[LSirion]

Zitat von arnie96

Zurück zum Verbrauch: Ab welcher Geschwindigkeit spielt es eigentlich eine Rolle, ob man offen fährt, oder nicht? Verbraucht man mit Super weniger, als mit Normalbenzin?

... und was kostet mich eigentlich ein Beifahrer?

Mehrverbrauch durch offenes Dach:

Der Fahrwiderstand F_F berechnet sich aus F_R + F_L

Die Reibungskraft F_R berechnet sich nach der Formel :
F_R = G * c_R = m * g * c_R (c_R ~ 0,014)

Der Luftwiderstand F_L berechnet sich aus der Formel:
F_L = A * c_W * rho/2 * v^2

Die Stirnfläche A (abzumessen mittels Zeichnung) ist bei geöffnetem und bei geschlossenem Dach ungefähr gleich. Die Dichte rho der Luft ist konstant.

Inwiefern sich der c_W-Wert ändert kann man über eine Höchstgeschwindigkeitstestfahrt ermitteln.

Wenn das Fahrzeug nicht mehr beschleunigt hat sich die Endgeschwindigkeit eingestellt :

Die Beschleunigungskraft F_a ist gleich dem Fahrwiderstand F_F
F_a = F_F

Der Copen hat einen c_W-Wert von 0,382. Das sollte wohl der Wert im geschlossenen Zustand also c_WA sein.

Wenn der Wagen mit geschlossenem Dach bei einer bestimmten Drehzahl (= bestimmte Leistung) eine bestimmte Geschindigkeit erreicht und man annimmt, dass die Rollreibung konstant ist, kann man zurückrechnen, wie hoch die Verluste (Wirkungsgrad eta) im Antriebsstrang sind. Wenn man nun noch einmal mit geöffnetem Dach eine andere (niedrigere ?) Endgeschwindigkeit erreicht kann man daraus den c_W-Wert mit geöffnetem Dach ermitteln und somit den Mehrverbrauch.

Zur Berechnung:

Zunächsteinmal wird die Leistung P als Kraft F * Geschwindigkeit v definiert.

Die Leistung P bei einer bestimmten Drehzahl kann dem Leistungsdiagramm des Motors entnommen werden.

Endgeschwindigkeit A (geschlossenes Dach) mit v_A, c_WA und P_A :

F_a = F_R + F_L

P_A * eta = F_R * v_A + F_L * v_A =
= (m * g * c_R * v_A) + (A * c_WA * rho/2 * v_A^3);

Da alle Werte bekannt sind, lässt sich die Unbekannte eta berechnen.

Endgeschwindigkeit B (geschlossenes Dach) mit v_B, c_WB und P_B :

P_B * eta =
= (m * g * c_R * v_B) + (A * c_WB * rho/2 * v_B^3):

Die Unbekannte ist nun c_WB. Da alle anderen Werte bekannt sind, lässt sie sich wunderbar berechnen.

Nun kann man für mehrere Geschwindigkeiten den gesamten Fahrwiderstand für Zustand A und B berechnen. Der prozentuale Unterschied entspricht in etwa dem Mehrverbrauch.

Was ein Beifahrer kostet ist viel einfacher zu berechnen:

Bei hastiger Fahrweise (häufiges Bremsen und Beschleunigen oder auch gerade bei Passfahrten) und niedrigen Geschwindigkeiten geht der Beifahrer in etwa mit seiner vollen Masse (in meinem Beispiel ca. 90 kg !!) in den Verbrauch ein. Soll heißen:

Wiegt der Copen mit Beifahrer 10% mehr, ist auch der Verbrauch um 10% höher. Um mehr als 10% kann der Verbrauch definitiv nicht steigen.

Fährt man hingegen mit konstanter (hoher) Geschwindigkeit, ist der Beifahrer beinahe zu vernachlässigen. Er geht dann nur über seine Masse in den Rollwiderstand ein. Der Mehrverbrauch beträgt dann nur 2 bis 5% (niedrigere Geschwindigkeit => höherer Mehrverbrauch). Bei leichtem Beifahrer und hoher Geschwindigkeit wird der Mehrverbrauch kaum 1% betragen.

PS:

Mit meiner Formel sind nur Höchstgeschwindigeiten in der Ebene erlaubt. Wird der Test auf einer abschüssigen/ansteigenden Rampe (Steigung mittels Google-Earth oder GPS ermittelbar) gefahren, muss das natürlich berücksichtigt werden: Die Rollreibung nimmt ab, die Hangabtriebskraft muss addiert bzw. subtrahiert werden. Rückenwind muss von der Geschwindigkeit subtrahiert, Gegenwind addiert werden, allerdings nur beim Luftwiderstand.