Priusfreunde.de

Ich habe die Themen mal zusammengefasst, da es offenbar hauptsächlich um Autos mit HSD geht.

LG
Klaus

@Dix
Ja, genau. Wenn der Verbrenner aus ist, bedeutet es, dass keinerlei elektrischer Strom zum oder vom Akku fließt, das ist die Nullinie.

@bgl-tom
Als zweiter in der Reihe geht es fast immer nicht, gleich mit Verbrenner loszufahren, das stimmt. Als erster an der Ampel kann man das aber gut machen. Die Nebenspur-Leute meinen dann auf den ersten Metern immer, man mache mit ihnen ein Rennen.
Da das HSD aber keine mechanische Kupplung o.ä, hat, gibt es hier eigentlich keinen nennenswert höheren Materialverschleiß.
Ansonsten muss man aber auch sagen, dass es nicht soo schlimm ist die ersten Meter elektrisch zu rollen. Die nötige Energie um von 25km/h auf 50km/h zu beschleunigen ist exakt 3 mal größer, als die nötige Energie um von 0 auf 25km/h zu beschleunigen. D.h. für den allgemeinen Alltag kann man die Beschleunigungs-Regel bei niedrigen Geschwindigkeiten etwas aufweichen, auch wenn das absolute Optimum etwas anders aussieht.

dukesim schrieb:
@RoRo

Kleines Detail zur 1/3 Leistung: Im Prius 4 (und wohl auch bei anderen Modellen) ändert sich die Lage der 1/3 Leistung in der Anzeige, abhängig von der Geschwindigkeit. Bei z.B.30km/h ist diese wirklich direkt am oberen Ende des ECO-Bereichs, bei Geschwindigkeiten von 120km/h wandert dieselbe Leistung in der Anzeige ca. in die Mitte zwischen ECO-Mittellinie und Power-Anfangs-Linie.



interessant mit der 1/3 Leistung (im P3 ~34kw), also wenn man z.Bsp von 0 auf 120km/h beschleunigen will dann:
zuerst gasgeben bis kurz vor ende des Echo Bereiches und mit zunehmender Geschwindigkeit das Gaspedal etwas lupfen um zum Schluss bei 120km/h etwa in die Mitte zwischen ECO-Mittellinie und Power-Anfangs-Linie zu kommen.

Wärend der Beschleunigung von 0 auf 120km/h also langsam vom gasgehen?

Gruß
RoRo

Für so eine Fahrweise braucht man die passende Gegend. Selbst in der Ebenen beschleunige ich auf der Bundesstraße bis 1/3 vom Powerbereich. Bergauf braucht der Motor manchmal >4.000 Umdrehungen, um nur 80km/h per Tempomat zu halten. Beschleunigen geht da nur mit Vollgas.

LG
Klaus

RoRo schrieb:
(...)
interessant mit der 1/3 Leistung (im P3 ~34kw), also wenn man z.Bsp von 0 auf 120km/h beschleunigen will dann:
(...)
Wärend der Beschleunigung von 0 auf 120km/h also langsam vom gasgehen? (...)
1/3 von der Verbennerleistung, also ca. 24kW sind gemeint. Und ja, um diese zu halten, muss man tatsächlich nach und nach leicht vom Gas. Und genau weil sich das Beschleunigen so immer mehr in die Länge zieht, ist das System so programmiert, dass es mit zunehmender Geschwindigkeit, immer mehr Leistung "einschmuggelt". Das ist übrigens bei einem rein mechanischen klassischen Vebrennerauto ähnlich, weil man immer später hochschaltet und bei gleicher Gaspedalstellung mehr Umdrehungen fährt und damit bei hohen Geschwindigkeiten immer mehr Leistung hat. Man hat die HSDs also ein bisschen auf klassisches Fahrverhalten getrimmt, was durchaus auch intuitiv gut zu fahren ist.

Wie bereits angesprochen: Es gibt zwar ein bekanntes Optimum, man muss da aber nicht immer perfekt treffen um das meiste an Vorteil abzuschöpfen. Man sollte sich im Alltag also eher darauf konzentrieren die Extrema zu vermeiden, bzw. nur für kurze Zeit zu haben.
Man kann also durchaus in den unteren Power-Bereich reingehen, ohne das der Verbrauch besonders steigt. Vor allem beim Beschleunigen und Berg hoch. Hintergrund: Hier wird Energie konservativ gespeichert, sprich ohne Verluste. Das gilt sowohl für potenzielle, als auch für kinetische Energie.
Was man hingegen vermeiden sollte: Im hohen Powerbereich beschleunigen und dann wieder viel regenerativ bremsen. Hier kombiniert man die schlechte Lage im Verbrauchskennfeld des Verbrenners und brockt sich Lade- und Entladeverluste ein. Die "Spezialisten" schaffen es dann auch immer wieder die Reibungsbremse zu bemühen, was natürlich der GAU ist, da kann man gleich Golf fahren.

Interessant ist in diesem Zusammenhang vielleicht auch, dass sich der Tempomat mit der Leistungsanforderung nicht nur am Tempo, sondern auch an der Beschleunigung orientiert.

Fährt man z.B. mit 50 km/h und der Tempomat hat 100 km/h gespeichert, dann gibt er unterschiedlich Gas, wenn man ihn aktiviert. Je nach Ebene/Steigung/Gefälle anscheinend nach Möglichkeit immer so viel, dass eine bestimmte Geschwindigkeitsdifferenz in einer an ECO/Normal angepassten, "vorkonfigurierten" Zeit erreicht wird.

THX an alle

Gruß
RoRo

Ich möchte starke Zweifel anmelden an der These, dass konstante Leistung des ICE in dessen Bestpunkt optimal sei. Siehe auch meine Berechnungen irgendwo in den Tiefen des Forums. Es kommt auf die kombinierte Effizienz des gesamten Antriebsstrangs an und da dominieren die Wandlungsverluste im elektrischen Pfad die Unterschiede im Wirkungsgrad des ICE.

Grüße Philipp

Im weiteren Detail ist das auf jeden Fall der Fall, ändert es signifikant etwas an der Fahr-Methodik?
Kannst du das vielleicht in ein zwei Sätzen erläutern?

Was soweit für den P4 bekannt ist, ist z.B., dass MG1 bei 125km/h und 2200rpm des Verbrenners(und 100Nm = optimaler Betriebspunkt Verbrenner) auf knapp 0rpm runter geht, damit also nicht nur der Akku nicht mehr involviert ist, sondern auch die ECU kaum Leistung zwischen MG1 und MG2 transferieren muss. Das von der Effizienz des Antriebsstrangs natürlich maximal. Hier ist der goldene Punkt des P4-Antriebsstrangs. Dass man bei 120km/h trotzdem weniger verbraucht, liegt man noch deutlich relevanteren Luftwiderstand.

Ist hier jemand so fit in Physik, um dieses Thema etwas aus physikalisch (vereinfachter) Sicht zu erörtern - Rollwiderstand, Beschleunigungswiderstand, Luftwiderstand, ...?

Für wissenschaftliche Überlegungen bemüht bitte die erweiterte Suche "jedes Datum" bzw. schaut die Rubriken durch. Genannt seien die Wirkungsgradüberlegungen von @proprius.

LG
Klaus

@bgl-tom

Welches Thema meinst du genau?

Rollwiderstand und Luftwiderstand (und weitere mechanische und elektrische Verluste im Auto) sind nicht konservativ, hier verliert man grundsätzlich Energie an die Umwelt, wenn man eine Strecke zurücklegt.
Der Verbrauch pro Strecke ist beim Rollwiderstand unabhängig von der Geschwindigkeit, beim Luftwiderstand hingegen ist er von Geschwindigkeit hoch zwei abhängig.
Höhe und Geschwindigkeit("Beschleunigungswiderstand") an sich sind verlustfreie Energie-Speicher, der Akku ist hingegen verlustbehaftet.
Alle mechanische Energie für den Antrieb des Autos kommt ursprünglich vom Verbrenner, welcher gemäß Verbrauchskennfeld unterschiedliche Betriebspunkte mit entsprechend unterschiedlichen Wirkungsgraden hat. Das hängt mit der Auslegung des Motors zusammen, der optimalen Vergasung des Gemischs im Brennraum und der optimalen Verbrennungsgeschwindigkeit. Aus chemischer Energie wird mechanische, mal mit mehr, mal mit weniger Verlustwärme.

Daraus leiten sich direkt folgende Regeln ab:

• Gewinnung der mechanischen Energie durch den Verbrenner möglichst im optimalen Betriebspunkt (beim P4 ca. 1/3 der Maximal-Leistung)


• Speicherung der Energie möglichst in verlustfreien Speichern wie Höhe und Geschwindigkeit und nicht im Akku


• Ansonsten allgemein so langsam fahren wie möglich fahren, um möglichst wenig Luftwiderstand zu haben

Man merkt, Punkt 2 und 3 widersprechen sich vielleicht ein bisschen, es geht wirklich um die langsame Geschwindigkeit und nicht um das langsame Beschleunigen.
Als grobe Faustregel kann man sagen, das bei einem PKW ab 80 km/h der Luftwiderstand mehr als die Hälfte des gesamten Fahrtwiderstandes ausmacht. Bei einem Rennradfahrer sind es übrigens 16km/h. Unterhalb dieser Geschwindigkeiten spielt der Luftwiderstand zwar eine zunehmend geringere Rolle, es ist aber der einzige wirklich variable Anteil. Darüber dominiert der Luftwiderstand durch den quadratischen Anteil ganz enorm, und ist der Hauptgrund für den großen Mehrverbrauch bei hohen Geschwindigkeiten.

Wenn die doppelte Energieumwandlung das Hauptproblem beim HSD ist, warum ist dann ausgerechnet auf der Autobahn der Verbrauch relativ hoch? Gerade bei hohen Geschwindigkeiten wird doch der Gößte Teil der Energie direkt mechanisch ohne Umwandlung über das Hohlrad direkt auf den Antrieb als Drehbewegung übertragen. Unter Volllast und hoher Geschwindigkeit das Sonnenrad vom MG1 fast angehalten. Bei einer so niedrigen Drehzahl kann der MG1 nicht viel mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln und weil die Drehzal vom Hohlrad hoch ist kann hier fast die gesamte Leistung auf das Hohlrad übertragen werden. Das Drehmoment am Hohlrad beträgt zwar nur 72% vom ICE, aber bei Volllast und Höchstgeschwindigkeit ist die Drehzahl des Hohlrades höher als die des ICEs.
Wenn der ICE 112 Nm Drehmoment bringt, werden 112/100×72% = 80,64 Nm auf das Hohlrad übertragen Dazu können dann noch etwa maximal ich meine es waren 164 Nm vom MG2 kommen, sodass maximal 244,64 Nm am Hohlrad Anliegen könnten. Aber da gibt es halt auch Grenzen, die vom System abhängig sind. Bei Höchstgeschwindigkeit müsste man dazu fast die gesamte Leistung des MG2 aus der Batterie ziehen. Das macht das System wohl nicht mit. Bei niedriger Geschwindigkeit und Volllast dreht der MG1 viel schneller und generiert viel mehr Strom, denn die ICE Drehzahl wird vei Volllast fast konstant gehalten.



Gerd

P_Arthur schrieb:
Ich möchte starke Zweifel anmelden an der These, dass konstante Leistung des ICE in dessen Bestpunkt optimal sei. (...)Es kommt auf die kombinierte Effizienz des gesamten Antriebsstrangs an und da dominieren die Wandlungsverluste im elektrischen Pfad die Unterschiede im Wirkungsgrad des ICE.
(...)
dukesim schrieb:
Im weiteren Detail ist das auf jeden Fall der Fall, ändert es signifikant etwas an der Fahr-Methodik?
Was soweit für den P4 bekannt ist, ist z.B., dass MG1 (...) auf knapp 0rpm runter geht, damit also nicht nur der Akku nicht mehr involviert ist, sondern auch die ECU kaum Leistung zwischen MG1 und MG2 transferieren muss.(...)
Ich habe noch einmal herausgekramt, das Thema MG1 Geschwindigkeit:
www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...limitstart=15#238723

Wie angesprochen, im Detail ist dieser Aspekt relevant. Man muss zu den Zahlen im verlinkten Thread unbedingt bedenken, dass seit der 2. Generation, um die es dort geht, massive Fortschritte im Bereich der Effizienz der Leistungselektronik und der E-Motoren gemacht wurden. Der größte Anteil der Verbrauchsreduzierung ist auf die Verbesserungen beim elektrischen Pfad zurückzuführen. D.h. beim P2 war die Betrachtung des elektrischen Pfades für die Gesamtbilanz deutlich relevanter, als dies beim P4 der Fall ist.

Für die Praxis heißt dieser Detailsaspekt der MG1-Geschwindigkeit:
Bei niedrigen Geschwindigkeiten kann man sich leicht unterhalb der 1/3-Maximalleistung orientieren (dann dreht der Verbrenner etwas langsamer, damit auch MG1), bei höheren Geschwindigkeiten bleibt man hingegen am besten genau auf den 1/3. Wobei einem dann bei niedrigen Geschwindigkeiten das oben besprochene Verlagern des 1/3-Punktes in der Anzeige, abhängig von der Geschwindigkeit, ein bisschen entgegen kommt.

@Yaris Gerd
Habe diesen Aspekt gerade angesprochen:
dukesim schrieb:
(...) Darüber dominiert der Luftwiderstand durch den quadratischen Anteil ganz enorm, und ist der Hauptgrund für den großen Mehrverbrauch bei hohen Geschwindigkeiten.

Die Umwandlung ist das Hauptproblem des HSD, der Luftwiderstand ist das "Hauptproblem" jedes Automobils.

Was im Weiteren hinzu kommt, ist, dass der 98PS-Motor für 125km/h optimal ist. Ruft man dann aber immer mehr Leistung ab, verliert der Motor wieder an Effizienz. Auch wenn das HSD des P4 MG1 geschickterweise bei 125 kaum drehen lässt, bei 170...180 dreht MG1 schon ordentlich mit, weil der Verbrenner für die nötige Leistung einfach die Drehzahl braucht. Außerdem ist der Verbrenner an sich doch unterdimensioniert für so hohe Geschwindigkeiten. Theoretisch ist ein Handschalter mit sagen wir mal 200PS Nennleistung bei 180km/h merklich sparsamer als ein HSD.
In weiser Voraussicht hat man den Prius aber auch mit einer extrem guten Aerodynamik versehen, was ihm bei allen Geschwindigkeiten den Luftwiderstand reduziert. Die 195/65R15 Reifen tragen durch ihre schmale und flächige Bauart übrigens signifikant dazu bei.

Was du mit "Bei Höchstgeschwindigkeit müsste man dazu fast die gesamte Leistung des MG2 aus der Batterie ziehen." meinst, verstehe ich nicht. Für 180km/h braucht man vielleicht 90PS, da muss sich der Akku überhaupt nicht beteiligen, das schafft der Verbenner alleine. Alles was MG2 bekommt, kommt von MG1.