Wieviel PS ersetzt das Fahren im Windschatten?
Bei der MotoGP konnte man sehr schön sehen, dass Fahrer mit schwächerer Motorleistung auf der Geraden im Windschatten an Ducatis mehr oder weniger dranbleiben konnten. Wie viel leichter ist es, im Windschatten zu fahren, wie viel weniger Energie muss geleistet werden, kann man das in PS umrechnen?
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Antworten
Gute Frage. Um da eine theoretische Aussage zu machen, müssen wir ein klein wenig rechnen.
Vorab mal die Konstanten und Werte die zugrunde gelegt werden:
Luftwiderstandsbeiwert Motorrad verkleidet cW = 0,5 bis 0,6
A= Stirnfläche in m² Motorrad ca. 0,79 m² (Auto ca . 2 m²)
(Faustformel für A = 0,8 *breite *höhe ) in m²
Ρ= 1,202 kg/m³ (Luftdichte in 200 m Höhe bei 20°C)
V = Fahrgeschwindigkeit (nehmen wir 180 km/h)
V0 = Gegenwindgeschwindigkeit (nehmen wir 20 km/h)
Damit rechnen wir den Luftwiderstand nach der folgenden Formel aus
FL = 0,0386 * ρ * cW * A *(v+v0)²
FL = 0,0386* 1,202 * 0,5 * 0,79 *(180+20)² = 733 N
Das ist der Luftwiderstand ohne „Windschatten“ Wenn im Windschatten die Fläche A = 0,15 m² und der Gegenwind V0 = 0,5 wäre, ist der Luftwiderstand nur noch 108 N
Für die folgende Rechnung wird der Rollwiderstand F Ro mit 150 N Und der Steigungswiderstand FSt mit 100 N angenommen. Dann ist der Gesamt Fahrwiderstand: FW = Fro + FL + FSt = 150+733+100 = 983 N ohne Windschatten
FW = 150+108+100 = 358 N im Windschatten
Die Fahrwiderstandsleistung in kW errechnet sich:
PW = FW * v / 3600
983*180/3600 = 49,15 kW ohne Windschatten
358*180/3600 = 17,9 kW mit Windschatten
Also ist die Fahrwiderstandsleistung um 31,2 kW geringer. Theoretisch, versteht sich.
31,2 kW sind 42,4 PS
P.S. man könnte sich natürlich den Roll-und Steigungswiderstand bei der Berechnung sparen. Hab das der Vollständigkeit halber aber gemacht.