Leistungmessung

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Habe einen günstigen Tacho Polar CD600 bekommen (von 0-127Km/h Auflösung 0,1 Km/h mit sekündlicher Erfassung) und heute die Leistung-Geschwindigkeit Kurve mit und ohne Rennhaube ermittelt.

Wieder auf der Moorstraße, 20:00Uhr begonnen, waren gute Bedingungen, Windstill, 29Grad Celsius. Ausroll 1,3,5 mit Rennhaube(Wim´s) und 2,4,6 ohne - also immer abwechselnd gefahren.
Wenn ich ohne Rennhaube gefahren bin, habe ich eine Flasche Wasser mit 1,05Kg als Ersatzgewicht reingenommen. Ich 83+VM32+Gepäck5Kg+Trägheitsmoment Räder3Kg=123Kg. Vorn und hinten Durano, vorn SV6A, hinten Latex, alles max.Druck. Habe vorn 2 Spiegel dran, Windabweiser habe ich zu Hause gelassen:
Leistung.jpg

Leistung vergrö.jpg

Mit ging es eigentlich darum, wie genau sich auf diese Weise die Wattleistungen ermitteln lassen. Die Ursache für die Schwankungen konnte ich finden. Gestern dachte ich noch, es läge an Windböen, die heute aber nicht da waren. Die Ursache liegt daran, das ich es nicht geschafft habe genau auf einer Linie auszurollen, sondern es ging beim Ausrollen gelegentlich etwas nach links und rechts. Dabei reicht es schon wenn man 1m von der Ideallinie abkommt und wieder korrigieren muss, in dem Geschwindigkeits-Zeit Darstellungen kann man genau sehen - das durch kleine Lenkfehler dort Schwankungen reinkommen und die Leistungskurve wird schlechter. Ich muss mal mein Lenkerspiel (ca.10Grad) wegmachen und mich noch besser Konzentrieren. Das ist aber gar nicht so einfach genau, geradeaus zu fahren.

Das heißt wer nicht gut lenkt, verschenkt viel beim fahren. Dieser Aspekt wurde bisher noch nicht betrachtet. Wenn das Lenkerspiel ganz weg ist, reagiert die Lenkung aber so empfindlich, das es beim stärkeren Treten auch zur Schlangenlinienfahrt kommt. Vielleicht gibt es eine Möglichkeit an der Lenkung konstruktiv was zu verbessern, das die Lenkung nicht so empfindlich ist, aber trotzdem der Lenkradius bleibt.

Wenn ich mich zurückerinnere, reagierte bei mir die Lenkung bei den ersten Fahrten so empfindlich, das ich der Meinung war, so kann man auf Dauer nicht fahren. Ich habe mich gut daran gewöhnt, aber bin mir sicher - das durch eine verbesserte Lenkung in der Praxis einige Watt gespart werden können. Wie eine PC-Maus müsste die Lenkung bei feinen Lenkeinschlägen unempfindlicher und bei großen Einschlägen empfindlicher reagieren.

Bei 50Km/h ohne Rennhaube lese ich ab, sehr gut gelenkt 200Watt, gut gelenkt (ich habe mir Mühe gegeben) 220Watt. Wenn man ganz lange Strecken fährt und müde ist, kann es noch mehr ausmachen.

Werde den Versuch nochmal mit weniger Lenkerspiel wiederholen. 300Kbyte Excel passt hier nicht als zip rein, bei Interesse bitte PN mit email.

Ach so, bei 80W unter den Bedingungen fährt man ohne Haube (und ohne Windabweiser) 32Km/h und mit Haube 35Km/h. Zu ähnlichen Ergebnissen kamen schon andere.

Gruß Leonardi
 
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Habe mit Sandsäcken und ohne ausgerollt:

DSCN7032.JPG
jeden Beutel auf +-2g genau abgefüllt

DSCN7039.JPG
Meine Ausrollposition.
5*1Kg + 6*5Kg = 35 Kg Zuladung gesamt möglichst auf alle 3 Räder gleich verteilt.

P-v.jpg
So sehen die beiden Leistung-Geschwindigkeit Kurven bei 27 Grad Celsius aus

delta Froll-v.jpg
hier Froll=P/v, also Differenz der Rollwiderstandskraft = Leistungsdifferenz / Geschwindigkeit dargestellt.

Es scheint ein Zusammenhang Froll = (Crr1+Crr2*v^2)*35Kg*9,81m/s^2 zu bestehen. (Crr*v scheint ganz genau 0 zu sein)
Froll=f(v)*Fg wobei Fg (Gewichtskraft)=m*g

Muss nochmal in Ruhe darüber nachdenken, schaut mal das Excel 2007.zip an und überlegt mit.

Kann immer noch nicht gerade auf einer Linie fahren. Habe das Gefühl, als würde sich vor mir eine Luftglocke aufbauen und sobald VM ein wenig schräg steht, platzt diese und reduziert die Geschwindigkeit, bis sich wieder eine neue Glocke aufbaut.
Habe noch weitere 2 Ausroll mit Zusatzgewicht und ohne gemacht, aber diese verworfen, weil zu große Schwankungen in der v-t Kurve.

Gleichzeitig habe ich mit GPS im Sekundentakt mitgeschnitten. Muss gelegentlich zum Polar Tacho vergleichen wie genau mit GPS im Vergleich zum Polartacho die v-t und P-v Kurven vergleichbar sind.

Gruß Leonardi
 

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Abschätzung wie groß wäre der Rollwiderstandskoeffizient bei 5 Km/h, wenn man wie bisher linear in einem Crr = Fg / Froll annimmt:

0,345 Kp / 35Kp = Crr = 0,0098 bei 27 Grad Celsius, könnte das passen ?

bei 50 Km/h wären das Crr = 0,5 / 35 = 0,014

***
hier sind niedrigere Werte zu finden, Durano bei 20 Grad Celsius = 0,006: http://www.faltradforum.de/viewtopic.php?t=1441
Wo liegt mein Fehler, hatte max.Druck und glatte Straße ?
Oder sind die Werte nur von der Rolle und nicht auf der Ebenen Straße gemessen ?
Eine andere Erklärung wäre auch, das der Rollwiderstand nicht proportional mit dem Gewicht zunimmt.

Gruß Leonardi
 
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Hi, kannst Du nochmal was zur Leistungsmessung selbst schreiben?
So ganz verstehe ich nicht, was Du genau gemessen hast.

Danke
Heiko
 
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War wohl doch etwas spät, was zu fehlerhaften Überlegungen führte.

Die Ausgleichskurven folgten dem Ansatz, das ein linearer Rollwiderstand existiert, also muss auch so ein Geschwindig-unabhängiger Rollwiderstandskoeffizient CR rauskommen. Weil ja nach Ermittlung der Ausgleichskurven mit den Parametern der Ausgleichskurven weitergerechnet wird.

Hab noch mal nachgeschaut CR=a*b/g also für 162 Kg ergibt sich ein CR=11,040000*-0,00368544/9,81 = -0,004147
für 127Kg ergibt sich CR=10,2000*-0,00412199/9,81 = -0,004285

Das Minus davor verwirrt mich, auch das CR bei Zuladung von 35Kg niedriger ist. Muss mal gyps ein PN schicken, das er mal drüber schaut.

Gruß Leonardi
 
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Hi, kannst Du nochmal was zur Leistungsmessung selbst schreiben?

Ich habe beim Ausrollen auf einer topfebenen Strecke, den Geschwindigkeits-Zeit Verlauf bis zum Stillstand genau erfasst.
In einem Fall habe ich mit insgesamt 127 Kg ausgerollt. Im anderen Fall mit einer Zuladung von 35 Kg Sand, also mit 162 Kg.

Zwischen beiden Ausroll bleibt die Aerodynamik weitgehend gleich, nur die Reifen werden bei 35Kg Zuladung mehr gewalkt. Normalerweise sollte sich damit die unterschiedliche Rollwiderstandskraft Froll berechnen lassen. Bei einem Gesamtgewicht Fg=0Kg ist die Rollwiderstandskraft ja Null, bei 100Kg hat sie einen bestimmten Wert und bei 200Kg ist sie doppelt so groß, wirkt ja der Fahrtrichtung entgegen. Froll=CR*Fg wird ja als Zusammenhang angenommen. Überlege gerade CR bleibt da ja gleich, sollte bei mir auch so sein. Ich warte auf Antwort von gyps.

Die Leistung habe ich dann mit Excel ausgerechnet, so wie es hier geschehen war:
https://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?34584-Liegerad-vs-Rennrad&p=479472#post479472
bzw. hier: http://www.youtube.com/watch?v=MMQdSwkJtzYab ab Minute 16:59 min.

Muss jetzt erst mal schnell los, 150Km bis heute abend.

Gruß Leonardi
 
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Vergleich Tacho und GPS

Ich habe die Ausrollmessungen mit und ohne Sandsäcke bei #2 zusätzlich mit GPSmap62s aufgezeichnet. Beim ersten Ausroll mit 35Kg Sand hatte ich das GPS-Gerät rechts über dem Flaschenhalter, dort ist der Empfang etwas schlechter. Mein GPS zeigt auch die Genauigkeit der Erfassung an. Im Display stand die ganze Zeit Genauigkeit: 15m
Danach habe ich das GPS, also bei Ausroll 2 an den Lenker genommen, dann stand dort 4m Genauigkeit.

der Vergleich (GPS +-15m grün mit Ausgleichskurve) mit dem Polartacho (blaue Punkte mit roter Ausgleichskuve) sieht bei Ausoll 1 so aus:
Ausroll 1 Vergleich GPS.jpg

und bei Ausroll 2 (GPS +-4m grün mit Ausgleichskurve) ohne die Sandsäcke so:
Ausroll 2 Vergleich GPS.jpg

Die Umrechnung in die P-v Darstellung zeigt, das mit GPS-Geschwindigkeiterfassung auch ein gutes Ergebnis erzielt werden kann. (Bei +-15m ist hier der Fehler noch kleiner als bei +-4m GPS-Genauigkeit):
Ausroll Vergleich Tacho und GPS.jpg


Gruß Leonardi
 
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Die Umrechnung in die P-v Darstellung zeigt, das auch mit GPS-Geschwindigkeiterfassung nur wenig abweichende Ergebnisse erzielt werden können.
Du hast eine Strecke mit viel freiem Himmel?
In Elfershausen sieht die Sache nicht so rosig aus. Das Hauptproblem dort ist aber die wellige Ausrollstrecke. Du kommst auch zum Weihnachtsrolltest? Mit Meßlatte oder wie? Dann kriegen wir hoffentlich den genauen Höhenverlauf raus.
 
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Auf meiner Ausrollstrecke stehen auch ein paar Bäume, Siehe erstes Bild die sind jetzt voll mit Blättern: https://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?33624-Ausrollstrecken&p=463518#post463518
Carbon schirmt aber mehr ab, denke ich.

Ja von der Ausrollstrecke in Elfershausen sollte man ein genaues Höhenprofil haben. Ich komme zum Messen des Höhenprofils, so hatte ich auch geschrieben, unter der Bedingung das mich jemand aus meiner Gegend unter Fahrtkostenbeteiligung mitnimmt.

Mir ist egal ob der Termin vor oder nach Weihnachten ist, andere wollen verständlicherweise nach Weihnachten. Daniel muss einen Termin in dem Tread festmachen (evtl. unter Berücksichtigung vom niederländischen Ölballen-Pfannkuchen Treff) - andere warten darauf. Hoffentlich liegt dann kein Schnee in Elfershausen, die Wahrscheinlichkeit ist gegeben - gibt's nicht jetzt noch einen Feiertag/Wochenende bis Weihnachten ?

Gruß Leonardi
 
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Hi Leonardi,

als Nicht-VM-Fahrer frage ich mich, ob sich die optimale Spureinstellung durch die Zuladung ändern kann. Muss man die Spur neu aufs Gewicht einstellen?

David
 
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...als Nicht-VM-Fahrer frage ich mich, ob sich die optimale Spureinstellung durch die Zuladung ändern kann. Muss man die Spur neu aufs Gewicht einstellen? David

Ich habe jedenfalls mein Quest von der Stange gekauft und fahre seither ohne eine Änderung der Spureinstellung. Die beiden Vorderräder sind genau parallel, unter 3mm würde man nicht merken sagte mir mal Theo. (Zollstock durch die Speichen stecken und vorn und hinten von Felge zu Felge zwischen den Vorderräder messen). Ich denke wenn man es so genau wie möglich auf unter einem mm einstellt, dann reicht es wirklich der Rest ist unwesentlich.

Ich glaube auch, das Velomobiel.nl die Konstruktion so ausgeführt hat, das trotz Belastung die Spur genau gleich bleibt und auch stoßweiser Belastung keine Energie verschwendet wird: http://www.velomobiel.nl/quest/wielophanging.php

***

Ich habe nur gemeint, das dreirädrige VM schlechter als ein Zweirad um die Kurve fahren können (mit mehr Verlusten) , weil die Ackermannbedingung bei der Trapezlenkung, wie sie Milan, Quest usw. haben, nur bei zwei Lenkradien erfüllt sind.

Ich habe hier etwas davon gelesen: http://www.velomobile.de/D/Technik/Lenkung/lenkung.html

und dann hier gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Lenkung#Lenktrapez
Bei Lenktrapez: "liefert aber nur für maximal zwei Einschlagwinkel die idealen geometrischen Verhältnisse"

Mich würde interessieren für welche beiden Einschlagwinkel das Verlustfrei wäre, ob man das wohl verstellen sollte ?
Und wie groß die Verluste überhaupt sind gegenüber der Möglichkeit das die Ackermannbedingung bei jedem Lenkradius gilt (Konstruktiv zu aufwendig / schwer ?), bzw. bei Deinem RazzFazz. Würden ja auch die Reifen vielleicht länger halten, wenn ich weiß welche Radien schlecht für mich sind :).

***
Ausroll mit und ohne Speichenabdeckung

VM 45 Grad auf die Seite zu gekippt und dann 1. Ausrollen des eingebauten Vorderrades beim Quest mit Speichenabdeckung und dann ohne.
Leider kam ich mit der Hand nur auf etwa 25 Km/h. Mir ist gleich aufgefallen, das ohne Speichenabdeckung viel länger rollt.

Die Speichenabdeckung wiegt insgesamt 40g. Müßte eigentlich mit Abdeckung länger ausrollen. Habe 2 Kg für ein Laufrad angenommen, Durano statt Ultremo ist etwas schwerer. Hier hatten wir mal was gerechnet: https://www.velomobilforum.de/forum...nt-des-Laufrads-ermitteln&p=455290#post455290

Habe die 40g Speichenabdeckung ganz zur Sicherheit auf max. gerechnet J=m*r^2 wobei r=0,19m = 0,04*0,19^2Kgm^2=0,00144Kgm^2
Also mit Speichenabdeckung 2,00144 Kg und ohne 2 Kg in Excel eingesetzt. Raus kam folgendes:

v-t Speichenabdeckung.jpg

Verlußte Speichenabdeckung.jpg

mit Speichenabdeckung hat größere Verluste, jedenfall so wie ich es bei 45 Grad schräg gemessen habe. Vielleicht sind zwei Speichenabdeckungen besser als ohne. Vielleicht ist es bei freilaufenden Rädern anders als im Radkasten drin, mal auf meiner Vorrichtung probieren. Die Verlußte könnten bei 50 Km/h schon 5 oder 10 Watt je Laufrad ausmachen, sollte man mal genauer messen.

Wenn das Laufrad länger bis zum Stillstand (von der gleichen Geschwindigkeit aus und bei gleichem Trägkeitsmoment) benötigt, sind natürlich weniger Verluste da.

***

Gerade gesehen, darf ich überhaupt E Kin dazurechnen, da Laufrad ja nicht translatorisch bewegt wird, sondern nur auf der Stelle ?

Gruß Leonardi
 

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Hallo Leonardi,
Mein waw war in Elfershausen mit Speichenabdeckung weiter gerollt als ohne. Liegt dann wohl daran, dass Dein Quest schon seitlich verkleidet ist und das waw keine Radkastenabdeckungen.
Richard
 

DanielDüsentrieb

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Na Du bist Lustig, stell doch mal deine Spur ein, und zwar auch mit Gewicht.
Nur dann kannst Du Aussagen machen.
 
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Na Du bist Lustig, stell doch mal deine Spur ein, und zwar auch mit Gewicht.
Nur dann kannst Du Aussagen machen.

Wenn ich ein Glasquest hätte, könnte ich die beiden Vorderräder beim reinsetzen beobachten, ob sich die Spur verändert. Derzeit kann ich das nur nach Gehör, da höre ich nicht die Reifen beim reinsetzen auf dem Untergrund radieren. ;)

Ist das nur Phantasie oder wahr: http://www.velomobiel.nl/quest/wielophanging.php ?

Mal sehen, wenn ich Zeit finde messe ich mal ohne Last und dann ein Kumpel wenn ich drin sitze + 35 Kg Sand, mit dem Zollstock.

Wenn man 5m weiter rollt, wieviel Watt ist das, kann unter Umständen zB. weniger als 0,5 Watt sein oder wie viel denn ? Die Gesamtstrecke bzw. das Profil kann da doch keine Rolle spielen oder ?

Gruß Leonardi
 
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...für 162 Kg ergibt sich ein CR=11,040000*-0,00368544/9,81 = -0,004147
für 127Kg ergibt sich CR=10,2000*-0,00412199/9,81 = -0,004285...

Bei höherer Last 127 -> 168Kg, wird der Rollwiderstandskoeffizient kleiner 0,004285 -> 0,004147, wurde mir zugeschickt:

Rollw_zahl abhängig von Last.jpg


Gruß Leonardi
 
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Gehört ja auch zur Leistungsermittlung, unter Explosivität eines Fahrers verstehe ich das kurzzeitige Leistungsvermögen. Daniel muss da wohl Spitze zu sein.

Mich würden interessieren welche Werte ihr so erbringen könnt, auch wenn ihr keine Leistungemesskurbel habt. Wenn man nur bis 30Km/h beschleunigt kann man meiner Ansicht nach auch hinreichend gute Aussagen treffen. Das kann man mit Stoppen der Zeit von 0 bis 30Km/h, ich finde die Methode mit dem zurückgelegten Weg von 0 bis 30Km/h einfacher, Herleitung geht so: P = F*v = m*a*v mit a=v^2/(2*s) ergibt sich: P=m*v^3/(2*s) mit m in Kg, v in m/s und Weg s in m ist die Leistung P in Watt.

P als Fkt vom Weg.jpg

Ich hatte 73m bei 123Kg auf 30Km/h benötigt und 488 Watt ausgerechnet, in meiner Erinnerung ohne mich sonderlich angestrengt zu haben.

Schreibt mal, wie viel m ihr benötigt, mit Angabe der Gesamtmasse in Kg ! Daniel muss es ja locker in weniger als 30m von 0 auf 30Km/h schaffen. In meine er trainierte mal 1.200W über 20 Sekunden und das mehrmals. Außerdem seine Gesamtmasse ist bestimmt unter 100Kg. Wieviel m benötigst Du Daniel, dreht sich bei Dir auch das Hinterrad beim Start durch ? (Bitte vorher aufwärmen und nicht das Kettenblatt verbiegen :D)

Gruß Leonardi
 
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Ich habe den Ausrollversuch mit 35Kg Zuladung durchgeführt, weil ich annahm das man so wesentlich weiter rollen würde und man so die Tauglichkeit dieser Cw und Cr Ermittung prüfen kann.

Insgesamt bin ich 6 mal ausgerollt, 1,2,5 mit (162Kg) und 2,4,6 ohne Zuladung (127Kg). Ich habe dabei festgestellt, das die Unterschiede, wie weit man rollt, eher unbedeutend waren.

Jetzt wollte ich es genau wissen und habe eine Darstellung zur Rollweite angefertigt, alle auf 50Km/h Startgeschwindigkeit angeglichen:

Ausrollweg.jpg

Ausrollweg vergrößert.jpg

Die einzelnen Rollweiten schwanken ziemlich, aber man kann sich Vorstellen, das man durch Vergleich von Mittelwerten mit 35 Kg Zuladung nur ca. 80m weiter rollt. 35Kg mit 50Km/h ist ja schon eine Größenordnung, ich hätte da erheblich mehr, vielleicht 200m Unterschied erwartet - so kann man sich täuschen.
Anders gesagt, spürt man aber auch kaum einen großen Unterschied im Flachland mit Gepäck, wenn man erst mal rollt.

Warum die Kurven vielen kleinen Schwankungen unterworfen sind, wie man das herausbekommt - ob das nur am Lenken und minimalen Bodenwellen liegt oder vielleicht auch an zufälligen Schwankungen durch Luft"unebenheiten", es wird sich mit der Zeit herausstellen. Unter Luft"unebenheiten" stelle ich mir vor, das je kleiner eine Masse (Papiertaube) um so größere zufällige Schwankungen bei der Fortbewegungsgeschwindigkeit auftreten. Vermutlich werden bei geringerer Dämpfung (Rollwiderstandskoeffizient) diese zufälligen Schwankungen wohl auch größer sein. Ich stelle mir gerade im Auto ein Ausrollen vor, müsste mal messen
ob das dort gleichmäßiger ist, also weniger Schwankungen aufweist.

Wenn die Schwankungen bei Ausrollen mit dem VM chaotisch begründet sind, dann kommt man aber trotzdem auf vertrauliche Ergebnisse indem man vielmals ausrollt und den Mittelwert nimmt.

Noch zufällig gefunden, jemand hat sich mit dem Ausrollversuch beschäftigt und ein Excel mit Gauss-Newton Iteration in Visual-Basic geschrieben. Vielleicht nutze ich davon gelegentlich was, geht viel schneller als meine Schieberegler. Der Link zur Exel-Datei mit Visual-Basic ist hier zu finden: http://www.arstechnica.de/index.html?name=http://www.arstechnica.de/auto/rolltest/rolltest.html

Gruß Leonardi
 
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