprünge sind. Eine längere Übersetzung kann auch positiv für die Beschleunigung sein, wenn der erste Gang sonst schon sehr kurz ist. Es ist immer ein Kompromiss, der selten optimal für die Beschleunigung gewählt ist. Da spielen Spritsparen und andere Faktoren eine Rolle (niedrige Drehzahlen bei den üblichen Geschwindigkeitsrichtwerten 30km/h, 50km/h, 100km/h usw.)

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