Genaue Geschwindigkeitsmessung für Rollwiderstandsbestimmung?
Hallo,
Ich stelle die Frage mal hier im Reifenforum, da mir vorallem um den Rollwiderstand geht.
Durch Ausrollversuche in der Ebene kann man bei einem Auto den Rollwiederstand, und den Lufwiderstandskeoffizienten cw*A bestimmen.
Das möchte ich gerne tun, nur ist mein Tacho, vorallem für die Messung bei geringer Geschwindigkeit nicht genau genug, und ich musste Feststellen, daß mein Navi die Geschwindigkeit zusehr Zeitverzögert anzeigt.
Jetzt suche ich nach einer Möglichkeit, für die Versuche die Geschwindigkeit exakt und zeitlich hochaufgelößt zu bestimmen.
Konnte man die ABS-Sensoren auslesen? Hat schon jemand mit einem Fahrradtacho am Auto experimentiert? Könnte man exaktes GPS Messequipment irgendwo ausleihen? Oder weis jemand sonnst noch etwas?
vielen Dank,
Frieder
Beste Antwort im Thema
Alles, was du letztendlich mit Hilfe der normalen Räder misst (über ABS-Sensoren, Tacho, oder Fahrradtachogeber), ist nicht besonders genau, da sich der dyn. Abrollumfang im Verhältnis zur Geschwindigkeit immer etwas ändert, bzw. erstmal genau festgestellt werden müsste.
Deshalb werden genaue Messungen, für den von dir angesprochenen Zweck, mit dem Peiseler-Rad (Extra-Messrad, keine Änderungen des Abrollumfanges und kein Schlupf)) durchgeführt.
Die genaueste Messung der Geschwindigkeit bei Konstantfahrt mit Hausmitteln dürfte immer noch das GPS sein. Wenn die Empfangsbedingungen gut sind (freies Feld, Antenne möglichst auf dem Dach des Autos), sollte die Geschwindigkeit sehr gut zu ermitteln sein.
Mit dem GPS könntest du deinen Tacho für verschiedene Geschwindigkeiten kalibrieren. Das sollte dann ausreichend genug sein.
Die anderen Faktoren, die für Ausrollversuche entscheidend sind, machen eigentlich normalerweise mehr Probleme:
Wie bestimmst du die restliche vorhandene Reibung (Radlager, Antriebswellen usw.)
Es muss beim Ausrollversuch absolute Windstille herrschen.
Die Fahrbahn muss absolut waagerecht, eben und von hoher Qualität (du willst ja hauptsächlich den Rollwiderstand der Räder bestimmen...) sein.
Deine Berechnungen bleiben also relativ ungenau, so dass du bei der Geschwindigkeitsermittlung keinen allzu großen Aufwand treiben musst.
den CW-Wert (bei angenommener Resrfahrwiderständen) kann man mit dem Ausrollversuch noch einigermassen bestimmen. Bei der Ermittlung des Rollwiderstandes (bei angenommenen CW-Wert) wird es schwierig. Der so ermittelte Wert wäre auch kaum mit Werten vom Rollenprüfstand vergleichbar.
Gruß
navec
6 Antworten
Alles, was du letztendlich mit Hilfe der normalen Räder misst (über ABS-Sensoren, Tacho, oder Fahrradtachogeber), ist nicht besonders genau, da sich der dyn. Abrollumfang im Verhältnis zur Geschwindigkeit immer etwas ändert, bzw. erstmal genau festgestellt werden müsste.
Deshalb werden genaue Messungen, für den von dir angesprochenen Zweck, mit dem Peiseler-Rad (Extra-Messrad, keine Änderungen des Abrollumfanges und kein Schlupf)) durchgeführt.
Die genaueste Messung der Geschwindigkeit bei Konstantfahrt mit Hausmitteln dürfte immer noch das GPS sein. Wenn die Empfangsbedingungen gut sind (freies Feld, Antenne möglichst auf dem Dach des Autos), sollte die Geschwindigkeit sehr gut zu ermitteln sein.
Mit dem GPS könntest du deinen Tacho für verschiedene Geschwindigkeiten kalibrieren. Das sollte dann ausreichend genug sein.
Die anderen Faktoren, die für Ausrollversuche entscheidend sind, machen eigentlich normalerweise mehr Probleme:
Wie bestimmst du die restliche vorhandene Reibung (Radlager, Antriebswellen usw.)
Es muss beim Ausrollversuch absolute Windstille herrschen.
Die Fahrbahn muss absolut waagerecht, eben und von hoher Qualität (du willst ja hauptsächlich den Rollwiderstand der Räder bestimmen...) sein.
Deine Berechnungen bleiben also relativ ungenau, so dass du bei der Geschwindigkeitsermittlung keinen allzu großen Aufwand treiben musst.
den CW-Wert (bei angenommener Resrfahrwiderständen) kann man mit dem Ausrollversuch noch einigermassen bestimmen. Bei der Ermittlung des Rollwiderstandes (bei angenommenen CW-Wert) wird es schwierig. Der so ermittelte Wert wäre auch kaum mit Werten vom Rollenprüfstand vergleichbar.
Gruß
navec
Hallo Navec,
danke für deine Antwort. Stimmt Peiseler-Rad war das Stichwort. Nach dem werde ich mal ein wenig fahnden. Ich habe vor nach der Formel aus dem Kraftfahrtechnischen Taschenbuch sowohl cw als auch f_r zu bestimmen. Das geht wenn man die Ausrollzeiten bei verschiedenen Geschwindigkeitniveaus verrechnet. Dann habe ich nicht das Problem einen Wert schätzen zu müssen.
Sicher, die Lagerreibung in meinem Antriebsstrang wird zwangsweise dem Rollwiderstand zugeschlagen. Eigentlich ist meine Idee meine jetzigen Reifen mit den neuen, zu kaufenden Energiesparreifen zu vergleichen. Was interessiert ist die Differenz und die müßte gleich bleiben.
Das mit dem kalibierten Tacho wäre normal auch meinen Ansatz. Nur leider zittert der Tacho ziemlich stark. Wobei dann mal sehen, am WE habe ich ja eine neue Tachowelle bekommen. Mal sehen wie es dann ist.
Ja Windstille wäre nicht schlecht, und sollte morgends oder abend`s bei entsprechendem Wetter zu finden sein. Und ja das mit der Straße ist auch nicht einfach, aber ich habe da hier jetzt ein paar Streckenabschnitte im Auge hier. Und durch Versuchswiederholung sollten sich die Messergebnisse stabilisiern lassen.
Genau dies war bei GPS-Messungen nicht der Fall, da die zeitliche Auflößung zu gering war.
mfg
Frieder
sorry, Frieder. Aber was soll das werden?
Du kennst nicht die Reibung in den Radlagern und im Antriebsstrang.
Den Cw-Wert weißt Du exakt oder nur aus dem Prospekt?
Die Luftangriffsfläche hast Du genau ermittelt?
Tut mir leid, ich bleibe skeptisch. Und wozu das Ganze?
Hallo Frieder,
das stimmt.
Mathematisch kann man cw-Wert und Rollwiderstand durch Messungen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten herausrechnen. Mathematisch kann man viele Dinge genau berechnen. Interessant ist aber immer, wie genau das denn ist, was du da ausgerechnet hast. Daran sind schon viele Theoretiker in der Praxis gescheitert.
Du solltest, bevor du großen Aufwand betreibst, unbedingt mal eine mathematische Fehlerbetrachtung mit realistischen Toleranzen durchführen:
Die genaue Geschwindigkeit und die Zeitmessungen sind dabei die geringsten Probleme.
Die Messungen setzen absolut gleiche Versuchsbedingungen voraus.
Ein Peiseler-Rad mit automatischer Zeitermittlung bei Ausgangs- und Endgeschwindigkeit ist Voraussetzung, sonst hast du auch noch Fehler bei der Zeitmessung.
Das Problem "geeignete Meßstrecke"wird aber bleiben, wenn du auf keine echte Teststrecke zugreifen kannst. Das Problem "Wetter" sowieso.
Beispiel:
Schon ein Lüftchen von 0,2m/s (also noch Windstärke 0, kaum spürbar) von vorn lässt die Luft über 0,7km/h schneller um dein Auto strömen. Da du in deiner Berechnung die Windgeschwindigkeit gleich der Fahrgeschwindigkeit setzt, machst du dann schon den ersten, realtiv großen Fehler (besonders bei geringen Geschwindigkeiten).
Eine supergenaue Geschwindigkeitsmessung allein bringt daher keine entsprechende Genauigkeit beim Rechenergebnis.
Wenn du die Geschwindigkeit sehr genau misst, musst du zusätzlich auch noch die genaue örtliche Windgeschwindigkeit und Richtung feststellen, sonst könntest du gleich mit einfacheren Methoden die Geschwindigkeit messen.
Außerdem wäre eine genaue Ermittlung der Straßensteigung nötig. Eine Schätzung reicht da nicht.
Mit einem Peiseler-Rad auf öffentlichen Straßen ist das auch so eine Sache...
Nicht umsonst macht man Rollwiderstandsmessungen am Rollenprüfstand. Das macht erheblich weniger Aufwand, ist genauer und vor allem reproduzierbar.
Gruß
navec
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Nun,
sicher handelt es sich hier um eine gewisse 'Spielerei' ... aber was wäre das Leben auch ohne.
Die Fehlerbetrachtung will ich durch eine Varianzanlyse über mehrere Messreihen machen.
Wind und (rest) Steigungseinfluss denke ich kann ich durch wiederholen der Messung in Gegenrichtung dann schon sehen, ob die Ergebnisse nun brauchbar sind.
Sicher ist ein Rollenprüfstand wissenschaftlicher, nur habe ich nun mal keinen. Und das ermitteln des cw-Wertes ist auch kein Nebenprodukt, da ich beide Werte brauche, um das Auto im PC sinnvoll darstellen zu können. Die Querschnittsfläche ist mir bekannt und spielt keine so große Rolle, wenn ich sowohl bei der Messauswertung als auch bei späteren berechnungen denselben Wert nehme.
mfg
Frieder
Zitat:
Original geschrieben von navec
Deshalb werden genaue Messungen, für den von dir angesprochenen Zweck, mit dem Peiseler-Rad (Extra-Messrad, keine Änderungen des Abrollumfanges und kein Schlupf)) durchgeführt.
Ja die haben da ja mit dem DBV genau das was ich mir vosrtelle.
http://www.peiseler-gmbh.de/site2_d.html
Jetzt wäre nur noch die Frage, ob das mit dem kurzzeitigen ausleihen wirklich praktikabel ist.
danke,
Frieder