motorbloggen

Spar benzin med ing.dk - (1): Hjul og dæk

Reaktionerne på Motorbloggens tråd om benzinspareråd er overvældende. Faktisk så overvældende, at tråden nu må deles op for at sikre overskuelighed og konsistens. Nu går vi derfor gennem en række del-emner punkt for punkt og opfordrer jer læsere til at bidrage emnevis.

På den måde kan vi samtidig gå bedre efter konkrete tal og data.

Foreløbig kapitelliste (mail mig evt. ændringsforslag):

(1) Hjul - dæk og fælge (2) Luftmodstand - (3) Vægt - (4) Motor og forvarmning - isolering af motorrummet (5) Spareinstrumenter (6) Brændstof (7) Køreteknik (8) Veje og trafikanlæg (9) Samlet vurdering

Og så til emnet for dette indlæg: Hjul - dæk og fælge

Bedste datainput om fælge kom i debatten om det første blog-indlæg fra Niels Springer: "Da jeg for år tilbage købte en mindre (brugt) japansk bil var den udstyret med 15x7" letmetal fælge og 195 mm lavprofil dæk. Det så godt ud men var ukomfortabelt at køre på. Det viste sig at sådan en svend vejede 17 kg. Jeg skiftede til 14x6" letmetal og et 185 mm dæk i en lidt højere profil - det vejede nu 12 kg. Reduktionen på 20 kg uaffjedret vægt totalt kunne bestemt mærkes på kørekomforten. Med de fælge og dæk som mange nye biler kører med idag, kunne jeg forestille mig at vægten let sniger sig op på 20 kg pr. stk. Det løber så op til 80-100 kg for 4-5 hjul, en ikke helt ubetydelig del af bilens totalvægt som man nok burde interessere sig lidt for at reducere."

Jens Pedersen foreslog fælge som disse.

Michelin laver "energy" dæk med angiveligt 20 pct. lavere rullemodstand.

Dagens spørgsmål er derfor:

Hvad kan vi realistisk set spare i masse/inerti og pct. af forbruget ved at skifte til lettere hjul?

Og hvor meget kan vi spare ved at skifte til lavenergidæk med smallere slidbane?

Over to you!

/Rolf

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvad er forholdet imellem energi tabt til rullemodstand og energi tabt til inertien i selve hjulet ?

Jeg har ikke min formelsamling ved hånden og hovedet fuldt af underlige HTTP protokoller, kan nogen ikke lige give os et "servietudkast":

Hvor meget energi bruges der til at få hjulet i omdrejninger og til at stoppe det igen for nogle typiske diameter/bredde/vægt situationer ?

Poul-Henning

  • 0
  • 0

Jeg har forsøgt at finde troværdige kilder, når det gælder rullemodstanden og dens betydning. Det har været vanskeligt at finde konkrete tal, men Vejdirektoratet forsøger sig med et literaturstudie på http://www.vejdirektoratet.dk/publikatione... .

Der indgår adskillige kilder i dette studie, og som jeg tolker tallene så står rullemodstanden typisk for alt mellem 10% og 30% af de kræfter der skal overvindes for at drive bilen frem, men det påstås også at ved konstant fart på 60km/h er det hele ~60% og stigende med faldende fart. Den meget store spredning kan skyldes at der er stor forskel mellem forskellige vejbelægninger, dæk, biler, køremønstre, o.s.v. Et andet sted på nettet (har glemt hvor) mente man at 20% var en god tommelfingerregel i en europæisk kørecyklus.

Undersøgelsen nævner, med andre ord, at ved kørsel med konstant fart, falder den relative betydning af rullemodstanden med farten, selvom rullemodstandens betydning typisk er mindre i en urban kørecyklus end på landevej, hvilket skyldes at man i byen bruger langt mere energi på acceleration.

Undersøgelsen sammenligner et antal forskellige dæk, hvoraf Michelin Energy er bedst når det gælder rullemodstand. Det betyder ikke at der ikke kan findes bedre dæk derude.

I den anden tabel 4.3 (dem er der to af) nævnes rullemodstanden for et antal dæk med forskellige bredder. Jeg forsøgte at banke tallene for sommerdæk ind i excel. Det gav lidt adspredt fægtning, men approximerer man lineært, får man at rullemodstanden stiger med 3.4% pr 10mm. Hvis man samtidigt tror på at rullemodstanden står for 20% af den samlede modstand, giver det at tendensen er at vi sparer 0.7% brændstof pr 10mm smallere dæk. Jeg vil dog lige pointere at inddata til dette tal holder så dårlig kvalitet at der mest af alt er tale om en 'approximineret hypnotese'. Som man forstår afhænger resultatet kraftigt af valget af køremønster og andre faktorer. Selv kører jeg med mere konstant fart, og så bliver tallet større. Your milage may vary, som det hedder ovre i udlandet.

Dette kan måske være et passende sted at foreslå at man prøver med hjul med større diameter, for at ændre udvekslingen mellem motor og asfalt, hvorved et lavere omdrejningstal opnås for samme faktiske hastighed, med deraf følgende bedre motorvirkningsgrad. Dette vil dog muligvis gøre kontaktfladen og dermed rullemodstanden større, men nok så relevant kan være at det istedet kan lede til højere hastighed (med større faktisk forbrug som resultat) og færre km på triptælleren for samme kørte strækning (med større oplevet forbrug som resultat). For den som foretrækker et mindre oplevet forbrug kan mindre hjuldiameter måske være noget...

Undersøgelsen nævner også, at roterende deles inerti typisk står for 5% af energiforbruget (at sammenligne med 29% for den øvrige inerti) i "blandet kørsel". Det fremgår ikke klart hvad der indgår i roterende dele, man må vel forvente at det drejer sig om motor, gear, aksler, hjul og bremser. Hvis motoren f.eks. i andet gear tager omkring 8 gange flere omdrejninger end hjulene, så er hjulene ikke det alt dominerende i billedet, men har man en meget urban kørestil så er det da relevant at se nærmere på. Selv kører jeg med alt for konstant fart til at den slags skal have mærkbar betydning for brændstofforbruget.

Men egentlig var det en undersøgelse om vejbelægninger, og det siges at de i ekstreme tilfælde kan variere med en faktor 2 i rullemodstand og have meget forskellig evne til at dræne nedbør. Valget af rute kan altså være nok så relevant for bilisten.

mvh Jens

  • 0
  • 0

Jeg fattede desværre aldrig det der med roterende masser, men jeg kan da komme med lidt data for normale 14-17" hjul: En normal fælg vejer i omegnen af 10kg. Stålfælge vejer mere end alufælge, men er generelt også mindre i størrelse. Da danskerne ofte kører på tunge kopi-alufælge spares der ikke noget videre på den konto. Man kan få alufælge der vejer ned til omring 5kg. Eller op til 20. Dækket vejer også omkring 10kg. Hvis vi snakker 14" er det måske 7, hvor 17" er 11. Jeg tror ikke det er galt at regne med at hele systemet vejer 20kg. Man skal også huske på aksel, bremseskive, mv. Dermed selvfølgelig ikke indberegnet eks. Lupo 3L der kører på 4x14" letmetalfælge.

  • 0
  • 0

Jens,

Skrev de noget om hvorvidt man regner den energi der skal til at skubbe vand bort fra en våd vej med i rullemodstanden, eller er det altid på tør vej ?

Poul-Henning

  • 0
  • 0

PH,

De antog generelt tør vej, men nævnte at nedbør gør det hele meget værre og at vejbelægningens evne til at dræne vandet da er af stor betydning.

mvh Jens

  • 0
  • 0

Jens,

Skrev de noget om hvorvidt man regner den energi der skal til at skubbe vand bort fra en våd vej med i rullemodstanden, eller er det altid på tør vej ?

Poul-Henning

Rullemodstanden består af andet (lejemodstand og luftmodstand), men den væsentligste del, den dynamiske deformering af dækkets trædeflade, mindsker ved glat føre (isglatte eller moderat våde vejbaner). Ved ens trædeflade, er deformationsmodstanden større ved store hjul end ved mindre hjul. Den er større ved nye dæk med tyk slidbane og den er større ved lange trædeflader end ved brede trædeflader! Deformeringsmodstanden opstår ved en torusflades deformation til en plan kontaktflade, hvor slidbanen udsættes for krybninger langs de forskellige tangentielle snit.

  • 0
  • 0

Rullemodstanden består af andet (lejemodstand og luftmodstand), men den væsentligste del, den dynamiske deformering af dækkets trædeflade...

Så massive jul af jern, som på en togvogn ville være bedst, hvis det ikke lige var for det med larmen og komforten ?

Poul-Henning

  • 0
  • 0

Men lad os holde debatten on-topic. Vi kommer næppe til at konkludere der skal jernhjul på vores biler.

/Rolf

Rolf, det er jo fordi du insisterer på at udbrede skrønen om det smalle dæks forfræffelighed, vi kommer lidt OT her. ;-)

  • 0
  • 0

John: Skrøne???

Nå men så må en breddækket skovcykel jo være lettere at træde end en smaldækket racercykel, ikke?

Tour de France-cykler, jamen så er det jo helt forkert med de der smalle hjul. Vi skal have nogle brede 1 1/2-tomme sutter på de cykler.

Og bilerne; de skal da laves om med 30 cm brede dæk for at spare benzin.

Seriøst: Jeg håber ikke, du er seriøs!

/Rolf

  • 0
  • 0

John: Skrøne???

Nå men så må en breddækket skovcykel jo være lettere at træde end en smaldækket racercykel, ikke?

Tour de France-cykler, jamen så er det jo helt forkert med de der smalle hjul. Vi skal have nogle brede 1 1/2-tomme sutter på de cykler.

Og bilerne; de skal da laves om med 30 cm brede dæk for at spare benzin.

Seriøst: Jeg håber ikke, du er seriøs!

/Rolf

Det kan du tro jeg er, Rolf!

Der er mange komprimiser i konstruktion af hjul og dæk. Nu ved jeg at du er lidt af "skabsbiker" ;-) , så mon ikke du kan forstå at en racercykel med rulleskøjtehjul, er en noget usikker sag at cykle rundt på? Jo større hjuldiameter, jo nemmere er det at holde balancen. Måske kan du få samme støtte, hvis "rulleskøjtefælgene" polstreres med et tykt lag platin, men så bliver det jo ikke så sjov at rykke i bjergene!

Jeg må indrømme at autobranchen kan være temmelig vanskelig at overbevise med fornuftige naturvidenskabelige argumenter. Det gælder sørme også dækbranchen. Som opfinder også på det felt har jeg diskuteret rullemodstand med udviklingsfolk i store dækfirmaer; det kan være svært!

Nu har jeg i mit svar til Poul-Henning givet forklaringen på hvorfor rullemodstanden stiger med smalle dæk. Jeg har ikke kunnet finde en god site, hvor dette forhold berøres nærmere mht. autohjul, men da du selv bringer Tour de France ind, så kan du måske få en del ud af denne seriøse forklaring mht. cykler. Prøv at se på http://www.rouesartisanales.com/article-15... !

  • 0
  • 0

Rolf:

Men lad os holde debatten on-topic. Vi kommer næppe til at konkludere der skal jernhjul på vores biler.

Er du sikker på det? ;-) Til dem der måtte opfatte dette som en seriøs tråd: Jeg vil lige gøre opmærksom på at få dæk har dårligere vejgreb i vådt føre end Michelin Energy, hvorfor jeg aldrig selv ville sætte den slags på en bil; det der er sparet i CO2 må man bøde for i ulykkesstatistikken. Og dem der sætter lettere fælge på for at spare brændstof får næppe investeringen til at betale sig økonomisk.

mvh Jens

  • 0
  • 0

Hej.

Jeg er forholdsvis ny på dette spændende debat-forum, så det er først nu, at jeg har fået læst denne interessante tråd.

Da jeg var igang med at ideudvikle mine en-og to-personers-fartøjer, interesserede jeg mig ikke særlig meget for hjulene.

Min manglende interesse var der en grund til: Jeg kunne måske nok finde frem til nogle "lav-energi"-dæk. Men hvad nu hvis disse forøgede bremselængden?

Jeg er "kun" ufaglært nørd/ildsjæl. Så jeg skal ikke kunne sige, om Jens har ret i, at Michelin Energy har dårligt vejgreb i vådt føre.

Men hvis Jens har ret, mener jeg, at Michelin har prioriteret miljøet højere end trafiksikkerheden med disse dæk. Det er meget uheldigt.

Min pointe er: I al snakken om at mindske vores CO2-udslip fra bilerne, må vi aldrig glemme trafiksikkerheden.

Venlig hilsen Jan Hervig Nielsen Ideudvikler Projekt Trafiksikkerhed

  • 0
  • 0

Jeg har engang stået og lænet mig op ad en lastbilanhænger på et værksted, og så begyndte den at rulle.(Det tunge apparat) 1. Hjulene er jo hårde, hård oppumpet. Radialdæk har stor rullemodstand, og så er der alle dem som kører med forlav lufttryk også. Men så har man måske et bremseproblem-? 2. Lejerne må jo være super lejer der rulle meget let, som dem på rulleskøjter de bedste. På biler drejer hjulet ikke så let. 3. Her er der ingen hængende eller let rørende bremseskiver, som jeg tror også har en står del af skylden for denne modstand. 4. Hvis man måske kunne lave en kilespoiler til hvert hjul. Med venlig hilsen

Søren Krab

  • 0
  • 0

Ovre i kapitel 3 ( http://ing.dk/artikel/85917 ) er diskussionen om dæk blusset op igen (mellem de af os, der mener, at smalle dæk sparer benzin og de, der mener at brede dæk sparer mere).

Men den hører til i dette kapitel. For at hive debatten herover igen følgende spørgsmål...

  • Hvor sker energitabet i dækkene? (Friktion/afrulning mod vejbanen eller den konstante deformation af dækket - og dermed som hysteresetab).

  • Hvor stort er dette rulletab?

  • Hvor meget betyder gummiblandingen i Energy-dæk og hvor meget betyder dækkets afstivning/opbygning?

Er der evt. en fagmand til stede?

  • 0
  • 0

Men den hører til i dette kapitel. For at hive debatten herover igen følgende spørgsmål...

  • Hvor sker energitabet i dækkene? (Friktion/afrulning mod vejbanen eller den konstante deformation af dækket - og dermed som hysteresetab).

  • Hvor stort er dette rulletab?

  • Hvor meget betyder gummiblandingen i Energy-dæk og hvor meget betyder dækkets afstivning/opbygning?

Er der evt. en fagmand til stede?

Jeg er ked af det Rolf, men du må ikke blande materialet (hysteresistab) sammen med den egentlige afrulningsmodstand. Gummiblandingen har selvfølgelig betydning for den totale rullemodstand, men "min kæphest", som er så svær at forstå (ikke kun for deltagere her på ing.dk, men sandelig også på de store dækfabrikanter jeg havde kontakt med i begyndelsen af 1980'erne; en kontakt som vist afstedkom en hel del intern "ballade" et par steder!) har ikke spor med gummiets egenskaber at gøre. Den "egentlige rullemodstand" er faktisk forklaret på denne side http://www.rouesartisanales.co...html , som jeg tidligere har henvist til. Selv om du forestiller dig et dæk af en supertynd stærk teflonfilm, er der en modstand, når det torusformede dæk skal omdannes til en flad trædeflade. Modstanden består af de uundgåelige "krybninger" langs de tangenter, som når dækket er ubelastet har forskellige radier!

  • 0
  • 0

I = ½ * m * (R^2 + r^2)

Inertimomentet er for roterende legemer, hvad masse er for legemer, der kan forskydes lineært (translateres), f.eks. togvogne: Ligesom det kræver en større kraft for at få en tung vogn til at accelerere lige så hurtigt som en lettere vogn, så kræver et svinghjul med et stort inertimoment et større drejningsmoment for at accelerere lige så hurtigt som et hjul med mindre inertimoment.

Kilde: http://da.wikipedia.org/wiki/Inertimoment

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten