Gewichtsoptimierung

Schon lustig, wie 90% aller Gewichts-Threads in den meisten Foren behandelt werden, als hätte der TE nach einer Voodoo-Segnung für sein Fahrzeug gefragt.

Auch wenn der TE nun dank der "lustigen" Kommentare schon abgewunken hat, gehe ich mal den langen Weg:

Was hat das Felgengewicht mit der Fahrdynamik, und damit mit dem Spritverbrauch zu tun?

Im Gegensatz zu jeder anderen Masse im und am Fahrzeug (Schwung und Bremse ausgenommen), muss der Motor des Fahrzeugs nicht nur einfach vorwärts zerren, sondern er muss sie in Rotation versetzen. Dabei ist die häufigste genannte Kennzahl der Faktor 7. Das heißt der Motor muss 7x mehr Kraft aufbringen um die Masse zu drehen, statt sie zu ziehen. Im Umkehrschluss entspricht also 1Kg rotierende Masse undgefähr 7Kg starre Masse. Diese Größe tritt immer dann in Erscheinung, wenn die Bewegungsrichtung dieser Masse geändert werden soll, also wenn sie beschleunigt, gebremst oder die Drehrichtung geändert werden soll.

Rechenbeispiel anhand der AMG Styling 2 und der OZ Ultraleggera in jeweils 7,5x17 Zoll, trifft in den Massen aber auch ca. auf 7-8j zu.

AMG - 11,8Kg pro Felge
OZ - 7,6Kg pro Felge

Differenz = ca. 4Kg x 4 (4Räder) x Faktor 7 ergibt 106Kg Wert starrer Masse.

Tauschen wir also die Felgen nach dem Beispiel aus, beschleunigt und bremst der Wagen in etwa so als würde er 106Kg weniger wiegen. Beim Beschleunigen geht das "Mehrgewicht" auf den Spritverbrauch, beim Bremsen auf die Belastung der Bremse. In etwas andem Verhältnis verbessert das gesparte Gewicht auch das Einlenkverhalten der Räder, und als ungefederte Masse den Fahrkomfort.

Der Spar-Effekt für den Sprit hängt nun starkt vom Fahrprofil ab. Je unruhiger der Fahrer fährt, um so mehr profitiert er vom vereinfachten Beschleunigen. Auf der Autobahn also eher weniger, bei sportlicher Fahrweise oder im Stadtverkehr wesentlich stärker.

Zum Thema sauteure Felgen: die OZ kosten als Felgensatz zwischen 1300 und 1600€, die AMG ca. 700-800(?)€. Soooo wahnsinnig viel teurer sind sie also nicht. Wenn man dann noch die verringerte Belastung von Bremse und Fahrwerk mit einberechnet, sind wir gar nicht mehr so teuer.

Wenn also eh mal neue Felgen her sollen und Sprit sparen gewünscht ist, sollte man definitiv aufs Gewicht der neuen Silberlinge achten. Das Gleiche gilt natürlich auch für die Reifen.

Den Verbrauch zu reduzieren sollte doch orgendwie im Verhältnis zu den Kosten stehen. Oder reden wir nur über sinnfreie Spielerei ? Und physikalische Spitzfindigkeiten ?

Und Hunderte in neue Felgen zu investieren lohnt nicht, zumal nicht bei alten Autos. Einen halben Liter auf 100 Km einzusparen und dafür 500 Lappen auf den Tisch zu legen- es gibt viele Arten von Blödsinn. Das wäre nur eine davon.

Krempel raus, Ersatzrad raus. Von mir aus noch die Rücksitze oder was einem sonst noch entbehrlich erscheint. Und mt richtigem Luftdruck voausschauend fahren. Fertig.

Wenn von superleichten Felgen eine solch wunderbare Ersparnis zu erwarten wäre hätten die Hersteller längst gehandelt. Gemessen an dem Aufwand der betrieben wird um den Verbrauch zu optimieren wären die 200 Lappen was "Super-Leicht-Felgen" bei Großabnahme kosten würden geradezu ein Schnäppchen.

Die Spritsparmodelle der jeweiligen Hersteller haben ja auch nicht umsonst spezielle Räder drauf. Die Leichtbauweise solcher Felgen, insbesondere in den aktuell "hippen" Größen von 18 Zoll + schränkt das Design mehr oder weniger ein, selbst OZ hat im ganzen Programm von ca. 20 Felgen nur 3 wirkliche Leichtgewichte im Angebot.

Ob sich diese Investion lohnt oder nicht, darf der TE gern selbst entscheiden, zumal ja auch seine vorgeschlagenen leichten Karosserieteile nicht auf dem Baum wachsen.

Zitat von Klassiker

Im Gegensatz zu jeder anderen Masse im und am Fahrzeug (Schwung und Bremse ausgenommen), muss der Motor des Fahrzeugs nicht nur einfach vorwärts zerren, sondern er muss sie in Rotation versetzen. Dabei ist die häufigste genannte Kennzahl der Faktor 7. Das heißt der Motor muss 7x mehr Kraft aufbringen um die Masse zu drehen, statt sie zu ziehen. Im Umkehrschluss entspricht also 1Kg rotierende Masse undgefähr 7Kg starre Masse.

Aha ... darf man fragen, wo dieser physikalische Mumpitz her kommt?
Warum sollte es mehr Energie brauchen, eine Masse in eine rotatorische, denn in eine translatorische Bewegung zu versetzen?
Natürlich macht man bei Rädern beides, aber dabei wäre der rotatorische Anteil genau so hoch, wie der translatorische Teil, wenn der Schwerpunkt auf der Reifenfläche liegen würde. Dann hätten wir Faktor 2 bei den Rädern. Da der Schwerpunkt aber sehr viel weiter innen liegt, liegt der rotatorische Anteil eher um die 50% vom translatorischen Anteil (hängt von der Bauart der Felgen ab).
Wiegt jedes Rad 12kg, so entsprich es inkl. dem rotatorischen Anteil eher was um die 18kg. Damit kann sich jeder ausrechnen, was es tatsächlich spart, Gewicht an der Felge einzusparen ... nämlich fast nichts.

Zur Frage des TE:
Das lohnt alles nicht.
Generell lässt sich sagen, Gewicht merkt man beim Verbrauch nur, wenn man bremsen muss, also vor allem im Stadtbetrieb. Ist der ausreichend vorhanden, dann ist ein kleines leichtes Fahrzeug mit kleinem Motor die spritsparende Wahl. Einen 203 entsprechend zu optimieren, macht ganz sicher keinen Sinn.

gruss

Da ich leider in der Physik nicht so weit bewandert bin dass ichs dir vollständig ausrechnen könnte, muss ich mich auf meine Recherchen der letzten Jahre verlassen. Und da findet sich in den verschiedensten Abhandlungen und Diskussionen immer wieder der Faktor 4-7, je nach Quelle. WARUM das so ist, kann ich dir auch nicht sagen, erscheint mir aber plausibel. Wenn man mal bedenkt dass so ziemlich jedes anständige Tuning an Motor und Schwung mit einer Reduktion der rotierenden Massen einhergeht, scheinen dass wohl auch ein paar andere Leute noch so zu sehen.

Nur hat halt Tuning immer mit verbesserter Beschleunigung zu tun. Und nicht mit Verbrauchsminderung. Das ist einfach nicht dasselbe.

Und das, was mir in der Schule und weitergehend im Ingenieursstudium beigebracht wurde, sagt leider weder Faktor 4-7 aus, sondern Faktor 0-1, die additiv oben drauf kommen (die theoretische Grenzen sind damit gemeint und erreicht).
Wenn der Faktor eher gegen 1 tendiert, dann muss der Schwerpunkt eher außen liegen, liegt er eher innen, dann geht es Richtung 0.
In der Praxis bewegen wir uns zwischen 0,4 und 0,6.
Damit kannst und darfst du gerne rechnen und nur das ist tatsächlich plausibel.

gruss

Der zugrunde liegende Effekt ist schon der selbe. Man reduziert die rotierenden Massen im Motor um den Leistungsverlust zu vermindern. Der Motor dreht mit leichterer Schwungscheibe oder Kardanwelle oder Riemenscheiben nicht schneller hoch weil er mehr Leistung hätte (hat er nicht), sondern weil er es leichter hat. Rufe ich nach der Optimierung nicht mehr Leistung ab als vorher, reduziert sich logischerweise die nötige Energie. Wir brauchen also weniger Sprit. Das gleiche sollte wohl für alle rotierenden Massen am Fahrzeug gelten.

....und bei höherer Masse ergibt sich ein besseres Ausrollverhalten. Ich kann (theoretisch) früher wieder vom Gas.und in den Leerlauf/Abschaltmodus des Motors.

Man muß die Sachen halt durchdenken. Und halt nicht "Motorsport" mit Alltagsfahrt vergleichen. Da ist nämlich eine 185er Bereifung mit Stahlfelge besser als eine 225er mit Alus. Thema Luftwiderstand.