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Der Prius 2 erschien Ende 2003 auf dem deutschen Markt, 2006 sein Facelift. 2009 wurde das Modell durch den Prius 3 abgelöst.
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THEMA: Aerodynamik-Tuning
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#523676
Aw: Aerodynamik-Tuning 16.03.2019 21:18 - vor 6 Tagen, 23 Stunden  
PS: Bitte erläutere mir mal, warum ein drehendes Rad "schwerer" sein soll als ein still stehendes!?

Da muss zwischen statischen und dynamischen Situationen unterschieden werden.
Für den Rollwiderstand bei einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit (statische Situation) sind 1000g Zusatzgewicht anzusetzen.
Für den Beschleunigungswiderstand (dynamische Situation) ist mit mehr als 1000g "Zusatzgewicht" zu rechnen. Hier kommt zur Massenträgheit zusätzlich noch die Rotationsträgheit hinzu.

Ungefähr so schaut das Optimum aus:

Die Untersuchung „Influences of Different Front and Rear Wheel Designs on Aerodynamic Drag of a Sedan Type Passenger Car (2011)“ kam zu folgendem Ergebnis:
Die optimale Radabdeckung kann vom betrachten Fahrzeug abhängen. In der Untersuchung hat eine ebene Abdeckung mit 5 Löchern nahe der Drehachse am besten abgeschnitten. Begründung: Im Radhaus wird in einem relativ kleinem Bereich viel Luftwiderstand erzeugt. Löcher in der Radabdeckung erhöhen zwar den äußeren Luftwiderstand, senken aber in ihrer Funktion als Radhausentlüftung den Luftdruck im Radhaus. Dadurch wird der Luftwiderstand im Radhaus (und der des kompletten Fahrzeugs) gesenkt.
Radabdeckungen ohne Löcher werden (aus Herstellersicht) als nicht serientauglich angesehen, da eine ausreichende Bremsenkühlung nicht gewährleistet werden kann. (Ein Hersteller geht natürlich eher von der größtmöglichen Belastung z.B. Alpenpässe, Rennstrecke, ... in Kombination mit nicht optlmaler Fahrweise aus.)

Ich habe meine Löcher bewusst außen platziert. Das vereinfacht die Luftdruckkontrolle und reduziert die Gefahr einer Unwucht. Also durch Schmutz/Eis, was sich ansonsten in den dann (bei meiner Umsetzung) vorhandenen Taschen ansammeln könnte.
Schnappie
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#523678
Aw: Aerodynamik-Tuning 16.03.2019 21:20 - vor 6 Tagen, 23 Stunden  
Hier mal etwas schnelles für zwischendurch:

Über das Internet habe ich mir eine ABS Platte 1m x 1m x 2mm gekauft. Laut Anbieter für den Einsatz an PKWs zugelassen, innen wie außen.

Der P2 hat vorne zwei Aushöhlungen in der Unterbodenverkleidung, dort wo sich die Verzurrhaken für den Schiffstransport befinden. Da diese wohl nie wieder benutzt werden, können sie gefahrlos abgedeckt werden.

Das bringt in Sachen Luftwiderstand nicht viel, ist aber relativ schnell gemacht. Ein Problem bei der Montage sind die verrosteten Schrauben, mit denen die Radspoiler befestigt sind. Sie währen eigentlich gut zur Befestigung geeignet, lassen sich aber wohl nicht mehr zerstörungsfrei entfernen. Deshalb habe ich sie nicht genutzt. Meine Teile sind mit 3 Schrauben befestigt und zusätzlich am Radspoiler mit einem Stück Moosgummi festgeklemmt. Das ist so in Ordnung (sagt der TÜV-Prüfer).

Vorne sind die zwei vorhandenen Schrauben mitbenutzt, hinten mit einer M5x60 Schraube den vorhandenen Kunststoffdübel ersetzt.

Das Foto ist noch mit einer zu kurzen 50mm Schraube entstanden:

Schablone:


Verwendeter Abstandshalter:
Schnappie
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Letzte Änderung: 16.03.2019 21:23 von Schnappie.Grund: 3 Fotos
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#523679
Aw: Aerodynamik-Tuning 16.03.2019 21:24 - vor 6 Tagen, 23 Stunden  
Das hier ist schon etwas aufwändiger, wurde aber auch vom TÜV akzeptiert.

Material:
ABS Platte 2mm, lt. Anbieter für den Einsatz an PKWs zugelassen, innen wie außen.
Befestigung:
Vorne links: Haltewinkel an vorhandenem Befestigungsloch
Vorne mitte: Haltewinkel an gebohrtem Befestigungsloch
Hinten links: Geschraubte Kunststoffklammer an Hilfsrahmen
Hinten mitte: Geklemmte Metallklammer an Hilfsrahmen / Motorabstützung
Bearbeitung:
Zum Biegen der Teile habe ich ein Heißluftgerät benutzt.
Als Kleber habe ich einen verschweißenden Kleber verwendet.
An einer unkritischen Stelle habe ich zur Montage eines Haltewinkels ein Loch in das Fahrzeug gebohrt.

Vorne links:


Vorne mitte:


Von oben:


Warum denn das?
Mein Wunsch ist es am P2 drei Punkte zu verbessern:
- Den Verbrauch im Winter zu reduzieren.
- Den Verbrauch bei hohen Geschwindigkeiten zu reduzieren.
- Die Fahrleistungen bei hohen Geschwindigkeiten zu verbessern.

Zusätzlich sollte ich auch noch folgendes erreichen:
- Kontroll- und Wartungsarbeiten sollten nicht erschwert werden.
- Es sollte keine Einschränkungen bei der Nutzung des Fahrzeugs geben.

So bin ich auf diese Lösung gekommen.

Das Getriebe des P2 hat einen Schwachpunkt. Es ist relativ viel Öl im Getriebe und es besitzt ein Vorgelege, das sich an der tiefsten Stelle des Getriebes befindet. Das führt dazu, das die internen Getriebeverluste (Ölplanschverluste) bei kaltem Getriebeöl deutlich höher sind, als bei warmen Getriebeöl. Das ORNL hat damals einen P2 Untersucht. Unter anderem wurden die internen, nicht elektrischen Getriebeverluste des P2 bei 160 km/h gemessen. Im Ergebnis waren die Verluste bei kaltem Getriebe fast 1kW höher, als im warmem Zustand.
(Hinweis: Dieser Effekt tritt prinzipiell in jedem ölgeschmiertem Getriebe auf. Beim P2 ist dieser Effekt aufgrund der Getriebekonstruktion besonders groß. P3 und P4 sind an dieser Stelle wesentlich unproblematischer. Auch sollte die Auswirkung nicht überbewertet werden. 1000W Verlust bei 160 km/h dürften etwa 250W Verlust bei 80 km/h entsprechen. Und auch diese 250W erwärmen das Getriebeöl und werden somit schnell geringer.)
Ich habe eine Vergleichsmessung durchgeführt. Ergebnis: Nach einer einstündigen Landstrassenfahrt bei +5° Außentemperatur war das Getriebegehäuse an seiner Unterseite mit Abdeckung etwa 4-7° wärmer als ohne Abdeckung. Durch das wärmere Getriebe dürfte ich im Winter durchschnittlich etwa 40W (eine kleine Kerzenflamme) weniger verbrennen.

Wie hier zu erkennen ist, habe ich mich schon länger mit dem Thema Motorraumverkleidung beschäftigt. (Meine aktuelle Lösung besitzt einen gewissen Reifegrad. Nachmachen ist trotzdem nur auf eigene Gefahr möglich.):
www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...imitstart=345#431690
Bis heute habe ich die dort gemessenen Maximalmtemperaturen nicht überschritten. Bisher bin ich mit der Verkleidung bei maximal 28° gefahren, im Gebirge bei maximal 21°.

Um die Reduzierung des Luftwiderstands abschätzen zu können, habe ich in Veröffentlichungen nach vergleichbarem gesucht. Die Abdeckung könnte für etwa -0,6% Luftwiderstand verantwortlich sein.

Ich finde es bei so einem Vorhaben wichtig, immer auch bei den Profis nach Vorbildern zu suchen. Denn wenn etwas sinnvoll ist, dann sollte es irgendein Hersteller schon mal umgesetzt haben. In den Monaten vor der Umsetzung habe ich mir viele Neuwagen von unten angesehen. Und tatsächlich, es gibt einen I20, dessen Form der Motorraumverkleidung sehr ähnlich zu meiner Abdeckung ist.

Und hier noch mal von hinten gesehen:
Schnappie
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Letzte Änderung: 17.03.2019 15:39 von Schnappie.Grund: Mehr Fotos
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#523687
Aw: Aerodynamik-Tuning 16.03.2019 23:25 - vor 6 Tagen, 21 Stunden  
Schnappie schrieb:
Da muss zwischen statischen und dynamischen Situationen unterschieden werden.
Für den Rollwiderstand bei einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit (statische Situation) sind 1000g Zusatzgewicht anzusetzen.
Für den Beschleunigungswiderstand (dynamische Situation) ist mit mehr als 1000g "Zusatzgewicht" zu rechnen. Hier kommt zur Massenträgheit zusätzlich noch die Rotationsträgheit


Moin,

Das verstehe ich nicht. Kannst Du das bitte nochmal erläutern?
1000g? Einheit? Bezug? Wirkrichtung? Naja alles halt..
Dix
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Letzte Änderung: 17.03.2019 09:58 von Shar.Grund: Doppelzitat entfernt
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Dirk

Neulich hatte ich einen AYGO als Werkstattwagen. Jetzt weiß ich, was AYGO bedeutet: "I'd rather go..."
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#523788
Aw: Aerodynamik-Tuning 17.03.2019 15:42 - vor 6 Tagen, 5 Stunden  
Ich habe weiter oben noch ein paar Fotos zur Motorraumabdeckung ergänzt.

Um die (hoffentlich) meist gestellte Frage zu beantworten:

„Eine 1m x 1m ABS Platte, das reicht doch aus um damit auch noch …"

Ja, stimmt ...

Rechts (das Teil mit den Bindfäden):


Links:


Diese Teile haben eine doppelte Funktion. Sie senken nicht nur den Luftwiderstand, sie decken auch noch zwei „problematische“ Roststellen am Unterboden des P2 ab. Bei einer Fahrt durch normalen Regen bleiben die Roststellen nun nahezu trocken. Wenn ich sehe, wie mein P2 dort rostet, so glaube ich, währe im Alter von 20 bis 25 Jahren vor den Hinterrädern eine Rostreparatur notwendig. Die sollte sich jetzt um ein paar Jahre nach hinten verschieben.

Die Teile, die ich am Unterboden verbaut habe, erhöhen das Fahrzeuggewicht um etwa 2 kg.

Der Luftwiderstand des P3 ist etwa 3,2% geringer, als der des P2.
Mit allen Änderungen, die ich bis jetzt an meinem P2 vorgenommen habe, könnte mein P2 nun in etwa den Luftwiderstand eines P3 besitzen.
Insgesamt sollte mein P2 damit über das Jahr gesehen um etwa 0,1 l/100km sparsamer geworden sein.
(Oder anders ausgedrückt: Innerorts +- 0,0 l, Autobahn - 0,2 l)
Siehe zu dieser Abschätzung auch:
www.priusfreunde.de/portal/?option=com_k...tid=13&id=237739
Schnappie
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Letzte Änderung: 17.03.2019 15:46 von Schnappie.Grund: Zwei Fotos
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#523792
Aw: Aerodynamik-Tuning 17.03.2019 15:59 - vor 6 Tagen, 4 Stunden  
Danke Schnappie.

LG
Klaus
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2015 - CT200h, 06.2012, Executive onyxschwarz, innen beige.
Ex: 2010-2015 Prius II, 09.2006, SOL in Arctisblau. Den fährt nun meine Freundin.

Alle Angaben in km/h aus OBD, wenn nicht anders angegeben.
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#523794
Aw: Aerodynamik-Tuning 17.03.2019 16:03 - vor 6 Tagen, 4 Stunden  
1000g?
Die Einheit ist Gramm (Gewichtsäquivalent).

Um einen Körper in Rotation zu versetzen, muss Energie aufgewendet werden.
Um einen Körper in eine lineare Bewegung zu versetzen, muss Energie aufgewendet werden.
Da Energie + Energie = Energie kann in manchen Fällen vereinfacht werden. Statt die Rotation separat zu berechnen, kann das zu bewegende Teil einfach schwerer gemacht/gerechnet werden.

de.wikipedia.org/wiki/Rotationsenergie
Schnappie
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Letzte Änderung: 17.03.2019 16:03 von Schnappie.
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#523803
Aw: Aerodynamik-Tuning 17.03.2019 17:24 - vor 6 Tagen, 3 Stunden  
Danke.

Wir reden also über 0.06% von etwa 1500kg Fahrzeugmasse.
Das ist in meinen Augen noch nichtmal der Rede wert. Da müsste man ultra-hochwissenschaftlich an alles Weitere drangehen, bevor dies ins buchstäblich ins Gewicht fällt.
Dix
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Dirk

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Aw: Aerodynamik-Tuning 17.03.2019 18:30 - vor 6 Tagen, 2 Stunden  
Guten Abend,
tolles Thema und schöne Beiträge, @Schnappie!

Danke!
der_flieger
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