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Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch
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THEMA: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch
#10061
Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 24.10.2006 20:04 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Hallo Prius-Freunde,

über die Pulse&Glide-Technik ist hier ja schon viel geschrieben worden. Ich habe allerdings noch nicht gesehen, dass der zu erwartende Verbrauch berechnet worden ist. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: Physik und Dreisatz.

Nochmal zur Erinnerung: diese Fahrweise soll zur Verminderung des Benzinverbrauchs beitragen. Dabei pendelt man ständig zwischen einer Minimal- und einer Maximalgeschwindigkeit, wobei zügig beschleunigt wird um dann wieder langsam auf das Minimaltempo abzufallen.

Um den Benzinverbrauch berechnen zu können, brauchen wir

  • eine freie Autobahn oder Landstraße

  • eine Minimalgeschwindigkeit Vmin und eine Maximalgeschwindigkeit Vmax

  • eine(n) umweltfreundliche(n), nette(n) Beifahrer(in) mit Stoppuhr, die/der auch den Momentanverbrauch am BC im Auge behält.


Nehmen wir also an, wir fahren auf der A31, pendeln zwischen 120km/h und 130km/h und die umweltfreundliche Beifahrerin heißt Susi.

Wir wählen zuerst die Berechnung mit Hilfe der Physik - keine Angst, Mittelstufe reicht. In den folgenden Formeln verwenden wir diese Variablen:

  • s - Weg

  • t - Zeit zum Beschleunigen

  • v - Geschwindigkeit

  • a - Beschleunigung

  • Vmin - Minimalgeschwindigkeit

  • Vmax - Maximalgeschwindigkeit



Nun zu den Formeln:

  1. v = Vmax-Vmin
    Dies ist die Geschwindigkeit, die wir beim Pendeln gewinnen oder verlieren. Im Beispiel also 10 km/h.

  2. v = a * t
    Formel für die Beschleunigung. In gegebener Zeit t wird bei konstanter Beschleunigung a eine Geschwindigkeit v erreicht. Dabei ist es egal, ob von 0-10km/h oder von 120-130km/h beschleunigt wird.

  3. s = Vmin*t + 0.5*a*t²
    Dies ist der Weg, der in der Zeit t zurückgelegt wird, wenn wir bei Geschwindigkeit Vmin das Gaspedal drücken um Vmax zu erreichen.


Da wir a nicht kennen, setzen wir 2. in 3. ein und erhalten:
s = Vmin*t + 0.5*v/t*t²
<=> s = Vmin*t + 0.5*v*t

Mit 1. erhalten wir
s = Vmin*t + 0.5*(Vmax-Vmin)*t

Diese Wege-Formel gilt sowohl für das Beschleunigen als auch für das Ausrollen - die Beschleunigung ist dann halt negativ, weil Vmin und Vmax vertauscht werden.

Wozu der ganze Aufwand? Jetzt kommt die umweltfreundliche Susi mit der Stoppuhr ins Spiel: Während Strolchi beschleunigt, stoppt sie 5 Sekunden bei einem konstanten Verbrauch von 15l/100km. In dieser Zeit legen sie die Strecke
s = 120km/h*5s + 0.5*(130km/h-120km/h)*5s zurück.
Nach Umrechnung der Einheiten erhalten wir 174 Meter. Und wo ein Weg ist, ist auch ein Benzinverbrauch und der ist auf dieser Strecke 26 Milliliter.
Jetzt gleiten Susi und Strolchi mit leichtem Gasfuß der 120 entgegen. Sie benötigen 30 Sekunden bei 2,5l/100km. Dabei fahren sie 1042m und verbrauchen wieder 26 Milliliter. Insgesamt sind es also 0,052 Liter auf 1215 Meter also 4,23l/100km.

Zum Vergleich fahren sie nun konstant die Durchschnittgeschwindigkeit von 125km/h und lesen einen Verbrauch von 5,5l/100km vom BC ab. Pulse&Glide hätte sich also gelohnt. "Toll", denken sie sich und machen das für die restlichen 200km der A31 weiter. Sie wundern sich allerdings über die Vögelchen, die sie von den anderen Autofahrern gezeigt kriegen, und am Ziel ist Strolchi so geschafft, dass nichts mehr mit ihm anzufangen ist.

Wer bis jetzt durchgehalten hat, hat sich auch die einfache Lösung verdient - eine Art Dreisatz. Der gesunde Menschenverstand sagt uns folgendes. Wenn wir eine Minute mit 7,5l/100km und dann eine Minute mit 2,5l/100km fahren, dann ist der Durchschnitt 5l/100km. Als Formel ausgedrückt schreibt sich das so:

(7,5l/100km*60s + 2,5l/100km*60s) / 120s = 5l/100km

oder allgemeiner mit den Verbräuchen Vb, Vg, Beschleunigungs- und Gleitzeit tb, tg:
V = (Vb*tb + Vg*tg)/(tb+tg)

Einfach, oder? Wozu nun der Umweg über die Physik? Um dem VW-Chef zu zeigen, dass Hybride nicht die Physik vergewaltigen!!!

Im angefügten Excel-Blatt könnt Ihr mit verschiedenen von Susis Werten nachrechnen, ob sich Pulse&Glide wirklich lohnt.
In der Berechnung habe ich Werte verwendet, die aus meiner Priuserfahrung realistisch sind - gemessen habe ich sie nicht. Es wäre schön, wenn alle PriusFreunde-Susis ihre Werte mitteilen könnten.

Bis dahin viele Grüße aus dem Westerwald
Thomas
Gulliver
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#10062
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 24.10.2006 20:06 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Und jetzt noch die Exceldatei mit .txt-Endung, damit der Upload funktioniert - hoffentlich.

Thomas
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Dateiname: PulseGlideVerbrauch.txt
Dateigröße: 15872
Gulliver
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#10063
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 24.10.2006 20:19 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Oder hier mal als PDF

MfG
Muetzli
Dateianhang:
Dateiname: PulseGlideVerbrauch.pdf
Dateigröße: 38264
Muetzli
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#10064
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 24.10.2006 20:23 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Gulliver schrieb:
Und jetzt noch die Exceldatei mit .txt-Endung, damit der Upload funktioniert - hoffentlich.

Hallo Priusfans,

sind doch tolle Typen (Angela, sind Frauen Typinnen? )hier im Forum vertreten. Gulliver, hast dir ja mit deiner Abhandlung mächtig Mühe gegeben! Der TXT-File muß natürlich in XLS-ReName't werden. Dann kann man ihn in Excel laden. Jetzt suche ich nur noch die Susi mit der Stoppuhr um den Test durchzuführen.

MfG Paule
Paule
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#10065
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 24.10.2006 20:24 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Die Idee der Excel-Datei war, dass Ihr damit ein bisschen rumspielen könnt, sprich Werte eintragen. Die .txt-Datei muss also nach dem Download in PulseGlideVerbrauch.xls umbenannt und in Excel oder OpenOffice eingeladen werden.

Grüße
Thomas
Gulliver
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#10066
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 24.10.2006 20:36 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Hallo Gulliver,

vielen Dank für dieses Rechenexempel - zum Einen, weil es das "Bauchgefühl" bestätigt, dass der Verbrauch nicht geringer werden kann, wenn man zyklisch beschleunigt und dann die "mühevoll gewonnene" Geschwindigkeit wieder abfallen lässt - zum Anderen für die Aussage bezüglich des "Vögelchens"....

Weiterhin sollte nicht unerwähnt bleiben, dass andere, die mit konstanter Geschwindigkeit fahren möchten so unter Umständen zum Bremsen und anschliessendem Überholen genötigt werden, was sicher nicht im Sinn der Allgemeinheit ist.

Gruss KSB
ksb
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#10075
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 25.10.2006 00:19 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
Hallo Gulliver,

mensch, was machst Du Dir Arbeit!

Nur...Ähh... das versteh ich um die Zeit nicht mehr


Gruß René

PS: Werd zu besserer Zeit nochmal drüberlesen
ex_MezzoL
Beiträge: 6926
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#10080
Re: Pulse&Glide - Jetzt mal physikalisch und mathematisch 25.10.2006 01:10 - vor 17 Jahren, 6 Monaten  
•<br><br>Posting ge&auml;ndert von: Komprex, am: 22/02/2010 18:29
Komprex
Beiträge: 2141
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