Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Alles zum Thema Technik, welches in die anderen Foren nicht passt.

Moderator: PumaTreter

Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Locke » So Jul 02, 2017 18:35

Hallo,

ich finde zu diesem Thema leider nichts eindeutiges.
Ist eine leichte Schwungscheibe in der Klasse 2b (Stvzo) ohne Eintragung erlaubt?
Ist so eine Änderung überhaupt Eintragungspflichtig?
Man kann die originale Scheibe erleichtern oder fertige aus Chrom Moly Stahl kaufen.

Gruß Ralf
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon EWO » Mo Jul 03, 2017 08:21

Ich meine nicht das die Erleichterung der Schwungmasse bzw. eine Veränderung der Kupplung eintragungspflichtig wären.
Aber verbindlich kann dir das der TÜV sagen.
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Erich » Mo Jul 03, 2017 12:46

Eine erleichterte Schwungscheibe verändert entgegen vielfach geäußerter Meinung ebensowenig die Motorleistung eines Fahrzegus wie irgendeine andere rotierende Masse (Riemenscheiben, Felgen usw :!: ), die erleichtert wird.
Der Effekt ist immer derselbe: Motor dreht schneller hoch, weil er den Widerstand der Masse nicht überwinden muss und bremst beim Gas wegnehmen stärker ab.
Ein Nebeneffekt (wenn auch sehr gering) ist, dass Abgasausstoß und Verbrauch vermindert werden.
Eingetragen werden muss da gar nix.
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Cougar_01 » Di Jul 04, 2017 17:51

Erich hat geschrieben:Eine erleichterte Schwungscheibe verändert entgegen vielfach geäußerter Meinung ebensowenig die Motorleistung eines Fahrzegus wie irgendeine andere rotierende Masse (Riemenscheiben, Felgen usw :!: ), die erleichtert wird.


Wie bei jeder Verringerung der Masse erhöht sich aber natürlich trotzdem die Beschleunigung des betreffenden Fahrzeugs (bei rotierenden Teilen halt "doppelt") bei gleicher Leistung. Wenn man das mit Werten für normale PKW durchrechnet kommt man schnell drauf, dass die "äquivalente Mehrleistung", die man für den selben Beschleunigungszuwachs bräuchte, allerdings so im Bereich 1 kW liegt. Das also vielleicht lieber einen Ölwechsel mehr machen :P
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Roawdy » Mi Jul 05, 2017 19:43

Auch ist die Gefahr, dass man den Motor beim Start abwürgt, größer :? :cry: .
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Sportfahrer » Do Jul 06, 2017 10:54

Moin,

dazu 2 Fragen.

unter dem Strich bringt eine "drastisch" erleichterte Schwungmasse doch deutlich mehr an Beschleunigung oder ?

Nicht mehr Leistung jedoch eine günstigere Radverlust - Leistung die sich in bessere Beschleunigung auswirkt oder ?

Dazu eine Gewichtsabnahme :-D
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Erich » Do Jul 06, 2017 14:42

Der Effekt einer leichteren Schwungmasse ist zu vergleichen mit dem Effekt einer deutlichen Reduzierung des Fahrzeuggewichtes.
Es gibt sogar eine Formel, mit der man das ausrechnen kann.
Es wird weniger Motorleistung benötigt, um die geringere Schwungmasse zu beschleunigen. Ob jetzt eine Masse in Rotation gesetzt oder ein Fahrzeug beschleunigt wird, ist dabei wurscht. Masse ist Masse, ob sie in Längs- oder Kreisrichtung beschleunigt wird. Man benötigt Energie, um die Geschwindigkit zu erhöhen. Weniger Masse=weniger benötigte Energie.
Genau so ist es aber auch bei der Verzögerung. Das Fahrzeug bremst stärker beim Gaswegnehmen ab, weil keine Schwungmasse den Motor in Rotation halten möchte, der aber aufgrund seiner Reibung mit der Drehzahl runter will.
Wie hieß das nochmal in der Physikstunde: Energieerhaltungsgesetz...hier in der Praxis angewandt. Alles mal auch für Laien allgemeinverständlich formuliert.
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Cougar_01 » Mo Jul 17, 2017 00:20

Sportfahrer hat geschrieben:unter dem Strich bringt eine "drastisch" erleichterte Schwungmasse doch deutlich mehr an Beschleunigung oder ?


Naja wie schon gesagt, es entspricht bei einer Beispielrechnung mit 1500 kg Fahrzeugmasse und Reduzierung der Masse der Schwungscheibe von 20 auf 10 kg ungefähr 1 kW "Mehrleistung". Also weit weg von "deutlich"

MfG Alex
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Sportfahrer » Mo Jul 17, 2017 11:34

Hallo Alex,

die von dir geschätzte "Mehrleistung " von 1 KW hat ja im Prinzip nichts mit der deutlich besseren Beschleunigung zu tun wenn ich es richtig sehe.
Auch ohne Mehrleistung wird eine um 10 Kg erleichterte Schwungmasse sich spürbar bemerkbar machen, da diese 10 Kg
nicht nur dem Gesamtgewicht fehlen sondern gar nicht erst in Schwung gebracht werden müssen. Der Motor wird deutlich drehfreudiger.

Ich behaupte mal das eine Erleichterung der Schwungmasse um 10 Kg sich so anfühlen als würde man ca. 30 - 40 Kg weniger an Board haben.
Dafür gibt es bestimmt auch eine Formel :-D
Gruß Dirk (Ich guck nur zu und putze ^^)


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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Japanese » Mo Jul 17, 2017 18:22

will mal meinen "Senf" dazu geben:

also Schwungmasse von 20 auf 10 Kg..... hier im Forum reden wir im allgemeinen nicht von LKW´s sondern von "Sportfahrzeugen" :-D :-D

Meine Corolla hat eine Schwungscheibe mit 3,2 Kg. Gewicht
für "einen 316er BMW" hatte ich eine Schwungscheibe von 2,7 Kg. Gewicht gebaut.

Aber ein ganz gravierender Punkt ist das Gewicht der Kurbelwelle.

Meine Corolla hat da noch knapp über 8 Kg.
Ebenso ist die KW bei dem besagten 316er erheblich leichter als Serie.
Für einen M3 habe ich die KW von 25 kg. auf 19 kg. reduziert.

Das sind nur ein paar Beispiele wie man den Fahrern ein breites Griensen in´s Gesicht zaubern kann, das gar nicht aufhören will. Und das eben, weil die "Kisten" dann richtig gehen.

PS: bei meinen Schwungscheiben gibts noch einen anderen Effekt: der Grip für die Mitnehmerscheibe wird deutlich erhöht und die Schwungscheibe verschleisst quasi nicht.

Mal sehen was ich so für meine Celica auf die Beine bringe...

Grüße

Dieter - Japanese
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Cougar_01 » Mo Jul 17, 2017 18:50

Sportfahrer hat geschrieben:Hallo Alex,

die von dir geschätzte "Mehrleistung " von 1 KW hat ja im Prinzip nichts mit der deutlich besseren Beschleunigung zu tun wenn ich es richtig sehe.
Auch ohne Mehrleistung wird eine um 10 Kg erleichterte Schwungmasse sich spürbar bemerkbar machen, da diese 10 Kg
nicht nur dem Gesamtgewicht fehlen sondern gar nicht erst in Schwung gebracht werden müssen. Der Motor wird deutlich drehfreudiger.


Dadurch, dass die Räder fest mit dem Motor verbunden sind, bestimmt sich der Drehzahlanstieg im Fahrbetrieb natürlich immernoch über die Beschleunigung des Gesamtsystems.

Ich hab aber auch festgestellt, dass meine Rechnung aufgrund eines mathematischen Fehler non-sense war. Hier mal eine neue Abschätzung mit Rechenweg:

Legen wir einfach mal fest, dass das betreffende Fahrzeug bei 30 km/h 2000 U/min hat und bei 100 km/h 6000 U/min, wir fahren nur in einem Gang. Außerdem rechnen wir mal mit einer Fahrzeugmasse von 1000 kg und einer Standardmasse der Schwungscheibe von 20 kg. Die Leistung oberhalb von 2000/min soll der Einfachheit halber mal im Mittel 100 kW betragen.

Wir gehen davon aus, dass das Auto mit 30 km/h @ 2000/min rollt. Es hat dabei eine kinetische Energie von Ekin = m*v²/2 = 34,7 kJ.
Die dazugehörige Rotationsenergie der Schwungscheibe bei 20 kg und 0,15 mm Radius beträgt: Erot = J * w² = m * r² * w² = 20 kg * (0,15 m)² * (2*pi*2000/(min * 60))² = 20 kg* (0,15 m)² * (210/s)² = 19,8 kJ.
Wir haben also eine Gesamtenergie Eges(30) = 55 kJ.
Die selben Rechnungen nochmal wiederholt für 100 km/h ergeben eine Gesamtenergie von Eges(100)= 385 kJ + 177 kJ = 562 kJ.
Das Auto muss also um von 30 km/h auf 100 km/h zu beschleunigen genau die Energiedifferenz von 562 kJ - 55 kJ = 507 kJ zuführen, bei 100 kW passiert das nach 507 kJ/100 kW = 5,07s.

Jetzt rechnen wir das ganze nochmal analog für die erleichterte Schwungscheibe durch. Die Fahrzeugmasse reduziert sich auf 990 kg und die Masse der Schwungscheibe auf 10 kg. Die Rotationsenergie halbiert sich offensichtlich und die kinetische Energie ist das 990/1000 = 0,99-fache also betragen die Energien in diesem Szenario:

Eges(30) = 0,99*34,7 + 0,5*19,8 = 34 + 10 = 44 kJ
Eges(100)= 0,99*385 + 0,5*177 = 381 + 89 = 470 kJ

Um die Beschleunigung durchzuführen muss der Motor also 426 kJ zuführen. Bei einer mittleren Leistung von 100 kW sind das natürlich dann 4,26 s.

So und jetzt kommt der Schritt, bei dem wir berechnen, wieviel Mehrleistung das Auto bei konstanten Massen bräuchte, um die Beschleunigung auch von 5,07 auf 4,26 zu verbessern. Das bedeutet nichts anderes, als dass wir die oben berechnete Energiedifferenz von 507 kJ in 4,26s zuführen wollen, was 119 kW entspricht O.O Das ist natürlich schonmal ganz ordentlich. Problem ist jetzt aber, dass der Wert in real erheblich kleiner ist, weil noch andere, teilweise viel größere Rotationsenergien aufgebaut werden (Räder! alle Wellen, Riemenscheiben...) und die Massereduktion von 10 kg der Schwungscheibe dabei nicht 50% ausmacht! Man müsste also die Rechnung noch um einen Term der Rotationsenergie aller anderen Bauteile erweitern. Somit ist also auch diese Rechnung non-sense und jeder, der diesen Post gelesen hat, hat bloß seine Zeit verschwendet.

MfG Alex
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Japanese » Mo Jul 17, 2017 19:36

ne Alex, keine Zeit verschwendet - ich finde das hochinteressant !! O.K. mir ist vollkommen klar das durch die Erleichterung der Schwungmasse keine 20 PS entstehen - aber allein der matematische Beweis der "Leistungszunahme" ist doch interessant.

Klar könnte man jetzt alle Rotationsmassen, Rollwiederstand und Luftwiederstand einbeziehen - aber am einfachsten geht das mit der Stoppuhr.

Ein gutes Wettbewerbsfahrzeug nehmen, bei dem die Schwungmassen noch serienmässig sind - mehrere Beschleunigungsfahrten bei festgelegten Drehzahlen / Gänge durchführen und mit der Stoppuhr festhalten - Schwungmasse abändern und gleiche Strecke unter gleichen Bedingungen wieder mit der Stoppuhr festhalten. Das ist ein Ergebnis.

Wer also für sein Wettbewerbsfahrzeug solche Umbauten plant sollte dies tun. Dann haben wir Gewissheit :P

Grüße

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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Cougar_01 » Mo Jul 17, 2017 21:04

Den Luft- und Rollwiderstand kann man noch halbwegs vernachlässigen in der Beispielrechnung, weil das im Endeffekt mit in der mittleren abgegebenen Leistung steckt. Dafür nehmen wir ja sowieso irgendeinen mehr oder weniger willkürlichen Wert an.

Man kann zum Beispiel mal die Energie berechnen, die in 1 Rad 20kg fließt, sagen wir mal es hat einen Radius von 30 cm = 0,3 m, dann haben wir einen Umfang von 2*pi*r = 1,9 m. Das macht bei 30 km/h = 8,3 m/s schonmal eine Raddrehzahl von 4,4/s also eine Kreisfrequenz w=28/s bei 30 km/h, bei 100 ist es natürlich das 10/3-fache = 92/s; das kann man einsetzen:

Erot-Rad(30)= m*r²*w² = 20kg * (0,3)²*(28)²= 1,4 kJ
Erot-Rad(100) = 20 kg *(0,3²) * (92²)= 15 kJ

Man muss also in die 4 Räder auch nochmal 4*13,5 kJ = 54 kJ reinstecken. Man sieht also das selbst das langsamdrehenste Teil auch relativ viel Energie aufnimmt, sämtliche weiteren Teile die sich mit Motordrehzahl drehen werden da erst recht stark zu Buche schlagen.

Man könnte wahrscheinlich aus Beschleunigungswerten bestimmter Fahrzeuge bei bekannten Leistungskurven und Übersetzungen auch mit überschubarem Aufwand typische Trägheitsmomente des gesamten Antriebsstranges von PKWs bestimmen und dann in die Rechnung einfließen lassen, aber das ist mir jetz dann doch zu viel Arbeit ^^
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon EWO » Mo Jul 17, 2017 22:38

Man kann viel rechnen und du bist mit deinen Ansätzen und Annahmen auch auf dem richtigen Kurs,
aber ich ziehe da den Prüfstand vor. Der zeigt klar was es bringt.
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Re: Erleichterte Schwungscheibe im Clubslalom 2B

Beitragvon Cougar_01 » Di Jul 18, 2017 00:44

Wenn sich jetzt auf die schnelle jemand findet der das auf dem Prüfstand nachmisst, dann bitte sehr, ich hab da aber meine Zweifel... ;)

Ich hab mir jetzt von einem bekannten Fahrzeugtechniking. die Trägheitmomente vom Antriebsstrang geben lassen mit denen die Software vom VW DSG rechnet. Bei Gelegenheit werde ich die dazugehörigen Rotationsenergien mal ausrechnen und dann sieht man sofort wieviel Anteil der Schwungscheibe noch übrig bleibt.

Mfg Alex
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