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PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad
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THEMA: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad
#147113
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 06.10.2011 15:50 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Moin
Das Drehmoment ist gleichzusetzen mit der Motorlast. Die Drehzahl mit eben der Drehzahl. Die Leistungskurven sind durch uns nur indirekt zu beeinflussen. Die Kennlinie, wie schon von Spacer beschrieben, wird die Linie sein, welche der Prius elektronisch anvisiert. Darum auch die Plötzliche Steigerung bei etwas über 3500 Umdrehungen. Hier ist der Motor eh nicht mehr Sparsam, hier darf er dann auch mal Leistung mittels Drehmoment und Drehzahl abgeben.

Der rote Bereich entspricht der 220g/kwh Muschel, der Lila Bereich der 230 g/kwh Muschel und der graue Bereich zur nächsten Muschellinie der Bereich der 240 g/kwh Muschel. Die nächsten, weiter vom roten Bereich entfernt liegenden Linien entsprechen dann noch mehr g/kwh Muscheln.

Entnehme ich meinem Motor nun 10 kw an Leistung, so kann ich sie (entlang der 10kw Linie gehen) bei 1000 Umdrehungen und annähernd voller Motorlast entnehmen, oder aber bei 5000 Umdrehungen und annähernd ohne Last. Beim Auto 1.0 würde das bedeuten: letzter Gang und Pedal voll durchtreten, oder aber 1. Gang und ohne Pedal nur wenig treten. (Im Leerlauf geschaltet benötigt der Motor nur wenig Gaspedal um den Motor auf volle Drehzahl zu jubeln.

In beiden Fällen bekomme ich 10 kw an die Antriebswelle. Im ersten Fall wird der Motor dank sehr hoher Motorlast in einem sehr guten Wirkungsgrad betrieben. Ich benötige pro kw nur 220 g/h
im letzten Fall wird der Motor mit wenig Last betrieben, er läuft in einem sehr ungünstigen Bereich für den Wirkungsgrad. Hier verbraucht er weit mehr als 240 g/h und kw. (vermutlich um 300-340) Bedeutet: Im ersten Fall verbrauche ich nach einer Stunde 2,2 Liter, im letzten (Bei gleicher geleisteter Arbeit) 3-3,4 Liter.

Beim Auto 1.0 hatte man Einfluß auf den gewählten Lastbereich. Hoher Gang, viel Gas. (ca. 85-90%) so fuhr man Sparsam. Wer im 5. durch die Ortschaften fuhr knauserte mit Sprit.

Beim Prius sind uns die Hände gebunden, er macht genau diesen Job alleine. Wie viel Leistung braucht das Auto derzeit, der Prius regelt den Motor in den richtigen Bereich. Ggf. wird der Akku geladen um den Wirkungsgrad zu erhöhen. (Kann das Stufenlose Getriebe aufgrund der Geschwindigkeit den Motor nicht in der Drehzahl verringern (benötige ich nur 20kw zum fahren, aufgrund der Geschwindigkeit kann der Motor aber nicht unter 3000 Umdrehungen, so wird der Akku geladen um im Diagramm wieder in den roten, sparsamen Bereich und somit der blauen Linie, zu kommen. Dadurch erhöhe ich den Wirkungsgrad des Motors. WIR haben darauf keinen Einfluß beim dahingleiten.

Bezüglich der P3 ANzeige möchte ich behaupten:

Der grüne Bereich bis zum C von ECO entspricht einer Drehzahl zwischen 1000 und 2500 Umdrehungen. Um die Last kümmert sich der Prius ja eh selber. Ab dem C von Eco bis zur Power Anzeige entspricht der Drehzahl von 2500 bis eben unter 4000 Umdrehungen. Und Power ist dann der Rest.

Begründung: Die Anzeige scheint aus einem Dunkelgrünen, einem hellgrünen und eben dem Power Bereich zu bestehen. (Habe einen P2)

Dunkelgrün entspricht dem Bereich, welcher die blaue Linie durch den 220g/kwh Bereich läuft, Hellgrün dem Bereich welche die Linie durch den 230 g/kwh Bereich läuft und der Rest halt außerhalb dieser beiden Bereiche.

Was ist nun sparsamer. Kommt drauf an wie schnell er in welchem Bereich beschleunigt. Es bringt nichts wenn ich bei 10 kwH 3 mal so lange benötige wie bei 20 kwh oder gar 4 mal so lange wie bei 30 kwh. Das wäre jetzt an dem geneigten Fahrer die Beschleunigungszeiten in den jeweiligen Bereichen zu ermitteln.

So meine bescheidene Meinung.

Moin
Björn
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#147123
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 06.10.2011 18:37 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
@SpacerX und Friesel

Nach folgendem Beitrag im Priuschat.com "HSI Bar Position" (in Beitrag 3) liegen die Drehzahlen in der rechten Hälfte der HSA (vom C in Eco bis zum Übergang zum Power-Bereich) zwischen 1200 und 2400 Umdrehungen:

At about 50% HSI, the ICE is burning between .80 gallons per hour to 1.10 gallons per hour and the engine is working at about 1200 rpm to 1400 rpm. At about 100% HSI, the ICE is burning between about 1.80 gallons per hour to 2.30 gallons per hour and the engine is working at about 1800 rpm to 2400 rpm.

Wenn das richtig ist, ist es unwahrscheinlich, dass bei einem Drittel des Balkens eine Drehzahl von 2200 Umdrehungen erreicht wird. Die Drehzahl müsste dort beim P3 niedriger liegen.

Der dunkelrote Bereich in der Grafik entspricht entlang der blauen Linie etwa Drehzahlen von 1200 bis 2900.

Im dunkelroten Bereich könnte es aber noch einen schwarz unterlegten Bereich hinter dem Stern geben (leider kann man das nicht so genau erkennen), der sich von 1800 bis 2500 Umdrehungen erstreckt. Evtl. ist dort der Verbrauch noch günstiger. Leider ist auch die Zuordnung von g/kWh in der Grafik nicht sehr eindeutig und vielleicht nicht vollständig, so dass für mich da Fragen offen bleiben.
Prisearchus
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#147126
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 06.10.2011 19:07 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Moin
Weder bin ich Entwickler der Motorsteuerung, noch habe ich selber einen P3. Die Nutzer hier, welche ein Diagnose Gerät während der Fahrt nutzen, die müßten dir diesbezüglich aber eigentlich helfen können, welche Drehzahlen bei welchem Stand der Anzeige anliegen.

Ich habe mir selber lediglich die Grafik in Zusammenhang mit der Anzeige im Fahrzeug und eben meiner persönlichen Logik erklärt.

Die von dir genannte Erklärung würde auch bedeuten dass der Prius nur 25 KW nutzt bevor er es POWER nennt....

Ist das eventuell der Unterschied zwischen den 3 Modis? Unter anderem eine Änderung der Anzeige? Leute mit Scangauge oder wie das Ding heist vor. (Fahr zwar nur den P2, dennoch spannend)


Moin
Björn
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#147136
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 06.10.2011 20:17 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Friesel schrieb:
Die Nutzer hier, welche ein Diagnose Gerät während der Fahrt nutzen, die müßten dir diesbezüglich aber eigentlich helfen können, welche Drehzahlen bei welchem Stand der Anzeige anliegen.
Also gemäss Scangauge liegt das Ende des Eco-Bereichs bei einer Beschleunigung aus dem Stand und normalem SOC (= ca. 60%) bei ziemlich genau 2000 U/min !

Die Anzeige ist aber selbst im gleichen Fahrmodus (z.Bsp Eco-Modus) variabel, d.h. wenn der SOC tief ist (= "ECU will nachladen") und bei höheren Geschwindigkeiten (z.Bsp. bei 120 km/h auf der Autobahn) liegen höhere Drehzahlen auch noch im Eco-Bereich...

Es ist also sehr schwierig, eine pauschale Aussage zum "Eco-Drehzahlbereich" zu machen...
Ecodriver
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#147147
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 01:20 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Wo liegt in der Ebene der geringste Verbrauch? Bei zirka 70 km/h. Aus dem Diagramm schließe ich, dass der Motor dann eine Leistung von 20 kW liefert und das bei einer Drehzahl von rund 2000 U/min. Der Verbrauch ist dann unter 220 g/kWh. Als Unsicherheit kommt der SOC hinzu.
Scangaugenutzer können dies vielleicht mal praktisch nachmessen. Für mich passt das bis hier gut zusammen. Wer einen optimalen Verbrauch in der Ebene haben will fährt 7o km/h.

Nachrechnung
220g : 0,75 (Benzindichte) = 293 ml Benzin. Für 70 km brauche ich entsprechend dem Diagramm 20 kWh Energie. Daraus ergibt sich ein Verbrauch von 0,293 Liter/kWh x 20kW = 5.86 l/70km. Das Ergebnis stimmt jetzt aber nicht mit dem realen Verbrauch überein. Wenn ich keine Rechenfehler gemacht habe, muss das Diagramm unter anderen Bedingungen als bei den Verbrauchsmessfahrten entstanden sein.
erirad
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#147148
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 08:19 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Das er für 70km/h 20kw benötigt glaube ich nicht.

Dann würde er bei 140km/h bereits 160kw benötigen. Denn der Luftwiderstand wächst quadratisch mit der Geschwindigkeit, somit wächst die benötigte Leistung mit der dritten Potenz.

Für 70km/h werden nicht mal 10kw benötigt. (Zum halten der Geschwindigkeit)

Allerdings habe ich selbst festgestellt, das bei normalen SOC Stand 70km/ der Bereich ist wo gerade von Elektro auf Benzinbetrieb gewechselt wird und habe bei konstant 70km/h meist schlechtere Verbrauchswerte als wenn ich etwas langsamer fahre (dann rein elektrisch) bzw. etwas schneller...
Gulfoss
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Letzte Änderung: 07.10.2011 08:26 von Gulfoss.
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#147151
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 08:54 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Hinweis: Das Bild mit der grünen Markierung habe ich dem Artikel The Tao of HSI entnommen, der als Link genannt wurde.

Ecodriver schrieb:Die Anzeige ist aber selbst im gleichen Modus (z.Bsp Eco-Modus) variabel, d.h. wenn der SOC tief ist (= "ECU will nachladen") und bei höheren Geschwindigkeiten (z.Bsp. bei 120 km/h auf der Autobahn) liegen höhere Drehzahlen auch noch im Eco-Bereich...
Das würde bedeuten, das die Hybrid System Anzeige für das bewusste Ansteuern des Effizienzmaximums beim Beschleunigen nicht geeignet ist. Aber andererseits ist das Anzeigeverhalten, das du beschreibst, sinnvoll um uns zu einer für das Gesamtsystem effizienten Fahrweise zu bringen.

Vielleicht erkläre ich noch mal die Situation - um die es mir geht und die sich z.B. im Stadtverkehr immer wieder ergibt (Der Rückspiegel ist frei - so das kein Nachfolgender behindert wird.):
Das Auto steht an einer Ampel/Vorhahrt etc. und soll nun möglichst effizient auf (Tacho 55km/h) reale 50kmh beschleunigt werden. Auf welchen Wert soll ich den "Schubregler" treten - um eine Energie optimierte Beschleunigung zu erhalten ?

VG
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#147154
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 09:23 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Naja die Frage ist dann auch was ist effizienter:

a) Langsam und lange(!) Beschleunigung
b) Schnelle und kurze(!) Beschleunigung


Ist Fall a) effizienter trotz längerer Beschleunigungsphase?

Oder Fall b) da kürzere Beschleunigungsphase und schneller beim effizienteren Konstantfahren..

Ich denke der Unterschied ist marginal...
Gulfoss
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#147171
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 15:40 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Ich glaube, wenn man solche Fragen wirklich klären will, muss man das empirisch machen, also so ähnlich, wie das schon in einem vorherigen Beitrag in diesem Thread beschrieben habe:

Man braucht eine geeignete, längere Teststrecke ohne störenden Verkehr, und alle Bedingungen (Wetter, Ladezustand der Batterie, Motortemperatur) müssen annähernd konstant sein.

Dann kann man auf der Strecke durchgehend (Hinweg und Rückweg) Pulse & Glide fahren, und zwar so, dass man pro Fahrt jeweils eine Beschleunigungsstärke (also Balken immer bis zur gleichen Stelle) für den Pulse wählt, und die auch die maximale und minimale Geschwindigkeit des P&G gleich hält.

Dann testet man nacheinander unterschiedliche Beschleunigungsstärken auf der Strecke. Wenn man den Verbrauchsmesser ( z.B. Trip B ) vor jeder Fahrt nullt, kann man hinterher vergleichen, wie sich die verschiedenen Beschleunigungsstärken auf den Verbrauch auswirken.

Ich habe leider keine solche Strecke bei mir in der Nähe, aber es scheint sie zu geben: kalkulatorix sprach hier von solch einer Strecke, wo er das Pulse & Glide getestet hat, wenn auch wohl nicht mit verschiedenen Beschleunigungsstärken, sondern nur mit verschiedenen Geschwindigkeiten.
Prisearchus
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#147172
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 16:08 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
@Prisearchus,

Ich glaube, wenn man solche Fragen wirklich klären will, muss man das empirisch machen, also so ähnlich, wie das schon in einem vorherigen Beitrag in diesem Thread beschrieben habe:

Man braucht eine geeignete, längere Teststrecke ohne störenden Verkehr, und alle Bedingungen (Wetter, Ladezustand der Batterie, Motortemperatur) müssen annähernd konstant sein.


Eine andere Herangehensweise an den empirischen Test wäre, das man unter Praxisbedingungen testet aber dafür einen längeren Zeitraum und so die Fehlerquellen über den Durchschnitt ausgleicht. Damit wäre auch das Problem des schlecht zu kontrollierenden Ladezustandes eliminiert - ansonsten müsstest du deinen Test für verschiedenen Ladezustände durchtesten.
SpacerX
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#147173
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 16:14 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Wo liegt in der Ebene der geringste Verbrauch? Bei zirka 70 km/h. Aus dem Diagramm schließe ich, dass der Motor dann eine Leistung von 20 kW liefert und das bei einer Drehzahl von rund 2000 U/min.

Ich glaube mein Denkfehler ist, das geringster Verbrauch nicht bei optimalen Wirkungsgrad des Motors auftritt.
Grüße Erirad
erirad
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#147174
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 16:38 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Ja da fällt man gerne drauf rein, man denkt bester Wirkungsgrad = bester Verbrauch, dem ist aber nicht so
Gulfoss
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#147177
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 17:01 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
@SpacerX

Das in der Praxis zu testen, ist meiner Erfahrung nach sehr viel schwieriger, weil es nur selten vorkommt, dass die Bedingungen ausreichend ähnlich sind, selbst wenn man oft dieselbe Strecke fährt.

Da ist erstens das Problem des Wetters: Für einen Vergleich müssen die Temperaturen sehr ähnlich sein, weil höhere Temperaturen zu einem Minderverbrauch führen.

Außerdem müssen die Straßenverhältnisse bei den verglichenen Fahrten gleich sein (also z.B. immer trocken).

Hinzu kommt der Wind, den man nur selten genau einschätzen kann, der aber einen deutlichen Einfluss auf den Verbrauch nehmen kann (Bei Rückenwind kann man ziemlich sparsam fahren, bei Gegen- oder Seitenwind weniger)

Weiterhin kann man im normalen Straßenverkehr nicht ununterbrochen Pulse & Glide in einem vorher festgelegten Geschwindigkeitsbereich fahren, es sei denn Du hast eine Strecke ohne Ampeln etc., und die Nerven, die unerfreulichen Reaktionen der anderen Autofahrer zu ertragen. Wenn man nicht durchgehend P & G fährt, bzw. nicht sehr ähnliche Geschwindigkeits- und Beschleunigungsbedingungen hat, sind die Ergebnisse kaum vergleichbar.

Dann kommen noch Dinge hinzu wie Reifendruck, Zuladung, Nutzung elektrischer Verbraucher, die von Fahrt zu Fahrt variieren können.

Da die Unterschiede der Beschleunigungsarten (innerhalb des Bereiches ein Viertel bis Dreiviertel der rechten Hälfte der Hybridsytemanzeige) wahrscheinlich höchstens im Bereich von einigen Zehntel-Litern liegen, können die geannten Faktoren das Ergebnis nennenswert beeinflussen und schwer beurteilbar machen.

Bei einem kontrollierten Test auf einer geeigneten Teststrecke an einem windstillen, trockenen Tag kann man die Faktoren aber fast alle konstant halten. Insofern ist der Batterieladezustand nur ein Faktor, der dann nicht so stark Gewicht fällt, und den man beim anschließenden Vergleich leichter berücksichtigen kann, als die Vielzahl der anderen Einflüsse.
Prisearchus
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#147188
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 07.10.2011 19:11 - vor 12 Jahren, 7 Monaten  
Beim PII hatte ich beide Beschleunigungsmethoden probiert und im Gesamtverbrauch keinen verwertbaren Unterschied bemerkt.

Also habe ich dann die im Verkehr jeweils nutzbare Methode angewandt.
Schoettker
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#159044
Aw: PIII Optimale Drehzahl mit maximalen Wirkungsgrad 08.04.2012 19:02 - vor 12 Jahren, 1 Monat  
Locutus666 schrieb:
...
Am Rande mal erwähnt: Wenn jemand die Schaubilder hat, könnte man die mal ins WIki stellen.

Guter Plan, habe ich mal gemacht Wirkungsgrad
KSR1
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Letzte Änderung: 08.04.2012 19:03 von KSR1.
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