Vergleich E-PKWs: Reichweite, Verbrauch, CW-Werte

[badsoden]

Hallo, danke für die Kommentare.
@ kassiopeia und CSS: Du hast recht. Ich hatte einfach die erste Torte von der stromtankstellen/statistik/Deutschland/ und die der Stand der Ionity Ausbau angeschaut und sah im Torte 4% CSS und knapp 60% Typ2. Das ist aber auf alle vorhandenen Stecker bezogen. An der AB ist 22 das Minimum und eigentlich geht es erst ab 43 KW vorwärts. In dem Bereich ist der CSS jedoch gut verbreitet, auch wenn an den Standorten oft nur einen CSS verfügbar ist. Was ich nicht einschätzen kann, ist wie die Verfügbarkeit am Standort selber dann in Wirklichkeit ist. Z.B bei Aldi in meinem Dorf kann nur 1 Auto gleichzeitig laden, auch wenn es ein CSS, Chademo und CSS Stecker gibt. Standorten mit nur 1 der 2 Säule sind dann doch etwas häufiger belegt als Standorte mit z.B. 6 oder 8 Säule. Immerhin, dass man mit ein CSS auf der AB kaum laden kann ist nicht richtig. Ich streiche den Satz.
Der Ioniq habe ich eingefügt.
@ AgV8DdmU: ich habe immer das Leergewicht plus 100 Kg genommen. Für den Insassen und ein Wenig Gepäck. Habe CR für normalen trockene Fahrbahn genommen. Ein klein bisschen korrigiert wenn ich große und breite Reifen vermutet habe. Könnte etwas genauer sein aber andere Abweichungen wiegen mehr, z.B. bei dem Wirkungsgrad von Motor bzw. Gleichrichter (Typ2) oder kein Gleichrichter (CSS). Heizung, Kühlung etc. nicht betrachtet wegen der Vergleichbarkeit.
Tatsächlich sind die Benutzbare Akkukapazitäten nicht das was „auf der Verpackung steht“. Ich sollte vielleicht einfach 20% Minimum annehmen. Für ein geplante Langstrecke nehme ich an man lädt „bis dem Rand“ voll. Bei nachladen auf der AB sollte man bis 70 oder 80% laden und dann weiterfahren weil darüber hinaus die Ladestrom runtergeregelt wird. Da ich mit Idealwerten Rechne hat der obere Wert keinen Einfluss auf das Ergebnis.
Das die Rekuperation nur 60% beträgt wäre wenige als ich dachte. Ich hätte 70 bis 80% geschätzt. Ausrollen (coasting) ist aber noch immer am besten. Suche mal nach „Analysis of Parameters Influencing Electric Vehicle Range“ und da gibt es interessante Simulationen zum Thema.
Höhe, Luftdruck, etc., nicht berücksichtigt. Möchte erst mal die große Faktoren einpflegen.
Dein andere Hinweise werde ich nachschauen und die Tabelle korrigieren bzw. ergänzen.
Wer selber mit den Daten spielen möchte schaut sich gerne hier die Datei in Office365 an:
https://1drv.ms/x/s!AiVT1mEkYs-3gcIXDk6N8sMZRc2CuA

Im EU-Leergewicht ist ein Insasse mit kleinen Gepäck enthalten => 75kg
Im US-Kerb Weight ist kein Insasse oder Gepäck enthalten.

breitere Reifen haben nicht zwangsläufig einen schlechteren Rollwiderstand.
Einfach auf den Reifenlabel für Rollwiderstand achten => post750872.html#p750872


schlechter Wirkungsgrad Antriebsstrang (0,8):
ZOE => Fremderregter Drehstrom-Synchron-Elektromotor
Model S => Drehstrom-Asynchronantrieb

mittlerer Wirkungsgrad Antriebsstrang (0,85):
Leaf40 => AC-Synchronmotor
Model 3 => Permanenterregte Synchronmaschine mit erhöhtem Reluktanzanteil + Drehstrom-Asynchronmaschine

guter Wirkungsgrad Antriebsstrang (0,9):
i3 => hybriderregter Synchronmotor
Ioniq => Permanenterregter Synchron-Elektromotor
Kona, e-Niro => Permanenterregter Synchron-Elektromotor
e-Golf => Permanentmagneterregter Synchronelektromotor
Bolt EV => Permanent Magnet electric motor

grottenschlechter Wirkungsgrad Antriebsstrang (0,75):
I-Pace => 2× permanentmagneterregte Synchronmaschine

Der I-Pace hat schon beim WLTP-Zyklus hohe Verbrauchswerte. Auch in div. Tests war der Verbrauch unglaublich hoch...
Dieser extrem hohe Verbrauch lässt sich durch das hohe Gewicht und hohen cW*A-Wert nicht erklären. Erst mit dem schlechten Wirkungsgrad bekomme ich diese hohen Verbräuche abgebildet.

Die Wirkungsgradunterschiede von den E-Motoren bei unterschiedlichen Lastanforderungen habe ich vernachlässigt.
Hier spielt auch die Akku-Chemie, die Akku-Temperatur und die Entladestromstärke eine große Rolle. Diese verschiedenen Wirkungsgrade sauber zu trennen, halte ich für eine sehr aufwändige Tüftelei... es sei denn, der Hersteller veröffentlicht Daten hierzu.

Getriebe, Lager und Antriebswellen haben einen Wirkungsgradverlust von ca. 3-5%.

Mit den Annahmen bin ich in der Vergangenheit immer recht nah an die Verbräuche div. Versuchsfahrten gekommen.
Dabei habe ich auch festgestellt, dass z.B. der Ampera-e, e-Golf und Ioniq erstaunlich effizient im Antriebsstrang sind...

Die Rekuperation ist ja im realen Fahrbetrieb immer wieder anders...
Bergab auf langen Strecken ist es eine gleichmäßige "Ladung" bei konstanter Geschwindigkeit möglich. Hier wäre der Wirkungsgrad vielleicht bei 80%.
Im Stadtverkehr oder Stop-and-Go wechselt alles sehr schnell. Da kommt die Ladelektronik zwar hinterher, aber es fallen relativ hohe Verluste an, weil der Ladestrom meist gering ist und stark variiert.
Ungeachtet der Verluste beim Reku-Ladevorgang, muss das Fahrzeug im Rollen immer noch die Fahrwiderstände (Luft + Roll) überwinden. Bei Passabfahrten mit 50km/h braucht es z.B. min. 2-3% Gefälle, damit auch rekuperiert werden kann.

[badsoden]

"breitere Reifen haben nicht zwangsläufig einen schlechteren Rollwiderstand"
Im verschiedene Quelle lesen ich etwas ähnliches. Sie haben jedoch etwas mehr Luftwiderstand. Ich meine schon, dass man eher schmalere Reifen montiert wenn man Sprit/Strom sparen möchte.
In https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_r ... n_diameter lese ich auch, dass Radgröße kaum netto Einfluss auf dem Verbrauch hat. Traktion aber eine negative Auswirkung hat. Dies erklärt vielleicht warum die Teslas mit Allrad etwas weniger verbrauchen (hatte ich mal gelesen, nicht verifiziert). Bei z.B. Audi Quattro ist es gerade umgekehrt wegen Getriebeverluste und Gewichtszunahme. Bei e-Car mit 2 getrennten Motoren ergibt sich offenbar eine netto Vorteil.

Somit, wahrscheinlich ist tatsächlich das Energielabel des Reifens noch die beste Indikator. Für eine generelle Berechnungen würde ich es eher weglassen und überall den gleichen wert nehmen. Für individuelle Fälle könnte man es betrachten um eine Umstellung auf sparsame Reifen zu bewerten.

[Langsam aber stetig]

In https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_r ... n_diameter lese ich auch, dass Radgröße kaum netto Einfluss auf dem Verbrauch hat. Traktion aber eine negative Auswirkung hat. Dies erklärt vielleicht warum die Teslas mit Allrad etwas weniger verbrauchen (hatte ich mal gelesen, nicht verifiziert). Bei z.B. Audi Quattro ist es gerade umgekehrt wegen Getriebeverluste und Gewichtszunahme. Bei e-Car mit 2 getrennten Motoren ergibt sich offenbar eine netto Vorteil.

Nein, beim Model S wurden für den Allrad die neuen, effizienteren Motoren verwendet. Beim Model 3 sind die gleichen Motoren vorne und hinten drin, und der Allrad hat einen höheren Verbrauch.

[badsoden]

Interessant zu wissen. Beim Model 3 lese ich den neuen permanent magnet switched reluctance Motor hinten und vorne noch einen (alte?) induction Motor. Immerhin, Beim M3 2 KWH mehrvebrauch p.100Km.

[Alex1]

Kleinere Felgen brauchen auch weniger. Ich weiß auch noch nicht, warum, da doch der Durchmesser der Reifenschulter gleich bleibt. Vielleicht weiß jemand den Grund?

Der Luftwiderstand breiter Reifen scheint relativ hoch zu sein. Hab aber keine genaueren Zahlen. Ist natürlich sehr abhängig vom Tempo.

Ich hab selbst nicht genauer gerechnet, aber nasse Fahrbahn wurde mal mit ca. 4 kWh/100 km bei 100 km/h berechnet, was auch meiner Erfahrung entspricht. Kommt das auch so bei Deinen cr-Werten raus?

[badsoden]

habe hier geschaut: http://hpwizard.com/tire-friction-coefficient.html
Tourism tire:
Dry: 0,011
Wet asphalt: 0,013
Hard snow: 0,016
Für ein ZOE bei 95 kmh sind das 1 bis 1,5 Kwh pro 100 km mehr.

[Langsam aber stetig]

Kleinere Felgen brauchen auch weniger. Ich weiß auch noch nicht, warum, da doch der Durchmesser der Reifenschulter gleich bleibt. Vielleicht weiß jemand den Grund?

Vermutlich, weil sie leichter sind? Senkt den Rollwiderstand (als Teil des allgemeinen Fahrzeuggewichts), und die Energie, die zum Beschleunigen aufgewandt werden muss (doppelt, nicht nur wie andere Fahrzeugteile, sondern muss ja auch gedreht werden).

Kleinere Felgen brauchen auch weniger. Ich weiß auch noch nicht, warum, da doch der Durchmesser der Reifenschulter gleich bleibt. Vielleicht weiß jemand den Grund?

Vermutlich, weil sie leichter sind? Senkt den Rollwiderstand (als Teil des allgemeinen Fahrzeuggewichts), und die Energie, die zum Beschleunigen aufgewandt werden muss (doppelt, nicht nur wie andere Fahrzeugteile, sondern muss ja auch gedreht werden).

Der Anteil der Räder an der gesamten kinetischen Energie ist aber relativ klein:
translatorisch => 80kg zu 1600kg => 5% => Änderungen in der Masse der Räder um 10% => 0,5% vom Auto insgesamt
rotatorisch => Anteil insgesamt unter 3% (post842559.html#p842559)

Wenn Unterschiede, dann eher Luftwiderstand.
Größere Felgen haben auch kleinere Seitenwände an den Reifen => Innen zu Bremse mehr Hohlraum => mehr Luftverwirbelungen
Dazu breitere Reifen => mehr Stirnfläche und evtl. lokal schlechterer cW-Wert
Und breitere Reifen haben manchmal einen schlechteren Rollwiderstand - nicht immer. Hängt vom Reifentyp und Hersteller ab...

[badsoden]

Übrigens, es gab ein interessantes "Rennen" mit E Cars von Hamburg nach München. Die Ergebnissen gibt es hier: https://mikenr1.bplaced.net/endergebnis.html. In YT auch nettes Video dazu.
Wichtigste Schlüsse: für 800 KM braucht man ein gut ausgebautes Ladenetz. Am besten 100 KW oer mehr. Typ 2 autos mit meistens 20KW kommen nicht schnell voran. Die CSS-ler tun sich schwer genügend Stationen zu finden. Meistens nur ca. 50 KW, 100 KW echte Ausnahme. Ein große Batterie hilft auch um mehr Auswahl bei den Ladestationen zu haben. Damit man wenig laden muss sollte man ein guter Cw-Wert haben. Das Ergebnis war: alle Teslas am schnellsten Ziel, und ein Kona64 gut dabei. Durchschnittlich nicht schneller als ca. 100 KM. Der Kona hat 50 WH Anschluss und gute Verbrauchswerte und kommt damit offenbar auch gut voran wenn man sich die Ladestationen geschickt aussucht. Die Zahlen in meinem Sheet sind ca. 10-15% optimistischer aber der Unterschied zwischen dem Tesla und dem Kona (ca. 20%) stimmt wieder mit der Praxis.

Ich vermute man wird es sehr unterschiedlich interpretieren. Die E-Fans sagen, siehe, es geht doch. Verbrenner sagen, schau mal, mehr als 100 Kmh Durchschnitt geht nicht.
Ich denke der letzter Punkt ist an sich richtig. Meine theoretische Werten sind auch nur knapp 110 Kmh maximal. Aber, auch wenn ein Verbrenner wo möglich 180 fährt, sein Durchschnitt wird sicher kein 180 sein sondern eher 120 bis 140. Wenn er sich an den Beschränkungen hält jedenfalls. Macht man noch ein Mittagspause dann sind die Werten nicht weit von einander. Trotzdem, wenn er Eile hätte dann könnte er .....