Loading...
dk

Test af luftmodstand og rullemodstand | Tesla Forum

MOS
MOS Jan 5 '17

Hvis der er nogle, der mener, deres Tesla bruger for meget el og har en mistanke om, at det er selve bilens skyld og ikke chaufførens, så kan man undersøge dette nærmere ved at lave en rulletest. Man kan teste rullemodstanden ved lav hastighed på næsten flad vej (minimal indflydelse fra luftmodstanden) og man kan efterfølgende teste luftmodstanden ved høj hastighed ned ad en bakke (lav indflydelse fra rullemodstanden). Ved at kombinere resultaterne, kan man beregne både rulle- og luftmodstanden.

Jeg er gerne behjælpelig med at foretage sådan en test, hvis nogen er interesserede. Jeg har udset et par bakker på Fyn, der velegnede til formålet og jeg har også computermodeller til at lave simulereringer. Hvis vi tester 2 (næsten) ens biler kort tid efter hinanden på samme dag og under samme vejrbetingelser, så vil det også blive tydeligt, hvis der er en forskel.

Skrive gerne, hvis du/I er interesserede. Jeg bor i Odense SV. Vi kan måske lave et træf, hvis der er flere interesserede.

torvalstrom
torvalstrom Jan 6 '17

Det lyder både hyggeligt og spændende! Jeg er frisk :)

Odense C, P90D fra dec 15.

Folieadeux
Folieadeux Jan 7 '17
Jeg stiller også gerne op. Odense SV, 85 fra feb. '15.
TorbenS
TorbenS Jan 7 '17

Ja det vil jeg gerne prøve..

Odense M, 90D fra nov. 15

MOS
MOS Jan 7 '17

OK, det ser ud til, at der er flere, der gerne vil mødes og bruge lidt tid sammen på at foretage rulletest. Jeg regner med, at det kan tage fra et par timer og op til en halv dag - afhængig af, hvor grundige vi vil være.

Jeg foreslår, at vi kan mødes i weekenden d. 21.-22. jan. Skriv gerne, hvornår det passer dig bedst (lør./søn., formiddag/eftermiddag).

Så må vi håbe, at vejret arter sig. Der skal helst ikke være sne og optimalt set skal der være vindstille for at få de mest pålidelige testresultater. Og helst heller ingen forstyrrende trafik.

Forummets indlæg er redigeret af MOS Jan 7 '17
mbk
mbk Jan 7 '17
Der er fdel møde i Odense d. 21, kunne måske holdes i forlængelse af det eller lign? 
Erik45
Erik45 Jan 7 '17

Jeg vil gerne deltage, kan både lørdag og søndag og formiddag eller eftermiddag

ODE90D
ODE90D Jan 8 '17
Jeg deltager også gerne. Odense M, 90D, dec. 15', 73.000 km. Kan vist alle tidspunkter den weekend
Forummets indlæg er redigeret af ODE90D Jan 8 '17
MOS
MOS Jan 8 '17

Jeg arrangerer et rulletest træf lørdag d. 21. jan. fra kl. 9 til 12.

For nærmere info. samt tilmelding, se på forsiden under kommende arrangementer eller klik her.

MOS
MOS Jan 21 '17

Så foreligger der resultater fra rulletestene. Vi var 3 deltagere.

 

Test 1 foregik ned ad en lang stejl bakke (hvor der blev kørt med op til 82-87 km/h). Vi kørte 5 forsøg hver. Der var næsten vindstille, lidt trafik, ingen regn eller sne, men våd vejbane. Det kunne ikke undgås, at den modkørende trafik påvirker resultaterne en smule, da vindpustet fra de modkørende trafikanter bremser én lidt. I alle forsøgene var der nogle få modkørende biler og under ét af forsøgene var der også en modkørende lastbil; det så dog ikke ud til at påvirke resultatet signifikant. Samtig skal nævnes, at vi kørte med god afstand til andre biler, der kørte i samme retning, så det at ligge i slipstrømmen har næppe påvirket resultaterne

 

Test 2 foregik på en næsten flad vej, hvor der blev kørt med meget lav fart (op til 11-13 km/h). Vi kørte 6-7 forsøg hver. Her var der også næsten vindstille, ingen generende trafik, der påvirkede resultaterne, og (lidt) våd vejbane.

 

Der er i simuleringerne korrigeret for vind, lufttryk, temperatur, bilens køreklare vægt (inkl. fører og last) samt roterende masse for hjul og DU. Det er antaget, at rullemodstandskoefficient og luftmodstandsindex er konstant under både test 1 og test 2.

 

Vi noterede også flere gange lufttrykket i dækkene for at se, om varme/kolde dæk med skiftende dæktryk påvirker resultaterne. Dæktrykket varierede systematisk op til 0,1 bar på alle 3 biler. Dæktrykket var lavest før test 1. Efterhånden steg dæktrykket, mens dækkene blev lidt varmere (pga. den relativt høje fart). Før starten af test 2 var dæktrykket stadig højt, men faldt efter et stykke tid under test 2 med 0,1 bar igen, da test 2 blev kørt med meget lav fart.

 

Resultaterne er angivet som rullemodstandskoefficient (Crr) og lufmodstandsindeks (som er luftmodstandskoefficienten CD gange frontarealet A) og usikkerheden er angivet med et 95% konfidensinterval.

 

Navn                         Model              Dæk                                 Crr [-]                  CD*A [m²]   

Mark (MOS)                Model S 85D       19" Michelin Pilot Sport 3     0,0124 ± 0,0003     1,19 ± 0,11

Christian (ODE90D)     Model S 90D       19" Nokian vinterdæk          0,0115 ± 0,0003     1,17 ± 0,10

Erik (Erik45)               Model S P85D     19" Nokian vinterdæk           0,0121 ± 0,0001     1,38 ± 0,11

 

I rullemodstandskoefficienten Crr indgår både selve dækkenes rullemodstand, men også tab i lejer og tandhjul, bremser der hænger samt tab i elmotoren fra magnetisk jerntab, da rotoren jo bliver trukket med rundt, selvom elmotoren ikke bestiller noget.

 

Det ser ud til, at Nokian vinterdækkene ruller mindst lige så godt som Michelin sommerdækkene. Forskellen kan dog også skyldes hjulenes sporing og/eller bremser, der hænger. Der var dog ikke umiddelbart noget, der tydede på problemer med bremserne, da skiverne ikke blev mærkbart varme.

 

Det ser ud til, at P-modellens luftmodstand er lidt højere end standardmodellerne. Alle værdierne er dog overraskende høje. Tesla Model S har et frontareal på 2,34 m², så det svarer til, at luftmodstandskoefficienten CD skulle være 0,50-0,59, hvilket virker helt urimeligt højt og over det dobbelte af, hvad jeg ville forvente!

 

Jeg har derfor tjekket beregningerne flere gange for at være sikker på, at der ikke er fejl. Det eneste, der sprang i øjnene var, at jeg i første omgang havde glemt at medregne den roterende masse i DU. Men efter at have regnet det hele igennem igen, gav det kun relativt små forskelle. Tallene i tabellen ovenfor er inkl. roterende masse i DU.

 

Jeg kan komme på 2 forklaringer:

 

Forklaring 1 er, at der under test 1 har været våd vej, således at vandsprøjt har fået dækkene til at rulle markant dårligere end under test 2, hvor vejbanen var lidt mindre våd og der blev kørt med meget lav fart og dermed ingen vandsprøjt fra dækkene. Antagelsen om konstant rullemodstandskoefficient i test 1 og 2 ser derfor ikke ud til at holde i dette tilfælde.

 

Jeg har undersøgt, hvor meget rullemodstandskoefficienten skulle være større under test 1, hvis luftmodstandsindekset skulle ned på ca. 0,6, som jeg ville forvente. Simuleringerne indikerer, at rullemodstandskoefficienten skal helt op omkring 0,019. Man kan så gisne om, hvorvidt det er en realistisk forklaring, hvis man tager højde for vandsprøjt fra dækkene i test 1. Men man kunne jo prøve at gentage testen en anden dag, hvor vejen er helt tør.

 

Forklaring 2 er, at den modkørende trafik har induceret noget modvind, som har påvirket resultaterne systematisk.

 

Jeg har undersøgt, hvor meget modvind, der skulle være, for at få luftmodstandsindekset ned på ca. 0,6, som jeg ville forvente. Simuleringerne indikerer, at der skulle være konstant 8 m/s modvind lige forfra på hele teststrækningen, hvilket er svært at forestille sig er realistisk blot pga. nogle få modkørende biler. Men man kan jo prøve at gentage forsøgene en sen nattetime, hvor man slet ikke møder nogen trafik.

Forummets indlæg er redigeret af MOS Jan 21 '17
ODE90D
ODE90D Jan 22 '17

Tak for initiativet og en hyggelig formiddag Mark. Jeg er jo ikke ingeniør og fatter ikke rigtig alle de tal, men fik da bekræftet af min bil ruller bedre en jeres, og dermed burde have et mindre forbrug - hvis det ikke lige var for min tunge speederfod :)

torvalstrom
torvalstrom Jan 22 '17
Spændende resultater! Det ligner bestemt en kandidat til gentagelse på tør vej og med flere P modeller så man kan se om den højere rullemodstand hænger ved! 

Mark kan man sammenligne tallene direkte? For i procent er der da pænt stor forskel på bilerne. 

Hvor stor forskel var der i Wh/km forbrug på bilerne? (beklager hvis jeg har misset et link til data...) 

Tor
MOS
MOS Jan 22 '17

@torvalstrom

Ja, selvom der kan være systematiske fejl i målinger, antagelser osv., så vil jeg mene, at tallene kan sammenlignes direkte. Forsøgene er lavet på samme dag, samme sted og under samme betingelser. Vi kørte faktisk vores forsøg med ca. ½-1 min. mellem bilerne, så det burde gøre tallene sammenlignelige - i hvert fald hvad angår de relative forskelle.

 

Når det så er sagt, så husk lige at bemærke usikkerheden. Den er ret stor på målingen af luftmodstanden og hvis standardmodellen ligger i toppen af usikkerhedsintervallet og P-modellen ligger i bunden af usikkerhedsintervallet, så er forskellen faktisk kun lige på grænsen til at være signifikant.

 

Vi gjorde ikke rigtigt noget ud af at måle Wh/km, da det kommer meget an på kørestil og rulletestene var netop for at prøve at måle på bilerne på en måde, hvor kørestil ikke er en medvirkende faktor. Men på køreturen mellem Vissenbjerg efter sidste forsøg af test 1 og hen til Bellinge, hvor test 2 foregik, der kørte jeg forrest og viste vej, mens de to andre fulgte lige efter. Ved ankomst til Bellinge, sammenlignede vi vores gennemsnitsforbrug for den seneste kørte strækning og der var faktisk bemærkelsesværdigt stor forskel. Jeg kan ikke huske de eksakte tal, men jeg mener, at Eriks P85D lå ca. 25% højere end min 85D og Christians 90D ca. 15% højere end min 85D (korriger mig, hvis jeg husker forkert, Erik og Christian). Så selv for samme kørte strækning med stort set samme hastighed, betyder kørestilen altså noget. Til mit forsvar må jeg nok tilføje, at den kørte strækning er min hjemmebane og jeg kender alle sving, bakker og kryds forlæns, baglæns, i blinde og sågar i søvne. Så jeg ved lige præcis, hvornår man skal slippe speederen, hvor langt man kan rulle uden at bruge bremsen osv. Men det er nok sandsynligt, at brug af varme og A/C også har gjort en stor del af forskellen.

 

Da vi ankom til Bellinge, diskuterede vi forbruget og mistænkte bremser, der evt. hænger, hvilket burde blive ret tydeligt under test 2. Vi mærkede også efter, om bremseskiverne var blevet varme efter køreturen. Både Christians og Eriks forreste bremseskiver var "letter håndlune", mens de bageste var kolde. Alle mine bremseskiver var helt kolde. Forskellen skyldtes formentlig, at jeg stort set ikke brugte bremserne, da jeg kender turen ud og ind, mens de andre nok har bremset og accelereret lidt mere end højst nødvendigt.

 

På de efterfølgende målinger af rullemodstanden er der i hvert fald ikke noget, der tyder på, at bremserne hænger, tværtimod. Min var faktisk den, der rullede dårligst i test 2.

 

Du har ikke misset noget link til data. Jeg har blot præsenteret de færdigtberegnede resultater i indlæg #10 ovenfor.

Forummets indlæg er redigeret af MOS Jan 22 '17
torvalstrom
torvalstrom Jan 23 '17
Super spændende Mark! Hvis der er tid og lyst til en gentagelse på et tidspunkt, så holder jeg skarpt øje for deltagelse.