Wieviel Watt verlust im Antrieb?

Spannrollen mit Gleitlager, wie in vielen Schaltwerken üblich, verbraten aber gut wärme. Besonders bei den doch sehr hohen Kettengeschwindigkeiten in VMs.
 
Und selbst bei meinen alten XT-Schaltwerken am MTB mit grösstem Kettenblatt von 42 Z und 175mm Kurbellänge ist die Spannrolle kugelgelagert. Und dort sind die Kettengeschwindigkeiten vermutlich halb so gross wie an einem VM mit Monsterkettenblatt >75 Z und kurzen Kurbellängen von 145mm. Also die Spannrolle in einem >10x so teuren VM mit Gleitlager, ist wirklich am falschen Ende gespart.
 
XT ist aber schon die zweitteuerste Schaltungsgruppe bei Shimano. Eine Deore hat z.B. noch Gleitlager. Die wurden bei mir im VM merklich warm.
Es kommt halt sehr drauf an. Man sollte sicherheitshalber nachschauen ob wirklich Kugellager in den beiden Führungsrollen verbaut sind. Ansonsten gehen bei großem Blatt und hoher TF auch mal 10W flöten...
 
Ok, da ich wohl nicht zwischen den Zeilen zu lesen vermag, machen Keramiklager nun Sinn oder nicht?
Hat schon jemand hier Erfahrung damit?
 
Jack-Lee schrieb:
Ob normale Stahllager, Hybrid oder Keramik ist egal.
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Nö. Die Empfindlichkeit von KeramikRiKuLagern ist deutlich höher (gerade bei Schlag-/Stoßbelastung). (y)

Leistungsseitig laufen frisch geölte VollkeramikRiKuLager am Besten, Hybrid*lager meistens so gut wie sehr hochwertige Stahl*lager (bspw. hochtourige 30000UPM+ Spindel*lagerungen im 0,005 mm Toleranzbereich).

Dies gibt sich nach wenigen Dutzend Kilometern ohne Reinigung (Keramik ist zumeist offen, eben um die Reibung zu minimieren - zermahlt oder druck-entfernt den meisten Dreck ohnehin dank Härte) und die üblichen Reinigungsintervalle von Fahrradrillenkugellagern, welche grob überschlagen beim 150- bis 5000-fachen der Wartungsintervalle bspw. an professionellen Downhillboardrollen- / Skaterlagern liegt. Nachteile liegen nach 1000 km ohne Komplettwartung, Zerlegen, Ultraschallbad, Neuölen.. deutlich über denen von simplen StahlRiKuLas adäquater Qualität - und die Kosten dito.

Kurz: Es lohnt sich nicht. Die Nachteile (ggü. günstigen EdelstahlRiKuLas, da Oxidation der Ausfallgrund Nr. 1 bei FahrradRiKuLas ist) überwiegen x-fach. Außer evtl. im Renneinsatz.
 
Letzlich braucht man 1 MTB-Schaltwerk im VM, weil man ja aus Effizienzgründen besser grössere Ritzel für die Bergfahrt als kleine Klettenblätter nehmen sollte. Mittlerweile gibt es dort auch die Shimano Shadow-Technologie, welche auch effizient gegen Kettenschwingungen wirkt und das braucht man ja auch bei den langen Leertrumketten im VM.
Meine Shimano XT RD-M8000 im VM hat zwar 2 kugelgelagerte Rollen (11Z). Die originalen Rollen laufen aber sehr sehr schwer. Deshalb habe ich die auch gleich durch bessere ersetzt.
Aus Effizienzgründen sollte man die Käfigfederspannung reduzieren und einen möglichst langen Käfig verwenden (schon wegen der grossen Kettenblatt-und Ritzeldiferenzen). Dummerweise passt ein langer Käfig (SGS) bei mir nicht. Schon der mittlere Käfig (GS) ist bei mir zu lang, insbesondere, wenn man aus Effizienzgründen noch grössere Rollen einsetzen möchte. Kurze kostengünstige Tuningkäfige (mit >15Z Spannrollen) gibt es hauptsächlich nur im Road-Bereich. Da bleibt einem nur noch übrig einen eigenen Käfig für das Schaltwerk aus Kohlefaserplatten (für 11Z oben +17Z unten) zu sägen. Den möchte ich gleich nach oben durch Schaltplatten erweitern bzw. dort evtl. eine Kettenleitrolle noch anbringen zu können, um beim Rückwärtstreten schalten zu können. Das soll mich vom Aussteigen und Schieben über die Ampelkreuzung erlösen, wenn ich nach schnellem Abbremsen an einer Ampel das Herunterschalten vergessen hatte. Wie habt ihr es gemacht?
 
Mit der Kettenleitrolle im Zugrum möchte ich eine kleine zahnlose Umlenkrolle mit hohem Rand verbauen, auf der die Kette nicht auffliegt, sondern nur über den hohen Rand die Kette führt. Das hat dann keine Verluste.
 
@Evo-TS Was macht die rolle dann, wenn er nur die kette seitlich fuhrt? Da kann mann genau so gut drauf verzichten oder? Im Zugtrumm braucht mann die rollen um die kette um zu leiten.

Meine erfahrungen im Velomobil sind das die kette nur von die rolle hupft wenn da mall kein kraft drauf ist.

Ein Velomobil ruckwerts rollen wenn da aus versehen einen anderen gang ein gelegt ist als das ritzel auf demm sich die kette befindet ist eine ziemlich zuverlassige manier sich teile der antrieb zu zerstören. Die Kette bewegt sich uber denn schaltwerkskafig und dann verkeilt die sich. Um denn kafig nach hinten-oben zu verlangern damit das nicht mehr passiert brauch mann platz, vor allen auch wegen die schrag nach oben weg laufende kette. Auch meiner sicht ist diesen platz nicht vorhanden, und der hohe Kafig wurde sich in andere gange und positionen moglich im ritzelpaket verklemmen.
 
@tieflieger : Die Idee mit der Kettenleitrolle ist das evtl. Schleifen am Käfigrand beim Rückwärts-Schalten zu verhindern und werde ich wohl nicht machen. Die Erweiterung des Käfigs nach vorne (nicht nach oben, damit kein Verklemmen mit der Kasette) will ich ja, um das Verklemmen zu verhindern: Die Zugtrumkette wird beim Rückwärtstreten ja zum Leertrum und schaltet dann die Kette zuerst, damit sollte es kein Verklemmen mehr geben. Der neue Käfig hätte dann eine T-Form, da kann nichts verklemmen.
 
An jedem Schaltwerk gibt es ja Positionen für die Spannfeder. Ich denke, hier die Position zu wählen wo weniger Kettenspannung drauf ist, kann nochmals einige Watt einsparen. Ich wähle die schwächste Feder-Position und nehme leichtlaufende kugelgelagerte Schaltwerkrollen (19 Zähne wäre ideal).
 
Evo-TS schrieb:
Mit der Kettenleitrolle im Zugrum möchte ich eine kleine zahnlose Umlenkrolle mit hohem Rand verbauen, auf der die Kette nicht auffliegt, sondern nur über den hohen Rand die Kette führt. Das hat dann keine Verluste.
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Das klingt für mich, als ob der Querschnitt V-förmig sein müsste. Das würde aber doch zum Verklemmen der Kette führen?
 
Ich möchte hier nur kurz eine Idee zur Bestimmung des Antriebsverlustes äußern:

Idee: Man fährt langsam im entsprechenden Gang mit normaler Trittfrequenz so um die 80 U/min eine lange Rampe hoch, z.B. so um die 5% Steigung , bei der die Höhe exakt bekannt ist. Wenn man nun einen Leistungsmesser hat, kann man die Energie ermitteln ( über die Zeit integrieren lassen ), die man benötigt hat, dann durch die Lageenergie ( m*g*h) teilen .. und Mal 100 nehmen

Liefert was lso direkt die Effizienz in Prozent

Ist das praktisch durchführbar???
 
Schaltnix schrieb:
Idee: Man fährt langsam im entsprechenden Gang mit normaler Trittfrequenz so um die 80 U/min eine lange Rampe hoch, z.B. so um die 5% Steigung , bei der die Höhe exakt bekannt ist. Wenn man nun einen Leistungsmesser hat, kann man die Energie ermitteln ( über die Zeit integrieren lassen ), die man benötigt hat, dann durch die Lageenergie ( m*g*h) teilen .. und Mal 100 nehmen
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Das habe ich mal gemacht (Steigung müsste ungefähr 8% gewesen sein). Das Problem dabei ist: Wir gehen ja davon aus, dass die Antriebsverluste in der Größenordnung von 9% sind. Bei der Test-Geschwindigkeit ist der Luftwiderstand zwar absolut vernachlässigbar, die weitaus meiste Leistung geht in die Kletterarbeit, aber Rollwiderstand und Antriebsverluste sind ähnlich groß. D.h. um irgend etwas über die Antriebsverluste aussagen zu können, muss der Rollwiderstand recht genau bekannt sein. Und diese Info hatte ich nicht.
 
Achso... Ich dachte man fährt eine sehr sehr gute Fahrbahn hoch, die einen sehr niedrigen Rollreibungskoeffizienten ergibt.. oder auf Schienen... :)

Aber Reibungsverluste doch so hoch? Hmmm.. ich gucke Mal nachher nach...kann man sich ja schnell herleiten.. ansonsten hat Christoph M das ja auch in seinem Programm automatisch ständig angezeigt..

Überschlagsrechnung:
cr*m*g= 0.005*70*10 =
3.5 Newton = F_reibung

Leistung bei 200Watt = F*v
v= 7.2km/h = 2m/s ==> F = ( 200 / 2 ) N = 100 N

F_r ist so niedrig,
das könnte für eine Abschätzung reichen...


Eventuell nützt es was, wenn man einen E-Motor einbaut und per Fernsteuerung hochfährt, damit das Gewicht möglichst klein wird... Ist technisch natürlich schwierig..
 
Christoph Moder schrieb:
Das habe ich mal gemacht (Steigung müsste ungefähr 8% gewesen sein). Das Problem dabei ist: Wir gehen ja davon aus, dass die Antriebsverluste in der Größenordnung von 9% sind. Bei der Test-Geschwindigkeit ist der Luftwiderstand zwar absolut vernachlässigbar, die weitaus meiste Leistung geht in die Kletterarbeit, aber Rollwiderstand und Antriebsverluste sind ähnlich groß. D.h. um irgend etwas über die Antriebsverluste aussagen zu können, muss der Rollwiderstand recht genau bekannt sein. Und diese Info hatte ich nicht.
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Habe in meinen Aufzeichnungen nachgeschaut:
  • diese Strecke
  • Entfernung: laut Tacho 0.66 bzw. 0.65 km; mit BRouter Satellitenbild ausgemessen 0.67 km; mit Geoportal Bayern grob ausgemessen 661 m
  • Höhenunterschied: laut Tacho 46 m bzw. 48 m; laut Geoportal Bayern 47.7 m
  • Gewicht: Velomobil 8.85+10.6+10.05 = 29.5 kg mit Beladung; ich 83.1 kg; => Systemgewicht 112.6 kg
  • Bereifung: Conti Contact Speed auf allen Rädern
  • erste Fahrt:
    • mit großem Kettenblatt (61/40)
    • Zeit: 2:55 min = 175 Sekunden
    • Durchschnitt: 340 W
    • Durchschnittsgeschwindigkeit: laut Tacho 13.5 km/h (berechnet 13.6 km/h)
  • zweite Fahrt:
    • mit kleinem Kettenblatt (39/28)
    • Zeit: 3:02 min = 182 Sekunden
    • Durchschnitt: 326 W
    • Durchschnittsgeschwindigkeit: laut Tacho 12.0 km/h (berechnet 13.0 km/h)
Schaltnix schrieb:
Aber Reibungsverluste doch so hoch?
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Naja, wenn wir mal die erste Fahrt anschauen:
  • Durchschnittsleistung laut Leistungsmesser: 340 W
  • Durchschnittsleistung aus Gewicht und Höhenunterschied: 301 W
  • => Differenz: 39 W; wie setzt sich das aus Rollwiderstand und Antriebsverlusten zusammen?
  • Der Rollwiderstand ist gut 20 W, aber realistisch wären auch 15 oder 30 W.
  • Sind die Antriebsverluste dann 9 W oder 24 W?
 
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