Het is nu zo 16 dec 2018, 06:29


Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Alles over de Opel Ampera-e (& Chevrolet Bolt)
  • Auteur
  • Bericht
Offline
Avatar gebruiker

japio

Harde kern

  • Berichten: 3393
  • Geregistreerd: do 06 dec 2012, 23:50
  • Woonplaats: Mijdrecht
  • km-stand: 125250
  • Lifetime: 23
  • Auto: Ampera

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtdo 06 sep 2018, 23:20

japio schreef:
Anko schreef:Door een extra overbrengingsverhouding toe te voegen verandert er m.i. niets aan het maximale kopel op de rotor?


Dat hangt van de last af.


Belast neemt het toerental van de motor af, de slip wordt groter waardoor het rotorveld sterker wordt, dit is een eigenschap van de motor.
Door een extra overbrenging toe te voegen moet na het schakelen de toeren omlaag worden gebracht. Bij 1:2 neemt het vermogen op het moment van schakelen ook met ongeveer 50% af.
Vermogen is koppel * toeren, welk vermogen is er globaal nodig om de Ampera-E op 150km/h te houden?
Na 5 jaar zakelijk afscheid genomen van de Ampera.


Offline
Avatar gebruiker

Anko

Stamgast

  • Berichten: 470
  • Geregistreerd: di 19 feb 2013, 20:58
  • Woonplaats: Montfoort
  • km-stand: 10500
  • Lifetime: 0
  • Auto: Ampera-e

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtvr 07 sep 2018, 06:22

japio schreef:Belast neemt het toerental van de motor af, de slip wordt groter waardoor het rotorveld sterker wordt, dit is een eigenschap van de motor.
Geen idee of dat waar is. Klinkt niet onlogisch. Maar ik denk dat het, in de context van deze discussie, niet veel uit maakt.

japio schreef:Door een extra overbrenging toe te voegen moet na het schakelen de toeren omlaag worden gebracht. Bij 1:2 neemt het vermogen op het moment van schakelen ook met ongeveer 50% af.
Eens. Maar stel je nu eens het volgende voor:


Max snelheid is 150 km/h bij 10.000 RPM. Je gaat vanaf stilstand vol op het gas. Je blijft maximaal accelereren. Bij 150 km/h schakel je over en je blijft vol accelereren totdat de luchtweerstand het wint van het beschikbare vermogen. Je bent dan twee keer langs de 5000 rpm gekomen, één keer bij 75 km/h en één keer bij 150 km/h. Beide keren werd het maximaal beschikbare koppel (en dus vermogen) bij dat toerental geleverd. De eerste keer reed de auto minder hard maar werd er sneller geaccelereerd. Op wat voor manier is de belasting voor de motor de tweede keer groter dan de eerste keer? Al met al denk ik dat de motor helemaal niet zou kunnen weten / ervaren in wat voor versnelling de auto staat.

Andere situatie: ga bij stilstand vol op de rem staan en trap vol het gas in. Auto levert maximale koppel dat hij kan leveren bij 0 RPM, maar de auto komt niet van zijn plaats. Maakt het voor de motor iets uit wat voor overbrengingsverhouding er toegepast is? (Ja, als je een extreem korte versnelling toe zou passen, dan zou de motor het van de remmen kunnen winnen, maar dan wordt het een heel ander verhaal :mrgreen: )

De motor levert zijn kracht / vermogen af op de ingaande as van de versnellingsbak. Daar gebeurt het (lees: wordt de motor belast). Wat er aan de uitgaande as met die kracht / dat vermogen gebeurd is, is voor de motor niet zichtbaar. Denk ik zo.

japio schreef:Vermogen is koppel * toeren, welk vermogen is er globaal nodig om de Ampera-E op 150km/h te houden?
Weet ik niet zo 1-2-3. Ik weet wel dat de Outlander PHEV 170 km/h kan rijden met alleen zijn verbrandingsmotor, en die levert 89 kW max. Meer snelheid. Meer frontaal oppervlak. Minder stroomlijn. De AmperaE bij 150 zal wel heel wat minder nodig hebben.


Offline
Avatar gebruiker

Anko

Stamgast

  • Berichten: 470
  • Geregistreerd: di 19 feb 2013, 20:58
  • Woonplaats: Montfoort
  • km-stand: 10500
  • Lifetime: 0
  • Auto: Ampera-e

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtvr 07 sep 2018, 07:32

Anko schreef:
japio schreef:Door een extra overbrenging toe te voegen moet na het schakelen de toeren omlaag worden gebracht. Bij 1:2 neemt het vermogen op het moment van schakelen ook met ongeveer 50% af.
Eens.
Ik dacht te hebben gelezen "neemt het toerental op het moment van schakelen ook met ongeveer 50% af" en daarom was ik het er mee eens (begreep alleen die ongeveer niet helemaal ;-) Nu zie ik dat er vermogen staat en ben ik het er helemaal niet mee eens.

E-motoenr staan bekend om hun mooie hoge, koppel vlakke bij weinig toeren. Wat je daardoor ziet is dat al bij een relatief laag toerental het maximale vermogen wordt bereikt. In het plaatje hier onder bij zo'n 2700 RPM. De E-motoren van de Outlander PHEV bv bereiken hun maximale vermogen van 60 kW bij zo'n 56 km/h (4100 RPM voor, 2900 RPM achter, in beide gevallen ruim voordat de helft van het maximale toerental wordt bereikt). Vanaf dat toerental blijft het vermogen vrijwel constant (nou ja, totdat het dus bovenin het toerenbereik helemaal instort) en neemt het koppel vrijwel lineair af.

Zowel bij het plaatje hieronder, als bij de Outlander, als (daar ben ik zo goed als zeker van) bij de Ampera E, heb je bij de helft van het maximaal toerental zo'n beetje de helft van het maximale vermogen beschikbaar. En een stukje daaronder ook al wel.

En als we dat niet halen? Acht, die 1:2 verhouding van die extra versnelling was ook wel heel extreem gekozen (om het rekenen makkelijk te maken ). Kiezen we toch 2:3 of 3:4? Een verhouding van 1:2 is ook helemaal niet nodig, want het dubbele van de topsnelheid gaan we toch niet halen.


Offline
Avatar gebruiker

japio

Harde kern

  • Berichten: 3393
  • Geregistreerd: do 06 dec 2012, 23:50
  • Woonplaats: Mijdrecht
  • km-stand: 125250
  • Lifetime: 23
  • Auto: Ampera

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtza 08 sep 2018, 11:31

Anko schreef:begreep alleen die ongeveer niet helemaal


Ik zou het toch uitermate knap vinden als jij daar een exact van weet te maken. De restenergie in de rotor als deze 50% in toeren moet afnemen moet worden weggenomen en het koppel is bij het oude en het nieuwe toerental niet identiek.
Na het opnieuw aankoppelen van de last zal het toerental afnemen (hogere slip waardoor meer kracht)

Anko schreef:E-motoenr staan bekend om hun mooie hoge, koppel vlakke bij weinig toeren


En ook om het slechte rendement in het laagtoeren gebied, om elektische verliezen bij lage toeren en mechanische verliezen bij hoge toeren etc.

Anko schreef: De E-motoren van de Outlander PHEV bv bereiken hun maximale vermogen van 60 kW bij zo'n 56 km/h (4100 RPM voor, 2900 RPM achter, in beide gevallen ruim voordat de helft van het maximale toerental wordt bereikt


Dit zijn waardes bij vollast. Ik ken de specs van deze motoren niet, maar ben meer benieuwd wat er gebeurt met het elektrisch vermogen en het rendement dan een maximum vermogen bij een bepaald toerental.



Ik verwacht wel dat de motoren welke op dit moment toegepast worden een aanzienlijk korter leven zijn beschoren op het moment dat zij langdurig (zwaar) in het laagtoerengebied worden belast.
Vraagje; waarom zou je niet gelijk een vaste 2:3 versnelling inzetten? Je hebt immers koppel genoeg om én vlot weg te zijn én je pakt dan een hogere topsnelheid zonder te hoeven te schakelen.
Na 5 jaar zakelijk afscheid genomen van de Ampera.


Offline
Avatar gebruiker

Anko

Stamgast

  • Berichten: 470
  • Geregistreerd: di 19 feb 2013, 20:58
  • Woonplaats: Montfoort
  • km-stand: 10500
  • Lifetime: 0
  • Auto: Ampera-e

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtzo 09 sep 2018, 12:13

japio schreef:
Anko schreef:begreep alleen die ongeveer niet helemaal


Ik zou het toch uitermate knap vinden als jij daar een exact van weet te maken. De restenergie in de rotor als deze 50% in toeren moet afnemen moet worden weggenomen en het koppel is bij het oude en het nieuwe toerental niet identiek.
Na het opnieuw aankoppelen van de last zal het toerental afnemen (hogere slip waardoor meer kracht)

Zoals ik zei: ik begreep die ongeveer niet, toen ik nog dacht dat jouw "ongeveer de helft" over toerental ging. Maar omdat de opmerking dus over vermogen gaat moet het m.i. "ongeveer gelijk" zijn en begrijp ik ongever dus wel.

Ik probeer dan ook nergens "exact" van te maken. Ik begrijp daarom niet zo goed wat jij bedoelt met "Ik zou het toch uitermate knap vinden als jij daar een exact van weet te maken". Heb je het nu nog steeds over vermogen? Of gaat het nú toch over toerental? Ik denk dat als ze een koppeling zouden plaatsen, ze er voor zouden zorgen dat de E-motor exact het juiste toerental zou draaien alvorens de koppeling te sluiten. In de Outlander PHEV zit een koppeling tussen de motor en de vooras, die vrijwel niet slipt. Dat komt doordat ze de generator gebruiken om de motor exact het gewenste toerental te laten maken dat nodig is voor slipvrij sluiten van de koppeling. Als dat met een generator (lees: e-motor) + ICE kan, dan kan dat zeker met alleen een E-motor. Maar goed, dit staat wel heel ver af van de discussie of een extra versnelling voor een E aandrijving wel of niet zinvol kan zijn ;)

japio schreef:
Anko schreef:E-motoenr staan bekend om hun mooie hoge, koppel vlakke bij weinig toeren


En ook om het slechte rendement in het laagtoeren gebied, om elektische verliezen bij lage toeren en mechanische verliezen bij hoge toeren etc.
Dat is toch wel een heel ander geluid dan je eerder liet horen:
japio schreef:De verliezen zijn vrijwel niet gelelateerd aan toeren (nog los daarvan zijn ze over het volle bereik toch al marginaal) en ...
Maar inderdaad, bij extreem lage toeren is het rendement van een E-motor abominabel slecht. Maar in mijn voorbeeld heb ik het over het met 1:2 opschakelen vanaf het maximale toerental. Dat brengt je op de helft van het maximale toerental. Dat kun je toch niet het "laagtoeren gebied" nemen? Als je even kijkt naar het plaatje dat ik eerder had gepost, heeft die motor bij de helft van zijn maximale toeren zo'n beetje het beste rendement. Prima toch?

japio schreef:
Anko schreef: De E-motoren van de Outlander PHEV bv bereiken hun maximale vermogen van 60 kW bij zo'n 56 km/h (4100 RPM voor, 2900 RPM achter, in beide gevallen ruim voordat de helft van het maximale toerental wordt bereikt


Dit zijn waardes bij vollast. Ik ken de specs van deze motoren niet, maar ben meer benieuwd wat er gebeurt met het elektrisch vermogen en het rendement dan een maximum vermogen bij een bepaald toerental.
Zie mijn reactie hier boven.

japio schreef:k verwacht wel dat de motoren welke op dit moment toegepast worden een aanzienlijk korter leven zijn beschoren op het moment dat zij langdurig (zwaar) in het laagtoerengebied worden belast.
Nogmaals, wat noem jij "laagtoerengebied"? De motoren worden m.i. in de stad (met veelvuldig optrekken) veel zwaarder belast in een veel lager toerengebied, dan op constante snelheid op de snelweg (zelfs als je er een 2:1 versnelling achter zet).

japio schreef:Vraagje; waarom zou je niet gelijk een vaste 2:3 versnelling inzetten? Je hebt immers koppel genoeg om én vlot weg te zijn én je pakt dan een hogere topsnelheid zonder te hoeven te schakelen.
Wat noem je "vlot weg zijn"? Bij een 2:3 verhouding zal de kracht aan de wielen 2/3 zo groot zijn. Als ik me niet vergis zou dat neerkomen op 10,5 seconden naar de 100 in plaats van 7. Doe mij dan maar de huidige verhoudingen :mrgreen:


Offline
Avatar gebruiker

Anko

Stamgast

  • Berichten: 470
  • Geregistreerd: di 19 feb 2013, 20:58
  • Woonplaats: Montfoort
  • km-stand: 10500
  • Lifetime: 0
  • Auto: Ampera-e

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtzo 09 sep 2018, 16:27

BTW: Vond deze net op een Chevy Bolt FB pagina. Helaas niet heel leesbaar, maar het bevestigt wel dat je vanaf het hoogst bruikbare toerental 1:2 op kunt schakelen zonder significant vermogensverlies:Afbeelding


Offline
Avatar gebruiker

japio

Harde kern

  • Berichten: 3393
  • Geregistreerd: do 06 dec 2012, 23:50
  • Woonplaats: Mijdrecht
  • km-stand: 125250
  • Lifetime: 23
  • Auto: Ampera

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtzo 09 sep 2018, 23:28

Ik probeer te begrijpen waar jij naar toe wilt.

De keuze voor een motor en aandrijflijn worden niet op vlak hollands landschap gemaakt. Technisch kun je meerdere vertragingen toepassen, maar de praktijk legt daar geen prioriteit.
Voor een auto als de Ampera-E is 100kW al meer dan voldoende, maar mogelijk leverde de beschikbare motoren een te lage maximumsnelheid of een slecht rendement in stads en fileverkeer op.
Toepassen van een zwaardere motor is goedkoper dan een lichte variant met versnellingsbak een koppeling en bediening, dus de keuze van de ontwerper wordt gestuurd door de specs van de motoren.
Als sneller een vereiste was geweest dan was het goedkoper om in het ontwerp een zwaardere motor toe te passen, of een die net iets beter op toeren presteert.
Na 5 jaar zakelijk afscheid genomen van de Ampera.


Offline
Avatar gebruiker

Anko

Stamgast

  • Berichten: 470
  • Geregistreerd: di 19 feb 2013, 20:58
  • Woonplaats: Montfoort
  • km-stand: 10500
  • Lifetime: 0
  • Auto: Ampera-e

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtma 10 sep 2018, 07:48

japio schreef:Ik probeer te begrijpen waar jij naar toe wilt.
Even terug naar (wat ik zie als) het vertrekpunt van deze discussie:

japio schreef:Een keuzemogelijkheid lijkt mij alleen nuttig als je de auto anders inzet dan gebruikelijk zoals bijvoorbeeld met een Land Rover.
Ik probeer te beargumenteren waarom een Ampera E of andere elektrische auto wel degelijk geholpen zou kunnen zijn met een automaat. Jij geeft argumenten waarom dat niets wordt: te veel koppel op de rotor, te weinig toeren, eerst geen toeren afhankelijk rendement, dan weer wel toeren afhankelijk rendement, .... Maar volgens mij houden deze argumenten niet echt stand.

En nu geef je dan aan dat je dan net zo goed een zwaardre motor zou kunnen installeren en dat dat goedkoper zou kunnen zijn. Wsl is dat inderdaad goedkoper (maar ook beter? zie hieronder), maar geldt hetzelfde dan ook niet voor die Landrover?

Ik dacht net, laat ik ook eens Googlen op het verschijnsel EV en versnellingsbak. Het volgende verhaal lijkt mijn zienswijze aardig te bevestigen: https://www.groen7.nl/versnellingsbakke ... en-er-aan/ (er zullen ook wel verhalen te vinden zijn die mijn visie tegenspreken, maar dit verhaal spreekt mij meer tot de verbeelding :mrgreen: ):

Volgens Potter hoeven we overigens niet meer dan drie of vier versnellingen te verwachten voor elektrische auto’s, daarnaast ziet hij alleen heil in versnellingsbakken voor auto’s die veel buiten de stand zullen rijden. Voor stadsgebruik kun je volgens hem prima toe zonder meerdere versnellingen, het is juist bij hogere snelheden dat de motor efficiënter kan werken wanneer een andere eindoverbrengingen word gekozen.


japio schreef:De keuze voor een motor en aandrijflijn worden niet op vlak hollands landschap gemaakt.
Daar heb je wsl een goed punt. Een extra versnelling maakt het mogelijk de eerste versnelling korter te maken, zonder topsnelheid in te leveren. In heuvelachtig / bergachtig terrein zou je daar nog veel meer profijt van hebben dan in het vlakke Nederland.


Offline
Avatar gebruiker

japio

Harde kern

  • Berichten: 3393
  • Geregistreerd: do 06 dec 2012, 23:50
  • Woonplaats: Mijdrecht
  • km-stand: 125250
  • Lifetime: 23
  • Auto: Ampera

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtma 10 sep 2018, 12:05

Je blijft zinnen los nemen en daarmee uit hun context trekken, dit is geen werkstuk voor mij waar ik een cijfer voor krijg of mijn boterhammen mee verdien dus voel ik me vrij om niet alles uit te klaren tot het voor jou aannemelijk is.


Afbeelding

Ik heb hier een curve ingeplakt voor het benodigde vermogen vs de rijsnelheid en afhankelijk van het ontwerpvermogen van de motor moet de curve worden verschoven.

https://www.xj3.nl/dokuwiki/doku.php?id=motorcalc

Neem eens een vermogen, varieer daarbij van toerental en je zult zien dat je meestal op een nagenoeg gelijke efficiëntie uit komt.
De nadruk ligt in het gebied van 3500 tot 8000 toeren want in dit gebied worden verreweg de meeste kilometers afgelegd.
Na 5 jaar zakelijk afscheid genomen van de Ampera.


Offline
Avatar gebruiker

Anko

Stamgast

  • Berichten: 470
  • Geregistreerd: di 19 feb 2013, 20:58
  • Woonplaats: Montfoort
  • km-stand: 10500
  • Lifetime: 0
  • Auto: Ampera-e

Re: Versnelling, overbrenging (technische overwegingen)

Berichtma 10 sep 2018, 20:25

japio schreef:Afbeelding

Ik heb hier een curve ingeplakt voor het benodigde vermogen vs de rijsnelheid en afhankelijk van het ontwerpvermogen van de motor moet de curve worden verschoven.

https://www.xj3.nl/dokuwiki/doku.php?id=motorcalc

Neem eens een vermogen en varieer daarbij van toerental, je zult zien dat je meestal in dezelfde efficiëntie blijft hangen.
De nadruk ligt in het gebied van 3500 tot 8000 toeren want in dit gebied worden verreweg de meeste kilometers afgelegd.
Je blijft alleen in dat toerengebied hangen wanneer je je neerlegt bij de electronisch afgeregelde topsnelheid. Maar ik heb juist van begin af aan aangegeven dat een extra versnelling toegevoegde waarde kon hebben omdat deze een hogere topsnelheid mogelijk zou maken, zonder aan acceleratie in te boeten.


Een voorbeeld ter illustratie van wat ik steeds al beweer, aan de hand van jouw kromme: Ik rijd in mijn tweede versnelling (1:2) met 5000 rpm en heb dan 150 Nm beschikbaar. Dat laat zich, mede dankzij de door jou aangehaalde rekenmodule, eenvoudig vertalen naar 78.5 kW. Nu schakel ik terug naar de eerste versnelling en moet de motor dus bij 10.000 toeren 75 Nm leveren om hetzelfde vermogen te krijgen. Maar dat gaat niet lukken, vanwege het ingestorte rendement. M.a.w. de snelheid die ik kan rijden in de tweede versnelling kan ik wellicht niet rijden in de eerste versnelling (uiteraard afhankelijk van wind, CW waarde, totale overbrengingsverhouding, bandenmaat en wat al niet meer).

De plaatsing van de zwarte vermogensvraag-kromme doet nu overigens een beetje voorkomen alsof de betreffende auto bij 9000 rpm (lees: bij het behalen van zijn topsnelheid) aan het eind van zijn latijn zou zijn, vwb beschikbaar vermogen (en dan heeft een extra versnelling inderdaad weinig zin). Zoals ik al had aangegeven heeft de Ampera E op topsnelheid nog meer dan genoeg vermogen over om te versnellen, maar komt hij toeren te kort komt. Voor de beeldvorming: 140 km/h constant vraagt ongeveer 40 kW vermogen. Dan zal 150 km/h iets van 50 kW vragen, ongeveer een derde van het totaal beschikbare vermogen dus. Voor een Kia Soul of een Mitsubishi i-Miev zal iets soortgelijks vast niet opgaan, maar voor heel veel serieuze EV s toch wel.

Ten slotte:
japio schreef:Je blijft zinnen los nemen en daarmee uit hun context trekken
Op een concreet voorbeeld wil ik best ingaan ;-)
japio schreef:..., dit is geen werkstuk voor mij waar ik een cijfer voor krijg of mijn boterhammen mee verdien dus voel ik me vrij om niet alles uit te klaren tot het voor jou aannemelijk is.
Klinkt als de weg van de minste weerstand.


VorigeVolgende

Keer terug naar Ampera-e forum algemeen

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers. en 1 gast

cron