Gibt es objektive Messungen, dass ein Direct Drive mehr Fahrwiderstand hat als Motoren mit Freilauf?

[Hochsitzcola]

Entschuldigt bitte, daß ich diesen Thread für diese Frage mißbrauche:
Gibt es objektive Messungen, daß ein Direct Drive mehr Fahrtwiderstand hat als ein Motor mit Freilauf? Ich selber hatte zu meinen beiden DD mal Messungen gemacht:
https://www.pedelecforum.de/forum/i...ensor-von-bmsbattery.31463/page-3#post-611209

Ich kann aus meiner Erfahrung nicht bestätigen, daß ein DD einen signifikant höheren Fahrtwiderstand hat als ein Getriebemotor. Reifenart/Reifendruck hat meiner Meinung deutlich mehr Einfluß...

Gruß
hochsitzcola

 

[didi28]

@labella-baron hat mit seinem Direktmotor Crystalyte 209 mal entsprechende Messungen gemacht: Das Ende des Schlepper-Märchens!

 

[Hochsitzcola]

Hm, zum einen ist die beschriebene und dann auch von mir angewandte Messmethode ist nicht wirklich brauchbar, zum zweiten gibt es keine Referenzmessungen mit einem Motor mit Freilauf.
Ich hatte mehr an Messungen auf einem Prüfstand bei realistischen Raddrehzahlen gedacht.

Gruß
hochsitzcola

 

[didi28]

zum zweiten gibt es keine Referenzmessungen mit einem Motor mit Freilauf. Ich hatte mehr an Messungen auf einem Prüfstand bei realistischen Raddrehzahlen gedacht.

Ja, man benötigt wohl auch einen professionellen Prüfstand, um Bruchteile von Watt als Bremsleistung bei einem Freilaufmotor im Freilauf exakt messen zu können:

 

[Hochsitzcola]

Na ja, solche Nachlaufuntersuchungen sind nicht wirklich aussagekräftig, das hatten wir ja auch schon...
Mir fehlt das Delta in Watt zwischen Freilauf-Motor und Direktläufer, z.B. bei konstant 20km/h oder das Delta in Wattsekunden beim Beschleunigungsvorgang von 0 auf 25km/h

Gruß
hochsitzcola

 

[didi28]

Wenn Du entsprechende professionelle Vergleichsmessungen machen würdest, wäre das natürlich eine tolle Sache, ich freue mich immer über solche Beiträge und bin gespannt.

 

[BikeAlex]

Messbar ja. spürbar nein!

Zwei Gepäckträgertaschen hinten dran bremsen einen mehr ab als ein DD ohne Freilauf.
Selbst ein zu geringer Reifendruck macht sich stärker bemerkbar als ein DD. Ich habe
einen Nabenmotor mit Freilauf und einen DD fertig eingespeicht mit Mantel im Keller
und kann in 5 Minuten wechseln und direkt vergleichen. Ich spüre beim fahren keinen
Unterschied bis auf das Gewicht in der Felge. Ob da ein 6kg. DD drin hängt oder nur ein
3kg. Getriebe-NM ist ein echt krasser Unterschied.

Das ein DD ein Schleppmoment hat ist absolut klar, da gibt es nichts zu diskutieren. Nur
ein Verlust im einstelligen Wattbereich ist ja wirklich ein Witz. Ein Regenponcho zum
überziehen bremst dagegen mal so richtig ab. Und nein, ich bin kein "DD-Fan-Boy". Im
Moment werkelt ein Getriebe-NM bei mir im Fahrrad.

Grüße
Alex

 

[Alv]

Ich habe nichts gemessen, aber gefühlt hat ein DD ein Schleppmoment wie ein Seitenläuferdynamo.
Und der Unterschied zwischen Dynamo oder nicht ist gewaltig!

 

[Hochsitzcola]

Eure "Gefühle" in allen Ehren, ich möchte es objektiv gemessen wissen.

Wenn Du entsprechende professionelle Vergleichsmessungen machen würdest, wäre das natürlich eine tolle Sache

In dem Wörtchen "professionell" liegt das Problem. Mit Hausmitteln wird es schwierig, hier etwas wirklich in Leistung bzw. Arbeit zu messen.

Gruß
hochsitzcola

 

[Alv]

Eure "Gefühle" in allen Ehren, ich möchte es objektiv gemessen wissen.

Aber warum? Ein Freilauf hat ein nicht spürbares Schleppmoment, ein DD hat ein stark spürbares Schleppmoment, das ein stromloses Fahren nur in Notfällen zuläßt. Mir reicht das...

 

[Broadcasttechniker]

Macht doch einfach die Annahme dass der Freilauf verlustlos ist.
Dann hat der DD das Multimilliardenfache an Verlusten gegenüber dem Freilauf.
Macht aber nichts, denn absolut gesehen sind die Verluste zu vernachlässigen, ganz besonders wenn ich sowieso mit Batterie unterwegs bin.
Stromloses fahren nur in Notfällen, so ein Unsinn.
Als mein Sohn noch kleiner (schwächer) war als ich bin ich auf Touren immer ohne Akku gefahren, weiß also wovon ich spreche.
Beim Tragen hingegen ist ein DD im Vorderrad blöd, ohne Frage, ein DD im Hinterrad mit Akku hinten ist noch schlimmer.

 

[Hochsitzcola]

Ich habe meine Hausmittel um einen Rollentrainer erweitert und habe damit Vergleichsmessungen zwischen meinem BionX und einem normalen Hinterrad ohne Motor gemacht.
Leider hat der Rollentrainer in der kleinsten Stufe schon so viel Widerstand, daß eine einfache Fahrt in der Ebene mit 18km/h nicht realistisch simuliert werden kann. Kreuzotter berechnet hier bei einem Rad mit aufrechter Sitzposition (Hollandrad) einen Energiebedarf von ca. 80W.
Mit dem Rollentrainer in der schwächsten Stufe sind diese 80W schon bei ca 13 km/h erreicht.
Ich habe mit meinem Controller und der offenen Firmware drei Geschwindigkeiten eingestellt die Rund um 80W erzeugen und mir die Leistungsdaten ausgeben lassen (das ist das schöne an der offenen Firmware, man hat Zugriff auf alle internen Daten, wie Motordrehzahl, Batteriespannung, Batteriestrom und kann exakt vorgeben, was der Contorller tun soll, z.B. eine bestimmte Drehzahl anfahren.... )
Das Ergebnis: Der Unterschied zwischen Direktläufer und normaler Nabe ist deutlich.
Den Einfluß von Reifendruck, exponentiellen Luftwiderstand etc. kann man mit dem Aufbau natürlich nicht darstellen.
Die Wiederholgenauigkeit des Aufbaus liegt bei ca +/- 1,5W

Gruß
hochsitzcola

 

[desmo16]

Anbei die Bilder unseres Prüfstandes mit 10 Kanal Datenschreiber:
Sowohl für kpl. Räder und auch für Nabenmotoren ohne Felge.
Jetzt zählen nur noch Fakten.

Nachtrag: Wenn einer mal eine genaue Messung benötigt kann er sich bei
mir melden.

LG

Anhänge:

• 
  a">
• 
  DSCN5108.JPG
  Dateigröße:
  269,2 KB
  Aufrufe:
  60
• 
  DSCN5107.JPG
  Dateigröße:
  256,1 KB
  Aufrufe:
  61
• 
  DSCN5106.JPG
  Dateigröße:
  339,8 KB
  Aufrufe:
  58
• 
  DSCN5105.JPG
  Dateigröße:
  278,4 KB
  Aufrufe:
  58
• 
  DSCN5104.JPG
  Dateigröße:
  258,9 KB
  Aufrufe:
  57
• 
  DSCN5110.JPG
  Dateigröße:
  213 KB

 

[Hochsitzcola]

Das hättest du ja auch schon mal früher sagen können, da hätte ich mir die Arbeit gespart!
Was misst du denn auf den 10 Kanälen? Schuhgröße, Unterschenkelumfang, Mondphase ist klar, aber was noch???
Was kannst du vorgeben, was ist Resultierende?

Gruß
hochsitzcola

 

[cephalotus]

Danke für die Messung. 120U/min an der Kurbel, 44:14 Übersetzung und 28" Laufrad mit 2,2m Umfang entspricht dann ungefähr einer Geschwindigkeit von 50km/h.

Dabei ca. 7W Verlust halte ich für sehr überschaubar, ich hätte beim BionX (SL) sogar höher geschätzt, auf vielleicht 7W bei 30km/h.

Würde man Deine Kurben nach linsk extrapolieren hin zu 60U/min an der Kurbel, was dann 25km/h entspräche, käme man auf Verluste von vielleicht 2-3W. Das halte ich für vernachlässigbar, außer im Wettbewerbseinsatz.

Hier eine alte Messung des BionX HT Motors:

http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=3&t=49849&start=250#p874008

 

[Hochsitzcola]

Upps, das hätte ich vielleicht besser erklären müssen. Die dargestellte Drehzahl sind die elektrischen Umdrehungen pro Sekunde (erps) des Motors, keine Kurbelumdrehungen pro Minute. Ich hatte ja oben schon geschrieben, daß das ungefähr 13 km/h am 28 Zoll Rad waren...
Die Leistung ist auch nicht die mechanische Leistung am Kettenblatt, sondern die aufgenommene elektrische Leistung des Motors.

Gruß
hochsitzcola

 

[desmo16]

Das hättest du ja auch schon mal früher sagen können, da hätte ich mir die Arbeit gespart!
Was misst du denn auf den 10 Kanälen? Schuhgröße, Unterschenkelumfang, Mondphase ist klar, aber was noch???
Was kannst du vorgeben, was ist Resultierende?

Gruß
hochsitzcola

Der Datenlogger kann 10 Werte gleichzeitig aufzeichnen. Natürlich nutzen wir je nach Aufgabe einen Teil davon.
Wichtig ist der genaue Drehmomentaufnehmer. Das Rad / die Nabe ist in Kugellagern gelagert, so sind dann
die Ergebnisse unverfälscht. Selbst die Reibleistung von Dichtringen uvam. wird somit berücksichtigt.
Die Ergebnisse sind in Exceldiagrammen verwertbar. - Wir können einen treibenden Antrieb testen UND auch
alle Rekuperationswerte 50 km/h bis 0 km/h. -- Ein Mittelmotorprüfstand folgt noch.
(Werte normal: U / I / Md / v/n/ Temp./ ) Pe / Pm usw. dann in der Excelauswertung.

 

[Hochsitzcola]

@desmo16: dann stell mal ein paar Beispielmessungen vor , so professionell geht es meinem Keller natürlich nicht her.

Bei dem gebraucht gekauften Rollentrainer war der Bowdenzug zur Verstellung der Last festgegammelt, ich habe ihn jetzt wieder gängig gemacht, jetzt kann ich auch einen geringeren Widerstand einstellen
Also habe ich die Messungen noch mal mit höheren Drehzahlen wiederholt und alles noch 5 mal quergecheckt. Man muß wirklich immer für exakt die gleichen Randbedingungen sorgen, sonst kommen bei den Messungen nur Hausnummern heraus... Ich fürchte, bei dem ersten Diagramm war der Anpressdruck der Rolle beim Rad ohne Motor geringer, darum kamen tendenziell zu geringe Werte raus.
Exakt 80W bei 18km/h habe ich leider nicht eingestellt bekommen, eine Raste leichter am Rollentrainer war gleich viel zu leicht... Die jetzigen gut 120W bei 18km/h entsprechen ca.1% Steigung oder 6km/h Gegenwind laut Kreuzotter... Wobei natürlich der Wirkungsgrad vom Motor und Getriebe ignoriert ist
Dieses mal habe ich die drei Stufen 140, 170 und 200 erps gewählt. 170 entspricht ca 18 km/h.
Auf jeden Fall habe ich jetzt Übung, den Schlauch und Mantel in Rekordzeit von dem einen Rad auf das andere zu wechseln

Gruß
hochsitzcola

 

[Dieter]

• 
  DSCN5106.JPG

@desmo16
Die Abb. zeigt mir einen Messaufbau, bei dem ein Laufrad auf Stahlrollen aufgesetzt ist, deren Oberfläche glatt erscheint.
Auch wenn ich davon ausgehe, dass die Anpresskraft des Prüflings für den Last-Test definiert eingestellt wird, kann ich mir vorstellen, dass - lastabhängig in unterschiedlichem Maße - Schlupf zw. Laufrad u. Rolle entsteht.

Da für mich nur eine Einrichtung zur Drehzahlerfassung der Laufrolle ersichtlich ist, interessiert mich:

- wird Schlupf gemessen? Wenn ja:
- wie/womit wird die Drehzahl des Laufrades erfasst?

Gruß

 

[desmo16]

@desmo16
Die Abb. zeigt mir einen Messaufbau, bei dem ein Laufrad auf Laufrollen aufgesetzt ist, deren Oberfläche glatt erscheint.

Selbst wenn ich davon ausgehe, dass die Anpresskraft des Prüflings für den Last-Test definiert eingestellt wird, kann ich mir vorstellen, dass Schlupf - je nach Lastzustand in unterschiedlichem Maße- zw. Laufrad u. Rolle entsteht.

Da für mich nur eine Einrichtung zur Drehzahlerfassung der Laufrollen ersichtlich ist, interessiert mich:

- wird Schlupf gemessen? Wenn ja:
- wie/womit wird die Drehzahl des Laufrades erfasst?

Gruß

Danke für die Frage Dieter,

- Die Geschwindigkeit wird a) am Rad mit einem Digitaltacho gemessen ( Magnet an den Speichen)
und b ) am Riemenantrieb und somit an den Antriebsrollen gemessen.
Die gemessene Differenz ist der "Schlupf".......... < 0,2 % bei 20 Nm
Dieser Wert ist jedoch sehr !sehr ! klein, da es ja 2 Antriebsrollen sind und der Reibfaktor Stahl/ Gummi sehr gut ist.
Und vor allem ist die Antriebsleistung und somit die Umfangskraft im Vergleich zu einem Motorrad mit 150.000 Watt
ca. 1000 mal kleiner. ( Beim Motorrad sind es bei 250 km/h ca. 4%)
Grüsse

Nachtrag: ich könnte jetzt noch mit dem geometrischen oder dynamischen Radradius anfangen, aber das vernachlässigen wir mal hier.