Loading...
dk

Model S i regnvejr | Tesla Forum

SuneH
SuneH Jul 27 '17

På facebook har der for nyligt udspillet sig en interessant diskussion, om rækkevidden kontra regnvejr.

Der er almindelig enighed om at regnvejr påvirker rækkevidden i negativ retning. Der er derimod ikke enighed om hvorvidt EV's rammes hårdere på forbruget end ICE.

Der er basalt set to synspunkter:

A) Elbiler rammes hårdere af regnvejr end ICE. Det skyldes at EV's er så effektive. For EV's går op mod 90% af energien til fremdrift, hvor ICE kun bruger ca. 25% af energien til fremdrift, hvor resten går til varme og friktion. Hvis energiforbruget så stiger med fx 20% på grund af regn, rammer dette EV'en hårdere. En stigning på 20% vil næsten direkte give en 20% stigning i energiforbruget i batteriet, da 80-90% jo i forvejen tages derfra. Dvs stigningen rammer næsten 1:1 på forbruget. En ICE som kører i regnvejr, vil også få et øget forbrug, men stigningen på 20% rammer kun de 25% af energiforbruget, da resten jo smides væk og ikke går til fremdrift. Dvs en 20% stigning svarer kun til 5% stigning af brændstofforbruget (20% af de 25% som bruges til fremdrift).

Jeg - og et par andre - forfægter ovenstående synspunkt. Jeg har læst en artikel på Ingeniøren om det, men kan ikke finde referencen.

B) ICE rammes lige så hårdt som EV's, man lægger bare ikke mærke til det i samme grad. Så hvis en ICE kører i regnvejr og det giver et 20% større energiforbrug til fremdrift, går det ind 1:1 og øger brændstofforbruget med 20%. Her ignorer man så at kun en brøkdel af brændstoffet går til fremdrift mens hovedparten går tabt som varme. 

Der er et par gutter som mener B) er det rigtige.

Er der nogle af dette forums medlemmer, som kan kaste lys over dette? Her tænker jeg specielt på MOS og tilsvarende nørdede medlemmer :-)

DavidS90D
DavidS90D Jul 27 '17

Og så er der en 3. mulighed!

C) ICE har et højere energiforbrug (%) end en tilsvarende elbil.

De fleste ICE bilister er ikke så nørdet med aflæsning af forbrug som vi kender det fra elbilister. Mange opdager aldrig om de kører 19 km/l den ene dag, og 16,7 km/l den næste. Om man kan køre 1000 km eller 800 km på tank diesel, er noget der bekymrer de færreste. (Er ikke på FB og kender ikke diskussionen)

Forummets indlæg er redigeret af DavidS90D Jul 27 '17
Hansen
Hansen Jul 27 '17

A) har en fejlslutning

Den forudsætter at ICE energi effektivitet stiger i regnvejr. Hvilken den jo nok ikke gør.

C) er derimod spot on

Silden
Silden Jul 27 '17

Uden at melde mig i MOS-kategorien ;-) vil jeg mene at B kommer nærmest det rigtige svar. Mulighed A vil betyde at nyttevirkningen i motoren stiger ved kørsel i regnvejr. Dette kan selvfølgelig ikke kategorisk afvises, da motoren kan have minimalt større nyttevirkning ved en lille smule større belastning, men det modsatte kan jo også være tilfældet.

Jeg kan ikke lige finde det, men jeg synes at kunne huske nogle muslingeskalsdiagrammer, som indikerede at almindelige benzinmotorer har højst nyttevirkning ved omkring 1/5 af maksimaleffekten.

Det betyder at en 150HK's motor har højst nyttevirkning ved 30HK. Dette er vel omkring 100km/t for en almindelig bil. En 60HK's motor er så bedst ved 12HK, hvilket ikke er mere end 70km/t, så ved hastigheder over 70km/t koster regnvejret mere end 20% oveni.

Giver det mening?

Venlig hilsen

Silden

Forummets indlæg er redigeret af Silden Jul 27 '17
Toftager
Toftager Jul 27 '17
Jeg husker for et par år siden, fortalte kommentatorerne under Le Mans, at bilerne i de tidlige morgen timer kørte hurtigere og længere pr liter brændstof, pga den øgede fugt i luften. (Morgen dug) Man bruger også vand indsprøjtning i intercoolere på nogle rally biler. Så det er da ikke utænkeligt at lidt vand i luften gør en forbrændingsmotor mere effektiv.

Når det er sagt, tror jeg dog mulighed C er den mest sandsynlige :-)
CanEl
CanEl Jul 27 '17
Citat fra Toftager  Man bruger også vand indsprøjtning i intercoolere på nogle rally biler. Så det er da ikke utænkeligt at lidt vand i luften gør en forbrændingsmotor mere effektiv.

 der er noget om det. jeg har monteret flere anlæg med vandindsprøjtning på oliefyr.

det var for at få en bedre virkningsgrad. det virkede på den måde at når det blev forstøvet ind ved siden af oliedyssen, fordampede vandet hurtigt, men fik derved oliepartiklerne til at explodere så der blev en større forbrændingsoverflade.

dette var særlig vigtigt ved svær olie. så derfor tror jeg det har en virkning for disel, men lidt mindre for benzin.

MOS
MOS Aug 2 '17

Jeg tror, det rigtige svar er, at der er flere effekter på spil samtidig.

 

Først og fremmest, så stiger rullemodstanden på våd vej. Det skyldes en kombination af 3 effekter:

1. Der opstår en bølge af vand på forsiden af dækket, så der er et større tryk end på bagsiden.

2. Særligt ved høj fart og en signifikant vanddybde på vejen opstår der en masse vandsprøjt. Det kræver naturligvis noget ekstra energi.

3. Vandet køler dækket. Kolde dæk har højere rullemodstand, dels pga. dæktrykket, som falder proportionalt med temperaturen (jvf. idealgasligningen), dels pga. at hysteresetab i gummiet vokser, når gummiet er koldt og stift.

 

For det andet, så stiger luftmodstanden i regnvejr. Det skyldes en kombination af 2 effekter:

1. Vanddråberne rammer bilens forende, hvorved bilens bremses.

2. Når bilen er våd, så er overfladen mere ru pga. regndråberne. Det forøger luftmodstandskoefficienten.

 

Ovenstående gør sig naturligvis gældende for alle køretøjer, uanset drivmiddel. Køremodstanden i regnvejr stiger altså lige meget uanset om det er en elbil eller en ICE-bil.

Ved ekstremt aerodynamiske objekter med udpræget laminar strømning (såsom svævefly) har regndråber på overfladen relativt stor indvirkning på luftmodstanden. Men min fornemmelse er, at dette kun er af marginal betydning for almindelige biler, således at påvirkningen af rullemodstanden er langt den mest dominerede faktor i regnvejr.

 

Så er der spørgsmålet om drivlinens virkningsgrad. Den er naturligvis stort set uændret for en elbil. Visse forbrændingsmotorer kan have en fordel ved en smule vandindhold i indsugningsluften, som allerede er nævnt tidligere i tråden. Jeg tror dog, den vigtigste forskel er, at en den øgede belastning pga. den højere køremodstand giver forbrændingsmotoren en bedre virkningsgrad.

En dieselmotor har typisk sin bedste virkningsgrad ved 80-90% af max. belastning ved et omdrejningstal, der ligger tæt på omdrejningstallet for max. moment. Dette svarer til, at motoren yder ca. 50% af sin maksimale effekt. Dette "sweet spot" ligger typisk langt højere, end hvad der er nødvendigt til normal kørsel med konstant fart, hvorfor en forbrændingsmotor typisk ligger langt under "the sweet spot" det meste af tiden. Når motoren bliver belastet hårdere pga. den højere køremodstand i regnvejr, så kommer den til at køre tættere på "the sweet spot" og virkningsgraden bliver bedre. Det modvirker til en vis grad den højere køremodstand, således at energiforbruget ikke vokser helt så meget. Specielt en kraftig motor, som typisk kører langt under "the sweet spot" har en fordel her i tilfælde af regnvejr, da den kommer op at køre noget mere effektivt.

 

Noget tilsvarende gør sig gældende ved kørsel med trailer, campingvogn m.m. Tungere læs og større luftmodstand giver samlet set en højere køremodstand. En elbil bliver straffet ca. 1:1. En dieselbil (med tilstrækkeligt kraftig motor) vil normalt komme til at køre tættere på "the sweet spot" og bliver derfor ikke straffet nær så hårdt. En svag forbrændingsmotor vil allerede uden påhæng ligge forholdsvist tættere på "the sweet spot", mens kørsel med påhæng vil pine motoren, så det oftere er nødvendigt at køre i lavere gear med højere omdrejninger for at få effekt nok ud af den lille motor. Det koster naturligvis ekstra på forbruget.

 

Endelig tror jeg også på, at den gennemsnitlige elbilist med en begrænset rækkevidde er langt mere bevidst om det stigende forbrug i regnvejr, mens den gennemsnitlige ICE-bilist ikke interesserer sig nævneværdigt for et evt. merforbrug i regnvejr og derfor sjældent lægger mærke til det.

 

Håber det kastede lidt lys over sagen...

 

Forummets indlæg er redigeret af MOS Aug 2 '17
DeaconWP
DeaconWP Aug 2 '17

Og så er der jo også luftmodstanden, der også stiger i regnvejr, grundet luftens større massefylde, i formler benævnt RHO, (det græske bogstav)

RHO bliver ganget ind i formlen, derfor proportional med den.

MOS
MOS Aug 3 '17

Den smule regn, der er i luften, giver ikke ret meget større massefylde. Hvis vi f.eks. antager et gedigent regnvejr med en regnintensitet på 10 mm/h og en faldhastighed for regndråberne på 7 m/s, så vil de 10 mm regn være fordelt i en 7 m/s*3600 s = 25.200 m høj søjle af luft (hvis skyerne altså gik så højt op...). Hvis tør luft har en massefylde på 1,225 kg/m³, så vil de ekstra regndråber i luften øge massefylden til 1,2254 kg/m³ svarende til ca. 0,03% stigning. Det er nok ikke det, man kan mærke!

 

Luften er dog ofte koldere, når det er regnvejr, og det i sig selv giver en langt større stigning i luftens massefylde. Bare 5 graders forskel i temperatur giver en forskel i luftens massefylde på knap 2%.

 

Omvendt, så er der ofte lavtryk, når det er regnvejr, og det giver lavere massefylde. Så det går nok ca. lige op...

Forummets indlæg er redigeret af MOS Aug 3 '17