Das ist eine Frage der Geschwindigkeit, der Fahrzeugmasse, der Verzögerung, des Wirkungsgrads des E-Motors im Generatorbetrieb und des Wirkungsgrads der Leistungselektronik, die die E-Leistung speichern muß.Lohengrin hat geschrieben:18.01.2018 01:50:33Wieviel der kinetischen Energie bekommt man denn wieder als kinetische Energie zurück?
Dafür sind Kondensatoren ungleich schwerer als Akkus. Auf 80% kommt man aber auch mit Elkos nicht. Man kann vielleicht 50-60% der kinetischen Energie beim Bremsen in elektrische Energie zurückwandeln. Ob man die dann mit 90% Wirkungsgrad in einen Akku oder mit 95% Wirkungsgrad in Elkos pumpt, spielt keine Rolle.Mit Kondensatoren könnte man auf 80% kommen.
Und wer im Stadtverkehr mit 0.5g bremst, hat innerhalb kürzester Zeit einen 30cm kürzeren Kofferraum.Eine Tonne Auto bei 50 km/h mit 0.5 g gebremst sind 70 kW.
Aus 50km/h mit 0.5g kommt man nämlich innerhalb von 2.8s zum Stehen. Welcher Autofahrer in der Stadt läßt bei 40km/h 40m Sicherheitsabstand zum Vordermann?
Trotzdem kommen von den 70kW nur max. 40kW hinten aus dem Generator und das wird dann mit 90% Wirkungsgrad in den Akku gepumpt, also rund 35kW.
Ausser bei einem absoluten Notsituation wird man bei 150km/h nie so abrupt bremsen. In so einer Ausnahmesituation greifen dann auch die Reibbremsen und vernichten die kinetische Energie in Wärme.Zwei Tonnen Auto bei 150 km/h mit 0.5 g gebremst sind 420 kW.
Für eine Kiste mit einem Luftwiderstand eine rollenden Schrankwand ist das doch gar nicht so schlecht.Ich hatte mal mit einem vollen 3.5-Tonner über 500 km 40 Liter Diesel verbraucht, und bin dabei ziemlich genau 100 auf der Autobahn gefahren. Das war dann wohl 80 kW thermisch und 25 kW mechanisch.
Das Gewicht spielt bei konstanten Geschwindigkeit kaum noch eine Rolle. Ob man einen 2.2t schweren Tesla-S mit 100km/h fährt oder einen 950kg schweren VW-Up macht an der mechanischen Leistung kaum eine Unterschied. Hier spielt der Luftwiderstand schon die Hauptrolle und der ist bei PKW ziemlich ähnlich. Kleinwagen haben einen höheren cW-Wert, dafür aber eine kleinere Stirnfläche, der Tesla-S hat eine große Stirnfläche, aber einen sehr geringen cW-Wert. Ausschlaggebend ist letztlich aber cW mal Stirnfläche.Ich weiß wohl, dass man Diesel-Autos aus den 1980ern, die eine Tonne wiegen, bei 100 km/h auf unter 5 Liter pro 100 km fahren kann, was dann auf 15 kW mechanisch rauskommt.
Man darf bei den Verbräuchen auch nicht vergessen, daß die Motoren inzwischen einen höheren Wirkungsgrad haben als damals. PKW-Diesel erreichen bis zu 45% Wirkungsgrad und Benziner tummeln sich überlicherweise im Bereich im 37% (der Prius-3 kommt sogar auf 42%).
Theoretisch könnte man die nötigen 14kW Antriebsleistung bei einem Verbrenner mit 3.8l Benzin pro 100km bzw. mit 3.2l Diesel pro 100km erreichen, wenn man die Motoren bei der Leistung im idealen Betriebspunkt laufen ließe.
Elektrofahrzeuge habe auch Getriebe. Irgendwie muß ja die Motordrehzahl auf Raddrehzahl übersetzt werden. Der Motor im eGolf dreht beispielsweise bis zu 12000U/min, und die erreicht der Motor natürlich bei seiner (abgeregelten) Höchstgeschwindigkeit von 150km/h. Die Räder drehen sich bei dieser Geschwindigkeit mit etwa 1250U/min. Ohne ein Getriebe mit einer Untersetzung von 9.6:1 wird das also nichts.Aber es geht hier um ein ein neues Elektroauto, wo die Verluste im Getriebe wegfallen.
Die Leistung, die du aus einem Akku rausholen kannst, hängt direkt mit seiner Kapazität zusammen. Der Tesla hat nunmal einen bis zu 100kWh großen Akku. Auch hier kann man als Faustformel annehmen, daß man numerisch etwa die 10-fache Leistung Leistung im Vergleich zu seiner Kapazität holen kann. Aus einem Akku mit 1kWh Kapazität kann man also etwa 10kW Leistung ziehen, allerdings nur für 6 Minuten. Man braucht also nicht eine Akku,aus dem man 400kW ziehen kann, man braucht aber einen Akku, aus dem man ausreichend Lange 90kW ziehen kann. Ein Akku, aus dem man ausreichend lange 90kW ziehen kann, würde dann aber auch locker 1MW Leistung bringen.Wenn 90kW reicht, um 200 km/h zu fahren, warum braucht man dann einen Akku, aus dem man 400 kW rausholen kann? Das ist doch teuer!
Oder man muß, wie der Tesla-S P100P einfach Allradantrieb haben.Um 400 kW auf die Straße zu bringen, ohne dass es rutscht, muss man schon 140 km/h schnell sein. Und dann ist man schon nach 5 Sekunden auf 200 km/h.
Die Motorleistung im Tesla halte ich allerdings für hoffnungslos üertrieben. Das schöne beim E-Motor ist aber, daß die hohe Maximalleistung fast keine Einfluß auf seinen Wirkungsgrad hat. Die 515kW Maximalleistung im P100D erreichen bei einem Leistungsabgabe von nur 14kW (100km/h) immer noch einen sehr hohen Wirkungsgrad von etwa 90% und man hat einfach irre Leistungsreserven.
Ein Benziner mit 500kW Maxmimalleistung würde bei 100km/h = 14kW nur mit 15% Wirkungsgrad laufen, was den Verbrauch dann auch auf über 10l/100km treibt.
Nicht wirklich. E-Fahrzeuge kranken meiner Meinung nach immer noch am Hauptproblem Reichweite, und die läßt sich nur mit größeren Akkukapazitäten erreichen. Damit steigt aber auch die Leistungsdichte ganz automatisch, was Elkos letztlich überflüssig macht.Ein Kondensator, der eine Minute lang mit 50 kW auflädt, und dann fünf Sekunden lang 400 kW liefert, oder umgekehrt die kWh, die beim Bremsen reinkommt, in den nächsten zwei Minuten in den Akku steckt, könnte den Akku erheblich billiger machen.
Die Hauptlärmquelle bei Bahnen sind die Wagons. Vor allem Güterzüge erreichen Spitzen von 110dB, das ist lauter als jede Dampflok.Verglichen mit Dampfloks sind E-Loks leise.