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Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

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Frank
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Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Frank » 5. Jan 2018, 17:59

Wahrscheinlich ist die Frage lächerlich, aber ich bin nunmal kein "gelernter " Physiker.

Ich wohne auf einer Bergkuppe . Wenn ich mit dem Auto ins Tal fahre(ca 350 Höhenmeter), dann geht lt. Bordcomputer der Verbrauch immer nach unten, was natürlich klar ist. Die gleiche Strecke wieder nach oben , geht der Verbrauch natürlich nach oben, auch geschenkt.
Wenn das aber zwei, drei, oder viermals, dann merke ich das der Verbrauch immer mehr zunimmt.


Müsste sich der Durchschnittsverbrauch bei gleicher Strecke nicht ausgleichen? Warum brauche ich mit der Zeit mehr Treibstoff im Durchschnitt?.

Mein Auto hat Bergrunter, also ohne Last, Schubabschaltung, es läuft so gut wie kein unnötiger Treibstoff durch. (also auch nicht durch Leerlauf)Strecke ist einfach 5 Km lang.

Wo ist mein Denkfehler.

Zum einfachen Verständnis:

Berg runter von 5,9 auf 5,8 l Durchschnitt. Rauf dann wieder auf 5,9 l. Ab dem dritten mal bleibt der Computer auf 5,9 l stehen, wenn ich runter fahre. Wenn ich es dann noch öfter mache geht der der Verbrauch sogar auf 6l hoch. :wn:
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von positronium » 5. Jan 2018, 18:10

Vielleicht hat das etwas mit der Motor- und Reifentemperatur (Rollwiderstand muss warm größer sein) zu tun. Möglicherweise auch mit all' den Ein-, Um- und Abschaltvorrichtungen, von denen man seit dem Dieselskandal immer wieder hört.
Rein physikalisch sehe ich keine anderen Gründe.

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von ralfkannenberg » 5. Jan 2018, 19:58

Hallo Frank,

Du kannst es Dir eigentlich ganz einfach vorstellen: wenn der Berg so steil ist, dass der Motor Deines Autos nicht mehr hinauf kommt, dann brauchst Du "unendlich" lange, bis Du oben bist. Selbst im freien Fall hinunter kannst Du dieses "unendlich lange" nicht mehr kompensieren.

Du kannst es Dir aber auch konkret ausrechnen, analog zum Schwimmer, der mit einer Geschwindigkeit v_schwimmer mal gegen und mal mit der Strömung eines Flusses schwimmt, welcher eine Fliessgeschwindigkeit von v_fluss hat, und dies mit einem Schwimmen in einem See ohne Strömung über dieselbe Distanz hin und zurück vergleichen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Herr5Senf » 5. Jan 2018, 20:59

Frank hat geschrieben:
5. Jan 2018, 17:59
Mein Auto hat Bergrunter, also ohne Last, Schubabschaltung, es läuft so gut wie kein unnötiger Treibstoff durch. ...
Wo ist mein Denkfehler.
Berg runter von 5,9 auf 5,8 l Durchschnitt. Rauf dann wieder auf 5,9 l. ...

Hallo Frank,
du machst keinen Denkfehler, den "Denkfehler" besser Rechenfehler mach dein Bordcomputer ;j
Der rechnet aus dem aktuellen km-Stand und dem Benzinverbrauch den Durchschnitt aus, deshalb bergrunter 5,8l, obwohl Motor aus.

Der BordPC kann auch nicht zwischen Mann/Frau unterscheiden, die geben immer Gas, wenn sie eine rote Ampel sehen, um es bei Rot noch zu schaffen :shock:

Mein Auto hat kein Momentan-Mäusekino, zeigt nur an, wie weit ich noch kommen würde, wenn ich so weiter fahre - den Durchschnitt darf ich selbst rechnen.
Bei gemäßigter Fahrt (meist Landstraße) schaffe ich mit 65l knapp 1000 km, im Mix (mit Autobahn) sind es so 830 km, 170 bringen den "Durchschnitt" durcheinander.

Ist meine Frau 300 km Stadt gefahren, zeigt das Auto mir noch 530 möglich- fahre dann ich und wir weit weg, zeigt nach 30 km das Auto mehr/noch 600 km an.
Also 300 + 30 + 600 = 930 km, und ich habe ganze 100 km gut gemacht. Kann man scherzen, weil ich auf den ersten km'ern negativen Spritverbrauch habe :mrgreen:

Grüße Dip

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Frank » 5. Jan 2018, 21:17

Danke Dip.
Habe vergessen zu erwähnen das ich immer Verbrauch ab Tanken eingestellt habe.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von fagowe » 6. Jan 2018, 01:22

Also zum Einen find ich den Unterschied von 0,1 l /100 km mal nicht wirklich aussagekräftig.
Was aber sicher nicht stimmt, ist, dass es sich beim runter- und rauffahren ausgleichen muss.
Rauffahren braucht mehr Sprit - das ist logisch weil ja ein Höhenunterschied auch noch ausgeglichen werden muss, aber das was da an Mehrverbrauch benötigt wird, kriegst Du beim Runterfahren nicht zurück, weil das Auto ja nicht wieder Benzin zurück in den Tank liefern kann.
Bei einem Elektroauto könnte das mit dem "Ausgleichen" so halbwegs hinkommen.

Außerdem ist das Ganze sicher kompliziert zu berechnen. Dass das Auto beim höherfahren mehr Energie braucht ist klar und wäre noch leicht zu berechnen, aber der Karren braucht ja nicht nur entsprechend dem Mehraufwand an Energie mehr an Sprit (das wär gar nicht viel), sondern deswegen weil Du bergauf - je nach Steigung- mit einem entsprechend niedrigeren Gang hochkurvst.

Ich weiß nicht ob Du auch den momentan aktuellen Verbrauch angezeigt kriegst (ich hab einen alten Volvo) da geht das, dann dürftest Du beim Rauffahren genau das doppelte des Verbrauchs von Runterfahren haben um ausgeglichen zu sein.
Ich weiß bei mir nur bei Fahrten nach Österreich, das ich mich auf die Berge (so um die 12 % Steigung) mit etwa 24 l / 100 km im zweiten Gang hochqäle.
Das kann ich natürlich nie ausgleichen, selbst wenn ich runter im Leerlauf bin (oder sogar den Motor ausschalten würde, was bei der Karre natürlich nicht geht).

Also daher wird im Laufe der Zeit der Durchschnittsverbrauch immer deutlicher von dem Bergauffahren bestimmt und daher wundert mich Deine Aussage nicht, dass es sich so nach und nach Richtung 6 l bewegt.

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 6. Jan 2018, 08:13

Betrachten wir eine zurückzulegende Entfernung s. Bei einem genügend steilen Berg wird nur auf der halben Strecke s/2 Benzin verbraucht.

Der Energieverbrauch E setzt sich zusammen aus einem im wesentlichen masse- sowie reibungsabhängigen Teil mρ ⋅ s/2 sowie der potentiellen Energie mgh zum Erreichen der Höhe h. Die zu überwindende Höhe h berechnet sich im rechtwinkligen Dreieck zu h = s/2 ⋅ sin(α). Daraus folgt

E = mρ ⋅ s/2 + mgh = mρ ⋅ s/2 + mg ⋅ s/2 ⋅ sin(α)

Der Energieverbrauch pro Strecke

η = E/s lautet dann

η(α) = m [ρ + g ⋅ sin(α)] / 2

Diese Funktion η(α) wächst mit dem Winkel α.

Auf absolut ebener Strecke gilt dagegen

η₀ = mρ
Gruß
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Frank » 6. Jan 2018, 11:08

Danke @all

Wenn ich die Sache nochmal ganz genau durchgehe, dann fällt mir auch das ich den Berg runter ja auch nicht ganz ohne Treibstoff auskomme. Nach jeder Serpentine gebe ich ja kurz Gas um wieder zu beschleunigen.
Ich war nur der Meinung wenn ich die gleiche Strecke rauf und runter fahre müsste es doch im Durchschnitt passen.
In Wirklichkeit sind es aber viel zu viele Parameter die da zu Buche stehen.

;j
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von fagowe » 6. Jan 2018, 13:08

Selbst wenn Du beim runterfahren 0 verbrauchen würdest hilft das nix.
Nehmen wir an dass Du rauf 14 l /100 km brauchst - was kein unsinniger Wert ist, weil da eben in niedrigerem Gang und mit "mehr Gaspedal" gefahren werden muss - und runter 0 l dann kommst auf einen Durchschnittswert von 7 l /100 km.

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von positronium » 6. Jan 2018, 13:41

Es geht meinem Verständnis der Frage nach nicht darum, dass der Verbrauch von der Alm ins Tal geringer als umgekehrt ist, und welcher Schnitt sich ergibt, sondern darum, dass bei der ersten Hin- und Rückfahrt weniger Treibstoff verbraucht wird als bei der zweiten Hin- und Rückfahrt, und bei der dritten wird noch mehr verbraucht usw..

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 6. Jan 2018, 14:15

Das kann ja wohl nicht sein.
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von positronium » 6. Jan 2018, 14:28

tomS hat geschrieben:
6. Jan 2018, 14:15
Das kann ja wohl nicht sein.
Das hier habe ich so verstanden:
Frank hat geschrieben:
5. Jan 2018, 17:59
Berg runter von 5,9 auf 5,8 l Durchschnitt. Rauf dann wieder auf 5,9 l. Ab dem dritten mal bleibt der Computer auf 5,9 l stehen, wenn ich runter fahre. Wenn ich es dann noch öfter mache geht der der Verbrauch sogar auf 6l hoch.
Und so etwas kann ja nur mit der Fahrtdauer und deren Folgen (Erwärmung, evtl. Softwareeingriff) für den Motor und die Reifen zu tun haben.

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Dgoe » 6. Jan 2018, 16:19

Vielleicht ist es über die gemessenen Tage draußen kälter geworden, was den Verbrauch erhöht.
:frosty:

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 6. Jan 2018, 17:14

positronium hat geschrieben:
6. Jan 2018, 14:28
tomS hat geschrieben:
6. Jan 2018, 14:15
Das kann ja wohl nicht sein.
Das hier habe ich so verstanden:
Frank hat geschrieben:
5. Jan 2018, 17:59
Berg runter von 5,9 auf 5,8 l Durchschnitt. Rauf dann wieder auf 5,9 l. Ab dem dritten mal bleibt der Computer auf 5,9 l stehen, wenn ich runter fahre. Wenn ich es dann noch öfter mache geht der der Verbrauch sogar auf 6l hoch.
Ja, ich hatte das auch so verstanden, bin aber eben der Meinung, dass das - unter idealen Bedingung - so nicht sein kann.

Ob das mit der Fahrtdauer und deren Folgen zu tun hat, mit Abweichungen im Fahrverhalten oder mit Ungenauigkeiten bei der Messung des Verbrauchs o.ä., kann ich nicht beurteilen.
Gruß
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Dgoe » 6. Jan 2018, 19:53

Es war auch stürmisch hin und wieder, die letzte Zeit. Erhöht auch den Verbrauch.

Auch wenn man runter fährt zur Post nur und beim nächsten Mal zum Einkaufen, dann mit kistenweise Waren unterwegs ist, sieht der Verbrauch etwas anders aus.

Gruß,
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 6. Jan 2018, 23:04

Ich hatte oben noch vergessen zu erwähnen, dass die Parameter teilweise geschwindigkeitsabhängig sind.

Man kann die Unbekannte ρ bei fester Geschwindigkeit auf ebener Strecke aus η₀ = mρ ermitteln. Damit ergibt sich

η(α) = [mρ + mg ⋅ sin(α)] / 2 = [η₀ + mg ⋅ sin(α)] / 2

η(α) / η₀ = [1 + mg/η₀ ⋅ sin(α)] / 2
Gruß
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Dgoe » 6. Jan 2018, 23:55

Hallo Tom,

was ist Rho?
Was ist Eta?
Was ist m? (Meter hier auch?)
Was ist g??

Kein Witz, ehrlich. Echter Laie sein. Aber gute Gelegenheit zum Lernen, finde ich.

Gruß,
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 7. Jan 2018, 00:25

m steht für die Masse; in rho steckt im wesentlichen die Reibung; g ist die Erdbeschleunigung; eta habe ich oben definiert als Energieverbrauch pro Strecke.
Gruß
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von Dgoe » 7. Jan 2018, 00:55

Dankeschön. Soweit. Thx.
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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von fagowe » 7. Jan 2018, 03:06

positronium hat geschrieben:
6. Jan 2018, 14:28
tomS hat geschrieben:
6. Jan 2018, 14:15
Das kann ja wohl nicht sein.
Das hier habe ich so verstanden:
Frank hat geschrieben:
5. Jan 2018, 17:59
Berg runter von 5,9 auf 5,8 l Durchschnitt. Rauf dann wieder auf 5,9 l. Ab dem dritten mal bleibt der Computer auf 5,9 l stehen, wenn ich runter fahre. Wenn ich es dann noch öfter mache geht der der Verbrauch sogar auf 6l hoch.
Und so etwas kann ja nur mit der Fahrtdauer und deren Folgen (Erwärmung, evtl. Softwareeingriff) für den Motor und die Reifen zu tun haben.
Ich weiß nicht ob ihr da nicht zu viel "heruminterpretiert" in diese geringen Verbrauchsänderungen.
Wenn es zuerst von 5,9 auf 5,8 runtergeht kann das auch bedeuten, dass es eben auch z.B. von von 5,91 auf 5,89 gesunken ist.
Beim Rauffahren kann's dann auf 5,99 gehen und dass dies dann beim nächsten runterfahren eben nicht mehr unter 5,90 sinkt wäre auch verständlich. Und so kann's dann auch durchaus nachvollziehbar auf 6 gehen.
Bei der beschränkten Signifikanz der Anzeige kann man bei derart geringen Verbrauchsänderungen wirklich keine fundierten Aussagen treffen.

Das Einzige was ich eben definitiv aussagen kann ist, dass es eben sicher nicht so ist, das sich rauf- und runterfahren ausgleichen.
Wie schon mal gesagt, ich hab eine Anzeige bei der ich Durchschnitt oder aktuellen Verbrauch anzeigen kann und beim Bergauffahren geht der aktuelle Verbrauch enorm hoch - bei 15 % Steigung sogar auf 24 l / 100 km. Selbst wenn ich die selbe Strecke abwärts rolle, wäre dann der Durchschnitt logischerweise mindestens bei 12 l /100 km.
Bei einem Verbrennungsmotor krieg ich halt die Energie nicht mehr zurück - nur mit E-Antrieb könnt ich da was zurückgewinnen.
Daher wird sich jede Strecke bei der merkbare Höhenunterschiede vorhanden sind, bei Verbrennungsmotoren einen steigendem Durchschnittsverbrauch verursachen, auch wenn Ausgangs und Endpunkt wieder auf gleicher Höhe liegen.

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 7. Jan 2018, 10:17

fagowe hat geschrieben:
7. Jan 2018, 03:06
Das Einzige was ich eben definitiv aussagen kann ist, dass es eben sicher nicht so ist, das sich rauf- und runterfahren ausgleichen.
Dazu hatte ich oben ein einfaches Modell vorgerechnet.
fagowe hat geschrieben:
7. Jan 2018, 03:06
Daher wird sich jede Strecke bei der merkbare Höhenunterschiede vorhanden sind, bei Verbrennungsmotoren einen steigendem Durchschnittsverbrauch verursachen, auch wenn Ausgangs und Endpunkt wieder auf gleicher Höhe liegen.
Das folgt in meinem Modell im Allgemeinen nicht; es kommt auf die Werte der Parameter an.

Auf ebener Strecke gilt

η₀ = mρ

Mit Steigung und Gefälle gilt unter der Annahme von null Verbrauch auf der Gefällestrecke

η(α) = m [ρ + g ⋅ sin(α)] / 2 = η₀ / 2 + mg ⋅ sin(α) / 2

Wenn die Masse klein genug ist und/oder die Steigung nicht zu groß, dann bleibt der zweite Term klein, und damit kann man (theoretisch) die Häfte des Energieverbrauchs wie auf ebener Strecke erzielen!
Gruß
Tom

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von positronium » 7. Jan 2018, 12:06

fagowe hat geschrieben:
7. Jan 2018, 03:06
Ich weiß nicht ob ihr da nicht zu viel "heruminterpretiert" in diese geringen Verbrauchsänderungen.
Damit kannst Du natürlich recht haben.

Überhaupt existieren bei solchen Problemen extrem viele Einflussfaktoren. Einmal abgesehen davon, dass wir nicht wissen können, wie und wie exakt die Verbrauchsmessung und -berechnung in dem Fahrzeug erfolgt, und wie der Verbrauch optimiert wird, spielen Faktoren wie Fahrverhalten, Geschwindigkeit, Wind (Geschwindigkeit und Dichte), Temperatur, usw., sogar die im Fahrzeug eingeschalteten Geräte eine wesentliche Rolle. - Ich habe gerade gesucht. Hier steht etwas zur Leistungsaufnahme: http://www.spiegel.de/auto/aktuell/stro ... 05532.html
Und auf http://www.spiegel.de/auto/aktuell/wint ... 18053.html steht: "Die Faustregel sagt: 100 Watt Leistungsaufnahme entsprechen in etwa einem Mehrverbrauch von 0,1 Liter Sprit je 100 Kilometer"
Das summiert sich. Heizung zu dieser Jahreszeit, auch Licht und ein bisschen Musik, und schon geht der Verbrauch deutlich hoch.

Auch bei idealisierten Betrachtungen muss man immer aufpassen, was man weg lässt. Wenn man alles weg lässt, braucht man gar keinen Treibstoff, weil man nach dem hinunter rollen so viel Geschwindigkeit aufgenommen hat, dass man auch wieder hoch rollen könnte. All' die Faktoren allein auf deren Einflussgröße hin zu untersuchen dürfte schon eine Lebensaufgabe sein.

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von fagowe » 7. Jan 2018, 14:58

tomS hat geschrieben:
7. Jan 2018, 10:17
Das folgt in meinem Modell im Allgemeinen nicht; es kommt auf die Werte der Parameter an.

Auf ebener Strecke gilt

η₀ = mρ

Mit Steigung und Gefälle gilt unter der Annahme von null Verbrauch auf der Gefällestrecke

η(α) = m [ρ + g ⋅ sin(α)] / 2 = η₀ / 2 + mg ⋅ sin(α) / 2

Wenn die Masse klein genug ist und/oder die Steigung nicht zu groß, dann bleibt der zweite Term klein, und damit kann man (theoretisch) die Häfte des Energieverbrauchs wie auf ebener Strecke erzielen!
Ja - das stimmt (wie ich nun leider erkennen muss) durchaus.

Ich kann da auch von meiner praktischen Erfahrung sprechen, weil ich da auf Strecken zwischen Dortmund und Österreich wirklich schon versucht habe den Spritverbrauch zu minimieren und zu untersuchen (bei so langer Fahrzeit wird einem fad und man "spielt" halt auch so herum).

Meine Praxiserfahrung:
Mein Verbrauch auf ebenen Autobahnstrecke bei 100 km/h liegt ziemlich reproduzierbar bei etwa 6,0 l.
Bei einer Steigung von etwa 4 % geht der Verbrauch auf etwa 10 l hoch um die 100 km/h zu halten.
Dieser Wert von 4 % ist deswegen angegeben, weil das jene Steigung ist, bei der ich auch abwärts ohne Motorunterstützung die 100 km/h halte.
Das wäre dann insgesamt für auf- und abwärts bei 4% Steigung ein Durchschnittsverbrauch von 5 l / 100 km/h (also weniger als auf ebener Strecke).

Wenn ich nun jene minimale Steigung hätte, welche mir ein abwärtsrollen ohne Motor noch erlauben würde und sich der Verbrauch aufwärts nur mehr minimal vom Verbrauch auf der Ebene unterscheidet, dann wäre der durchschnittliche Verbrauch - wie auch aus Deiner Formel ersichtlich - die Hälfte des "Verbrauches aufwärts (6l)" - was sich dann wirklich dem Wert von 3 l /100 km nähern würde.

Dein Einwand ist also durchaus berechtigt.
Und das find ich interessant, weil ich mir so noch nie so explizit klar gemacht habe, dass man auf Strecken mit Hügeln bei geeigneter Fahrweise sogar Sprit sparen könnte.

Und das leitet leider wieder zurück zum Anfang des Threads. Meine zwischenzeitliche Aussage, dass sich der Verbrauch nicht ausgleicht, sondern immer erhöht, ist also nachweislich falsch weil es sogar genau umgekehrt sein kann - der Verbrauch könnte sich sogar verringern.
Also könnte man @Frank nur eine Antwort geben, wenn man ein Leistungsprofil seines Motors bei seinen gefahrenen Strecken hätte und sonst bleibt einem nur die Antwort "Es hängt von vielen Faktoren ab".

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von tomS » 8. Jan 2018, 09:03

Man müsste jetzt mal konkret zwischen Energie- und Benzinverbrauch unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades und der Reibung umrechnen und ein praktisches Beispiel betrachten.
Gruß
Tom

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Re: Wie ist das mit dem Spritverbrauch?

Beitrag von fagowe » 8. Jan 2018, 12:54

Die Daten für ein praktisches Beispiel hab ich ja oben für 4 % Steigung und 100 km/h angegeben - die 100 km/h sind deswegen für meine Karre wichtig, weil ich da auf sowohl der Ebene als auch bei der Steigung im 5ten Gang fahren kann, ich halte also die Drehzahl konstant.
Sobald man die Steigung mit einem tieferen Gang fahren muss um das Tempo zu halten ist wahrscheinlich mit der Spritersparnis sowieso generell vorbei.

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