SUVeritis

[bluedog]

vor 3 Stunden, Manson sagte:

Nur hat bluedog das falsch interpretiert in der Annahme Flugzeuge bräuchten wenig Luftwiderstand.

Kommt eben drauf an: Man braucht immerhin so wenig Luftwiderstand, dass man die Mindestgeschwindigkeit zum Abheben erreichen kann, bevor einem die Piste ausgeht. Und diese Mindestgeschwindigkeit ist ungefähr da, wo die Höchstgeschwindigkeit eines PKW liegt. Die Concorde muss sogar noch wesentlich schneller werden, als andere Verkehrsflugzeuge.

Wenn einmal der Rollwiderstand weg ist, und man nach dem Abheben das Fahrwerk einziehen kann, ist das ganze dann noch aerodynamischer, man hat noch weniger Luftwiderstand, und das obschon die Bodenfreiheit dann in Metern und nicht mehr in Zentimetern gemessen wird.

Möchte man grosse Lasten heben, braucht man natürlich mehr Luftwiderstand, weil mehr Auftrieb. Aber selbst dann hebt man erst mit in der Regel etwas über 80km/h ab, (Ju-52, DC- Muster von vor dem Krieg, Sportflugzeuge von heute...), und nach dem Abheben werden die hoffentlich nicht langsamer. Was sie aber würden, näme der Luftwiderstand mit zunehmender Bodenfreiheit zu.

Ich bleibe dabei: Luftwiderstand hat mit Bodenfreiheit gar nichts zu tun. Luftwiderstand (und bei Flugzeugen wichtiger: Auftrieb) ergibt sich nur aus der Form eines Objekts und seinerGeschwindigkeit der umgebenden Luft gegenüber. Es gibt kein Gesetz der Aerodynamik, das besagt, dass Fahrzeuge umso weniger Luftwiderstand haben, je geringer ihre Bodenfreiheit ist. Ja noch mehr: Wüssten die Verfächter tiefergelegter PKW, wie gering die dadurch erzielte Treibstoffersparnis wirklich ist, sie würden wohl ein paar cm mehr Federweg oder Bodenfreiheit bevorzugen.

Der Trick der Tieferlegung in Verbindung mit angeblich besserer Aerodynamik ist anders erklärbar; man mache dazu folgendes Gedankenexperiment:

Wenn man sich die Formgebung des Unterbodens eines beliebigen Serienfahrzeugs mal auf dessen Oberseite denkt, wird sofort einleuchten, dass so eine Formgebung alles sein kann, aber ganz sicher nicht aerodynamisch vorteilhaft.

Da das nun aber nicht oben, sondern unten am Fahrzeug ist, hat man eine Option, die man auf dem Fahrzeugdach nicht hat: Man kann versuchen, den Luftwiderstand zu vermindern, indem man weniger Luft unter das Fahrzeug lässt, die sich dann als Bremswirbel an dem zerklüfteten Unterboden und den Fahrwerksteilen austoben kann. Das wird umso eher gelingen, je weniger Bodenfreiheit man hat.

Den selben Effekt kann man aber auch erzielen, indem man den Unterboden, ähnlich wie bei Fahrzeugdächern üblich, schlicht windschlüpfriger gestaltet. Dann hätte man keinen Zeilkonflikt von Alltagstauglichkeit versus Aerodynamik mehr. Deshalb überzeugt die Behauptung nicht, die geringe Bodenfreiheit sei dem Treibstoffsparen geschuldet. Die durch eine Tieferlegung zu erreichenden diesbezüglichen Vorteile kann man leicht durch gestalterische Massnahmen erreichen, ja übertreffen, welche die Alltagstauglichkeit und den Fahrkomfort wesentlich weniger stark beeinträchtigen.

Daher meine Aussage, die Bodenfreiheit habe mit Luftwiderstand nichts zu tun. Weil es ganz einfach keine physikalische Gesetzmässigkeit gibt, die einen solchen Zusammenhang erzwingen würde.

Dass man Aerodynamik auch anders als durch die Weglassung der Luft erreichen kann, und somit nicht an eine unpraktisch geringe Bodenfreiheit gebunden ist, wenn es um Aerodynamische Fahrzeuge geht, kann man an Flugzeugen sehen: Dort ist es üblich, auch die Unterseite so glatt wie möglich zu halten, und Abstehende Teile entweder bei Nichtgebrauch einzuziehen (Fahrwerke, Landescheinwerfer, bei Bombern auch die Bombenlast, die nur dann noch aussen im Fahrtwind angebracht wird, wenn es anders nicht möglich ist), oder sie so zu verkleiden, dass bremsende Luftwirbel minimiert werden.

Wäre es wirklich so, dass die Bodenfreiheit. also der Abstand der Fahrzeugunterseite zum Erdboden bzw. einer Fahrbahn zwingend den Luftwiderstand massgeblich beeinflusst, und der Luftwiderstand durch die paar cm, die PKW tiefer als SUV liegen, wesentlich abnähme, so müsste der Luftwiderstand durch die paar Meter Bodenfreiheit, die bei Verkehrsflugzeugen üblich sind, derart gigantisch zunehmen, gegenüber einem wenige cm über dem Boden gehaltenen PKW, dass fraglich wäre, ob die Abhebegeschwindigkeit je erreicht werden könnte. Und wenn sie erreicht werden könnte, dann wäre jedenfalls die maximal mögliche Flughöhe wesentlich tiefer, als sie tatsächlich ist, wenn denn die Höhe über Grund - eben die Bodenfreiheit - auf wenigen cm schon so viel mehr Luftwiderstand ausmachte.

[MatthiasM]

Hehe, neue Erkenntnisse in der Physik! Diese Wissenschaftler kriegen aber auch gar nichts hin!

[Berlingokäufer]

vor 1 Stunde, bluedog sagte:

Daher meine Aussage, die Bodenfreiheit habe mit Luftwiderstand nichts zu tun. Weil es ganz einfach keine physikalische Gesetzmässigkeit gibt, die einen solchen Zusammenhang erzwingen würde.

Ja Mensch, da hat uns Citroen doch für blöd verkauft, wenn die bei höheren Geschwindigkeiten das Auto automatisch absenken ...

https://www.focus.de/auto/fahrberichte/tid-6378/fahrbericht-citroen-c5_aid_61397.html

 

Ich weiß, das man beim Luftwiderstand auch die Grenzschichtablösung und so beachten muss, aber im allgemeinen kann man das doch eher als Druckwiderstand sehen, bei den quaderförmigen Körpern, die Automobile so darstellen.

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von Berlingokäufer
Ergänzung

[bluedog]

vor 6 Stunden, Manson sagte:

Um noch einmal zu den Flugzeugen zurückzukommen, da gab es mal den Fieseler Storch, für Aerodynamische Spitzenleistung war er nicht berühmt, deshalb auch nicht für überragende Geschwindigkeit ...aber er konnte auf extrem kurzen Strecken starten und landen, warum wohl?

Allgemein lässt sich bei Flugzeugen feststellen das sie, je weiter die Tragflächen vom Boden weg sind, kürzere Abhebestrecken und niedrigere Geschwindigkeit benötigen. Können deshalb aber auch in der Luft nicht so hohe Geschwindigkeiten erreichen wie z.B. ein Jagdflugzeug mit sehr niedrigen Flügeln. Passagiermaschinen gehen da Kompromisse ein durch Flügelform und Größe.

Da ist der eine oder andere Fehlschluss mit drinnen.

Die Höhe der Tragflächen sagt grundsätzlich nichts über die erreichbare Spitzengeschwindigkeit. Es gibt auch Überschallkampfjets mit hoch angebrachten Tragflächen.

Dass die Tragflächen bei langsameren Flugzeugen häufig hoch angebracht sind, hat andere Gründe als die beabsichtigte oder mögliche Höchstgeschwindigkeit.

Einerseits ist es Aerodynamisch (sowohl mit Bezug auf den Auftrieb als auch den Luftwiderstand) günstig, Triebwerke in der Flügelwurzel unterzubringen, oder sie doch weningstens unter dem Flügel aufzuhängen, was den Vorteil der besseren Zugänglichkeit bringt. Langsamere Flugzeuge verfügen oft über einen Turboprop-Antrieb, und der Propellerdurchmesser bedingt eine gewisse nicht geringe minimale Einbauhöhe der Triebwerke. Somit wird öfter ein Hochdecker-Design gewählt, zumal es auf unbefestigten Pisten (für die man STOL und VSTOL-Flugzeuge eben oft auch auslegt) vorteilhaft ist, wenn die Triebwerkseinlässe möglichst weit über dem Boden sind, um das Ansaugen von Staub und Schotter und damit Triebwerksschäden zu minimieren. Das erklärt dann auch, warum auch Jets, wenn sie über irgendwelche Kurzstarteigenschaften verfügen, eben auch als Hochdecker gebaut werden.

Zusätzlich verbessert die Hochdeckerbauweise die Übersicht bei der Landung und am Boden, und macht das Flugzeug weniger empfindlich auf Pistenunebenheiten, weil so auch die Flügelspitzen weiter vom Boden weg sind.

Ausserdem trägt die Tragflächenoberseite eher mehr zum Auftrieb bei, als die Unterseite. Unter der Tragfläche aufgehängte Triebwerke beeinträchtigen die Auftriebswirkung der Tragflächen also weniger stark, als wenn sie auf der Oberseite angebracht wären... um dann noch auf genügend Bodenfreiheit für allfällige Propeller oder eben die Vermeidung von Fremdkörpern im Bereich der Triebwerkseinlässe zu kommen, auch wenn auf unbefestigten Pisten operiert werden soll, wählt man bei Flugzeugen mit STOL-Eigenschaften häufig hoch angebachte Tragflächen. Die gleiche Bodenfreiheit bei einem Schulter- oder Tiefdecker zu erzielen würde längere und damit schwerere Fahrwerksbeine erfordern, und auch die für Transportmaschinen wichtige Beladung würde erschwert, wenn der Rumpf höher liegen würde.

Bei schnellen Flugzeugen nutzt man dagegen in der regel befestigte Pisten, so das die Bodenfreiheit kaum eine Rolle spielt. Dann kann man tiefliegende Tragflächen verwenden, den Rumpf dafür schlanker halten, und hat dann kein Sichthindernisse nach oben. Im Luftkampf versucht man traditonell von oben anzugreifen, da man dann Flughöhe gegen Gesdchwindigkeit tauschen kann, und somit tendentiell den Überraschungseffekt besser nutzen kann, indem man sehr schnell fliegen kann, ohne dafür die Antriebsenergie aus den Triebwerken ziehen zu müssen. Ein Kampfflugzeug baut man also lieber als Tiefdecker. Sollte man wissen wollen, was unten passiert, fliegt man zur Not eine Fassrolle.

Ob für die STOL-Eigenschaften ausserdem auch noch der Bodeneffekt besser zum Start genutzt werden kann, wenn man die Tragflächen eher hoch anbringt, kann ich nicht genau beurteilen... Könnte aber auch noch ein Grund sein, weshalb man Langsamere Flugzeuge gern als Hochdecker baut.

Bei Tiefdeckerbauweise, wie bei Linienjets üblich, ist es in der Regel nicht wichtig, unbefestigte Pisten nutzen zu können, und es kommt auch selten auf jeden Meter Startstrecke an. Dagegen sind die Tragflächen etwa nach einer Notwasserung beim Notausstieg nicht im Weg, sondern sogar eher als Auftriebshilfe und "Bootssteg" hilfreich.

Der Nachteil, dass durch die tiefliegenden Triebwerke die Höhen- und Seitenruder nicht im Triebwerksstrahl liegen, spielt bei schnellen Flugzeugen auch nicht die grosse Rolle wie bei langsameren.

Noch was: Langsame Flugzeuge verwenden in der Regel (Segelflieger sind die Ausnahme) eher dickere Tragflächenprofile als schnelle. Würde man sowas als Tiefdecker bauen, käme man an der Tragflächenwurzel eher mit der Fensterlinie in Konflikt, als bei den bei schnellen Flugzeugen üblichen flacheren Tragflächenprofilen. Auch deshalb könnte man eine Hochdeckerbauweise bevorzugen... den Raum oben kann man immerhin mit sehr wenig Aufwand für einen Treibstofftank nutzen, der, läge er weiter unten, mit dem Fracht- oder Passagierraum in Konflikt käme.

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von bluedog

[Manson]

@bluedog ich habe nicht umsonst den Fieseler Storch als Extrembeispiel genannt, das noch andere Faktoren wie Spannweite, Flügelform und Gewicht die nötige Strecke zum Abheben bestimmen ist doch Klar

Deswegen muss ich doch aber nicht gleich versuchen eine wissenschaftliche Abhandlung über Aeronautik zu verfassen

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von Manson

[Juergen_]

bluedog, du vergleichst da gerade
Melonen mit Federkugeln,
Äpfel mit Birnen,
Autos mit Flugzeugen.

Und du strickst dir gerade deine eigene Wissenschaft, egal mit welcher Hochschule du damit im Widerspruch bist.

[bluedog]

vor 31 Minuten, Juergen_ sagte:

Und du strickst dir gerade deine eigene Wissenschaft, egal mit welcher Hochschule du damit im Widerspruch bist.

Jetzt wirds interessant.

Mit welcher Hochschule stehe ich da in Widerspruch, Deiner Ansicht nach?

Du weisst, ich lerne gerne. Auch dazu.

[kr_c5f]

Die abstrusen Versuche einer Theoriebildung auf der Grundlage von Halbwissen über die Aerodynamik von Flugzeugen blende ich jetzt einfach mal aus und wende mich wieder dem eigentlichen Thema zu, nämlich der Bekämpfung der SUV-Seuche. Dazu unentbehrlich ist das Wissen darum, wie schlecht die Aerodynamik dieser Fahrzeugklasse wirklich ist:
"Eine weitere interessante Tatsache ist, dass über alle Fahrzeugklassen hinweg das Produkt aus Luftwiderstand und Frontfläche nahezu den gleichen Wert erreicht. Das heißt, die geringe Frontfläche eines Kleinwagens wird durch die „schlechte“ Aerodynamik wieder zunichte gemacht. Dadurch liegen alle Fahrzeuge im Mittel bei ungefähr cW * A = 0,680. ... Eine Sonderrolle nehmen die SUV ein. Deren mittlerer Widerstandsbeiwert liegt auf dem Niveau der 70er Jahre. Zusammen mit der großen Frontfläche bringen sie es auf ein stattliches cW * A ~ 1,20."
https://automobilkonstruktion.industrie.de/top-news/topbeitraege/einfluesse-der-unterwelt/

Zwar dürften die cW-Werte sich seit 2009 etwas verbessert haben. Aber die Autos sind inzwischen weiter gewachsen, so dass sich an diesen Aussagen nichts Grundsätzliches geändert haben wird. Vor allem gilt, dass SUV automobiltechnischen Fortschritt wieder zunichtemachen.
Der Konsument ist nicht mündig.

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von kr_c5f

[bluedog]

vor 9 Minuten, kr_c5f sagte:

Die abstrusen Versuche einer Theoriebildung aufgrund von Halbwissen über die Aerodynamik von Flugzeugen blende ich jetzt einfach mal aus

Dann war die Ignore-List also doch wieder nur eine leere Drohung?

[kr_c5f]

Und hier noch ein Blick in ein Fachbuch für alle, die nicht irgendwelchen Unsinn zusammenphantasieren, sondern Zusammenhänge verstehen wollen:

"Geringerer Widerstand und verringerter Auftrieb können ... dadurch erzielt werden, daß der zerklüftete Unterboden durch einen Frontspoiler von der Anströmung abgeschirmt wird (Bild 7.34). Ein entsprechendes Verhalten kann auch durch Verminderung der Bodenfreiheit erzielt werden (siehe Bild 7042): Durch Absenken des Bugs sinkt der Widerstand, da weniger Luft am Unterboden entlangströmt."

Hucho: Aerodynamik des Automobils
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Hardcover ISBN 978-3-8348-1919-2
S. 339

CX Fahrer hatte es beinahe druckreif beschrieben.
Das ist übrigens schon seit den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts durch systematische Untersuchungen abgesichertes, empirisches Wissen.

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von kr_c5f

[bluedog]

vor 55 Minuten, kr_c5f sagte:

Das ist übrigens schon seit den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts durch systematische Untersuchungen abgesichertes, empirisches Wissen.

Dem ich nicht widerspreche.

Weils aber nicht der einzige Weg ist, den Luftwiderstand am Unterboden zu verringern, widerspreche ich der Ansicht, dass das ein gültiges Argument gegen SUV sei.

Ich widerspreche ebenfalls den etwas weiter vorne gelesenen Äusserungen, zur Verbesserung der Aerodynamik sei es quasi Pflicht, PKW möglichst tief liegen zu lassen.

Ich bleibe dabei: Der Luftwiderstand kann auch auf andere weise als durch weglassen der Luft verringert werden. Und ich bleibe dabei: Tieferlegung bringt Einschränkunhen in der Alltagstauglichkeit mit sich, die man mit Alternativen, die auch nicht teurer sind, nicht hat.

Und ich bleibe dabei: Es ist nicht so ganz irrational, auch in der Stadt mit einem SUV unterwegs zu sein. Der setzt nicht auf und man bekommt die Türen noch auf, ohne dass sie kaputtgehen, auch wenn man längs zum Bordstein parkt. Beides ist bei Kleinwagen, die ansonsten besser in die Stadt passten, nicht gegeben, oder doch nicht immer.

Folglich muss man nicht gegen SUV vorgehen. Man muss sie nicht mögen. Sie taugen aber auch nicht als Feindbild.

Den erhöhten Luftwiderstand hat man bei Vans auch, und die will man deswegen auch nicht verbieten.

Dass die erhöhte Bodenfreiheit an sich keinen höheren Luftwiderstand bringen muss, ist auch klar, denn es gibt Alternativen dazu, die Luft wegzulassen, um den Widerstand derselben zu senken. Zur grösseren Stirnfläche: Die bekommt man auch bei Kleinwagen mit jeder neuen Fahrzeuggeneration aufs Auge gedrückt: Noch vor 15 Jahren waren Kleinwagen erheblich schmaler, als alle anderen. Heute passen, weil sie kaum noch schmaler sind, Kleinwagen genauso wenig in Parklücken, wie alle anderen, und sie saufen auch mehr Sprit als nötig wäre.

Die grössere Stirnfläche, die man bei SUV hat, geht auf die Reifen zurück, von denen eben bei mehr Bodenfreiheit auch mehr unverkleidet bleibt. Wen das stört, der kann schmalere Reifen montieren.

Die gleiche Massnahme bei einem ebenso hoch bauenden Van wird weniger Verlust an Stirnfläche bringen. Und: Ja, man kann auch mit schmalen Reifen schwere Autos fahren. Volvo hatte auf seinen 1500kg-Kombis mal 185er Serienbereifung, und was ein Jeep mal hatte vor zwanzig Jahren, war auch halb so breit und um geschätzt zwei Drittel leichter... Weils auch Stahlfelgen taten.

[EntenDaniel]

Also kann man den Luftwiderstand beim Auto verringern, indem man a: den Unterboden komplett verkleidet, wie beim D-Modell; oder b: einen Spoiler montiert, wie beim GSA; oder c: das Fahrzeug bei Fahrt tieferlegt, wie beim C5.

a: D-Modell: Luft wird unters Fahrzeug entlang des glatten Unterbodens geleitet

b: GSA: Luft wird per Spoiler zur Seite abgeleitet, um mögliche Verwirbelungen am Unterboden zu vermeiden

c: C5: Luft wird durch Tieferlegung des Fahrzeugs nach oben und zur Seite abgeleitet, um Verwirbelungen am Unterboden zu minimieren

 

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von EntenDaniel
T

[kr_c5f]

Stimmt.

Und dennoch gilt für jedes Auto: Je größer die Bodenfreiheit, umso größer der Luftwiderstand.

Bearbeitet 20. Dezember 2017 von kr_c5f

[MatthiasM]

vor 28 Minuten, kr_c5f sagte:

Stimmt.

Und dennoch gilt für jedes Auto: Je größer die Bodenfreiheit, umso größer der Luftwiderstand.

Nein, das wollen uns nur die Illuminati weiss machen um uns vom Kauf dieser tollen Autos abzuhalten. Alles eine grosse Verschwoerung! 

 

[lll]

.

Bearbeitet 26. Januar 2021 von .$.trittbrettfahrer

[Biker64]

Kann alles so nicht stimmen.

Weil: Die langbeinigen Windhunde sind trotz viel größerer Bodenfreiheit und damit höherem Luftwiderstand schneller als die windschnittigen Dackel - insbesondere die langhaarigen, wo diese dann als Spoiler wirken. Das ist doch nun mal sowas von sonnenklar.......
Allerdings, wann wer eher abhebt, hab ich jetzt noch nicht genauer urinieren können. Oder ob es den Dackel vielleicht so an den Boden saugt, daß er deshalb nicht so schnell ist.....ich gaub, ich muss da nochmal meine Katze fragen, wie die dass sieht.

Soll ich also nun verbleit tanken oder nicht ? Oder doch per Biotuning höher- oder tieferlegen ? HP ist mir zu aufwendig und anfällig. Und MoS² schlucke ich auch nicht. So.

[Gast munich_carlo]

Jetzt bin ich gespannt auf die wissenschaftliche Ableitung von Bludog.

[marc1234]

Im Vergleich zum Windhund läuft der Dackel aufgrund seiner viel höheren Schrittfrequenz auch im Vergleich zur Schrittlänge viel effizienter als ein Windhund, da spielt das Tempo nur eine untergeordnete Rolle

[Gast munich_carlo]

vor 17 Minuten, marc1234 sagte:

Im Vergleich zum Windhund läuft der Dackel aufgrund seiner viel höheren Schrittfrequenz auch im Vergleich zur Schrittlänge viel effizienter als ein Windhund, da spielt das Tempo nur eine untergeordnete Rolle

Dafür dürfte aber der Verschleiss um einiges höher sein, dadurch auch höhere Betriebskosten.

[marc1234]

vor 2 Stunden, munich_carlo sagte:

Dafür dürfte aber der Verschleiss um einiges höher sein, dadurch auch höhere Betriebskosten.

Nö, wegen der kurzen Schrittlänge ist doch der Verschleiss tiefer  

[CX Fahrer]

Am ‎20‎/‎12‎/‎2017 at 10:03 , Manson sagte:

  Da hat man bei Audi halt einfach was verkehrt gemacht

Wie jetzt, meinst du die sollen den Heckspoiler unten dran schrauben?