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Lupo 3L Hybrid mit Radnabenmototor

VW Lupo 6X/6E, VW Lupo
Themenstarteram 13. Januar 2014 um 16:32

Hallo Leute,

ich habe einen 3L und spiele mit dem Gedanken diesen mit elektrischen Radnabenmotoren zu einem Plug-In-Hybrid zu erweitern. D.h. der Dieselmotor bleibt drinne und auf die Hinterachse werden "einfach" (schon klar, dass das nicht einfach ist) links und rechts jeweils ein ca. 10KW starker Radnabenmotor (aka Felgenmotor oder Hub-Motor http://kellycontroller.com/brushless-hub-motors-c-21_62.html ) gesteckt. Somit hätte ich ca. 20KW an der Hinterachse als optionalen, zusätzlichen Elektoantrieb.

Bitte jetzt nicht posten, dass das tausend Probleme mit sich bringt. Das ist mit voll bewusst (TÜV, Zulässiges Gesamtgewicht mit Akkus, Platz für Akkus, Eingriff ins Bremssystem der Hinterachse, Bremskraftverstärker bei abgeschaltetem Dieselaggregat uvm.)

Ich wollte nur allgemein einmal von euch Experten hören, wie Ihr die Machbarkeit bezüglich der Leistungsabgabe einschätzt?

Damit erübrigen sich eventuell alle weiteren Überlegungen, wenn Ihr zu dem gleichen Ergebnis kommt wie ich :-(

Meine Überlegungen:

Wenn ich rein elektrisch mit 20KW an Asphalt ohne Getriebe Unter-/Übersetzung fahren möchte ist dies nicht direkt vergleichbar mit der KW Leistung des Motors, korrekt?

Laut Leistungskurve im Selbststudienprogramm

http://maben.homeip.net/static/auto/vw/VW%20AUDI%20SSP/SSP%20218%20Lupo%203L%20Konstruktion%20und%20Funktion.pdf

bringt der Motor beim Anfahren im ersten Gang ca. 900 Umdrehungen/minute bei ca. 8KW Leistung. Das hört sich ja im ersten Moment nach nicht viel an, aber wieviel KW wird tatsächlich an die Antriebsachse abgegeben, da dieser Wert schlißlich den Vergleichswert mit den Elektromotoren darstellen muss?

Jetzt wird es kompliziert:

Der erste Gang hat eine Übersetzung von 38:11=3,455

Der Achsantrieb hat eine Übersetzung von 60:18=3,333

Ich würde daher wie folgt rechnen:

(900[Drehzahl-Motor]/3,455[1.Gang])/3,333[Achsantr.]=78,226[Drehzahl Achsen]

Das bedeutet, dass aus 900 Motordrehungen 78 Achsdrehungen generiert werden. Das Verhältnis ist also 900/78,226=11,505.

Ich gehe stark davon aus, dass die Leistung im gleichen Verhältnis ansteigt, wie die Drehzahl abnimmt. Dies würde bedeuten, dass die bei 900 Motorumdrehungen generierten 8KW (siehe Leisungskurve) mit dem Verhältnis von 11,505 multipliziert werden müsste:

8[KW-Motor]*11,505=92,041[KW-Achse]

Selbst wenn wir noch Pi-mal-daumen 8% Leistungverlust im Antriebsstrang abziehen würden wären wir immernoch bei über 84 KW Achsleistung beim Anfahren im ersten Gang!!!

Neben diesen 84KW würde mein 20KW Elektroantrieb ziemlich blass aussehen, stimmts?? Oder habe ich bei meiner Rechnerei etwas falsch gemacht? Bitte helft mir...

Ich befürchte die Rechnung stimmt. Ich habe das mit folgender Rechnung mit dem fünften Gang überprüft:

Der fünfte Gang hat eine Übersetzung von 34:53=0,642

Laut Leistungskurve gibt es bei 3000 Umdrehungen übrigens 33KW

(3000[Drehzahl-Motor]/0,642[5.Gang])/3,333[Achsantr.]=1402,009[Drehzahl Achsen]

1402,009[Drehzahl Achsen/Min]*60=84120,562[Drehzahl Achsen/Stunde]

84120,562[Drehzahl Achsen/Stunde]*0,001694[Reifenumfang in Kilometern]=142,5[Km/h]

Beweis?!?: Bei 3000 Touren bringt mein Lupo im Fünften tatsächlich ca. 142 Km/h

Übrigens bei diesem Beispiel würde mein Lupo aus 3000 Motortouren 1402,009 Achsumdrehungen machen, was im Fünften Gang einem Kräfte- bzw. Umdrehungsverhältnis von 2,14 enspricht. D.h.: (33KW*2,14)-8%=65KW ... also auch im Fünften mit 65KW an Achse weit über den 20KW, die die Elektromotoren bringen könnten :-((

Biiiitte, kann mir jemand sagen dass das falsch ist und dass es doch noch Hoffnung für dieses Radnaben-Hybrid-Projekt gibt??

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8 Antworten

Moin

Wow!!!

Darüber muß ich erstmal ne Nacht schlafen.

:eek::rolleyes::cool::D

Hast Du mal was mit Fahrzeugbau zu tun gehabt?

Mfg

Frank

Themenstarteram 14. Januar 2014 um 11:40

Moinsen!

Zitat:

Original geschrieben von M.Hunter

Darüber muß ich erstmal ne Nacht schlafen.

:eek::rolleyes::cool::D

... Jaaa ich weiß, das ist alles etwas lang geraten. Aber wie hätte ich das sonst verständlich und fundiert rüberbringen sollen (ist es doch hoffentlich?!?)? :cool:

Ich bin kein Freund von Posts, die nur einen Haufen Nachfragen, statt Antworten zur Folge haben. :rolleyes:

Aber ihr müsst zugeben, dass es ein echt cooles Lupoprojekt wäre, wenn es umsetzbar wäre!!!

Das einzige für mich vernünftige Plug-In-Hybrid Modell, welches aktuell erhältlich ist, ist der Opel Ampera (aka Chevrolet Volt). Der ist aber noch zu teuer und verbraucht 7,1 Liter Benzin im Otto-Betrieb. Da wären wir mit dem 3L TDI wesentlich besser dabei :p

 

Zitat:

Original geschrieben von M.Hunter

Hast Du mal was mit Fahrzeugbau zu tun gehabt?

Ich fahre seit 2002 Luop 3L und es ist inzwischen schon mein Dritter 3L. ...Soll heißen: Ja, inzwischen bin ich schon halber Fahrzeugbauer :D

Viele Grüße, Simon

 

Zitat:

Original geschrieben von okkel2

.....

Ich fahre seit 2002 Luop 3L und es ist inzwischen schon mein Dritter 3L. ...Soll heißen: Ja, inzwischen bin ich schon halber Fahrzeugbauer :D

Viele Grüße, Simon

Moin

Ich habe mit meinem 3L zwar auch schon genug Ärger gehabt, aber selbst wenn es mein 3. wäre, dann würde ich manche Gedankengänge und Kontruktionen beim 3L immer noch nicht verstehen. :D:rolleyes:

Bin ich Fahrzeugbauer, weil ich 3l fahre ne noch lange nicht, aber man muß sicherlich viel Verständnis mitbringen. :p

Ist auf jeden Fall ein nettes Ding was Du vorhast.

Ich glaube Du hast aber ein paar kleine Fehler drinne.

Zuerst geht Dein 2. Link nicht, aber ich glaube ich habe gefunden was Du uns zeigen wolltest unten als Anhang.

Als Nicht-Fahrzeugbauer glaube ich mich dran zu erinnern, das die Leistung (KW / PS) mit der Übersetzung sich nicht verändert, sondern das Drehmoment verändert sich!

Denn es wird ja auch immer bei E-Wagen / Motoren davon geredet, daß das volle Drehmoment schon mit der 1. Umdrehung da ist, während ein Verbrenner Drehzahl braucht.

Und selbst dann, fährst Du kaum mit 900U/min an, sondern eher mit 1500 und die Kupplung macht das was dazwischen liegt.

Wenn ich wirklich richtig liege, dann brauchst Du Motoren die zusammen 1265Nm bringen und dabei auch die Drehmomentkurve des 3L Diesels schaue.

Der 1. Link zeigt jetzt nur einige Radnabenmotoren, aber dabei finde ich keinen mit 10kw.

Dann kann ich scheinbar die "Leistungsdiagramme" die "Kellycontroller" angibt nicht richtig verstehen oder bin ich nur zu dumm?!?

egal.

Ich werde mal morgen auf der Arbeit einen "Jung-Ing." fragen, zwar auch kein Fahrzeugbauer, aber wenn der vor ein paar Jahren im Maschinenbau-Bereich studiert hat, sollte man dazu sicherlich mehr sagen können.

Meine Frage wäre, was ist wenn der Strom knapp wird!

Hat der Brushless beim stromlosen Mitdrehen eine hohe Bremswirkung, durch die Dauermagneten???

Mfg

Frank

am 19. Januar 2014 um 20:25

Die Berechnung ist nunmal etwas komplizierter. Wenn Du Dich mal ernsthaft einlesen willst, dann musst Du mir mal schreiben...

Jedenfalls kann man ja mal vereinfacht die aufzubringende Beschleunigungskraft errechnen - dazu gehört etwas mehr: Rollwiderstand, Luftwiderstand, Steigungswiderstand seien hier erstmal vereinfacht außen vor gelassen (niedrige Geschwindigkeiten).

Jedenfalls hättest Du die Beschleunigungsleistung = Massenfaktor * Fz.-Masse * Beschleunigung * Geschwindigkeit

Massenfaktor: lässt sich berechnen aus 1+ Trägheitsmoment aller rotierender Teile auf die Antriebsräder bezogen / (Masse*dyn. Reifenhalbmesser); Ist bei PKW von eingelegten Gang abhängig und beträgt im ersten Gang ca. 1,4, im zweiten 1,15 usw. (Anhaltswert).

Jedenfalls halte ich es für wahrscheinlich (ohne Prüfung), dass der E-Motor wegen des niedrigeren Trägheitsmomentes da näher an 1,0 liegt.

Wenn man nun (stark vereinfacht!) mal "aus dem Hut" eine gewünschte Beschleunigung von 2,0 m/s² annimmt bei einer (bereits erreichten) Geschwindigkeit von 10m/s (=36km/h), dann befindet man sich in etwa schon in dem angestrebten Leistungsbereich von 20.000 kg*m²/s³ ;)

Das heisst also, dass Du bei 36km/h rein elektrisch gerade noch mit 2m/s² beschleunigen kannst (in der Ebene, ohne Luftwiderstand). So ähnliche Überlegungen wie Du habe ich auch bereits schonmal herumgeträumt. Aber leider ist es auch so, dass man erstmal 4kEUR für so nette Spielereien übrig haben muss.

Gruß Daniel

Zitat:

Original geschrieben von volvo-for-life

Die Berechnung ist nunmal etwas komplizierter. Wenn Du Dich mal ernsthaft einlesen willst, dann musst Du mir mal schreiben...

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Gruß Daniel

Die Theorie interessiert mich auch. vielleicht könntest Du das, was Du zum Einlesen evtl. an volvo-for-life senden willst, hier in das Forum hineinstellen.

 

Viele Grüße

quali

am 20. Januar 2014 um 8:56

Nein, kann ich leider nicht ;)

Aber auch ansonsten gibt es genug Literatur von Europaverlag und Co. zum Bereich Fahrzeugtechnik.

am 20. Januar 2014 um 10:24

das interessiert mich auch. die in den raum geworfenen 4k euro faende ich nicht viel fuer so ein projekt.

Zitat:

Original geschrieben von volvo-for-life

Nein, kann ich leider nicht ;)

Aber auch ansonsten gibt es genug Literatur von Europaverlag und Co. zum Bereich Fahrzeugtechnik.

Moin

Die Aussage kann ich irgendwie nachvollziehen.

Schreibe hier mal genaueste Berechnungen rein und verrechne / verschätze Dich bei irgendeinem Wert???

Hier sind dann plötzlich zig Nachahmer im Forum, die sich dann beschweren oder viel Geld ausgegeben haben, was im Sand verlaufen ist.

Auch gibt es genügend rechtliche / versicherungstechnische Aspekte,...

Ich habe bei einem "Jung-Ing." in meiner Firma mal kurz nachgefragt, grundsätzlich ist das Drehmoment, welches sich mit der Getriebeübersetzung erhöht.

Und wie Volvo schreibt kommt es auch drauf an wie schnell man denn Beschleunigen will.

Mein "Jung-Ing." rollte denn auch etwas mit den Augen, weil bei den gedachten 20kw die fließenden Ströme schon nicht zu verachten sind.

Was die Batterie und die Regelelektronik dann erstmal bringen müssen.

Gibt es wohl auch genug Formeln zu.

Wie viel Km willst Du denn rein elektrisch mal fahren können, oder soll es nur als Unterstützung beim Anfahren dienen?

Schon mal grob darüber nachgedacht?

Aus dem Bauch heraus mußt Du ja mindestens mit 10-15 großen Autobatterien arbeiten um dann vielleicht bei 60V zu landen und etwas elektrisch fahren zu können.

Sind ja mal schnell 200kg aufwärts.

Oder hast Du an "Hightech"- Akkus gedacht?

Mfg

Frank

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