Frirulla utan regenerering

[Maw]

I så fall kan ju inte ditt argument att frirull alltid blir mindre effektivt pga luftmotstånd vara en fysikalisk förklaring heller..

Jag har ju redan beskrivit det fysikaliskt i tidigare i tråden, men vi tar det igen då:


-På plan väg, tappar bilen fart när den frirullar. Alltså måste bilen ha högre fart innan den börjar frirulla än efter att den har frirullat.
Bilen som inte frirullar kan åka med en konstant, lägre fart och därför spara energi eftersom det blir lägre förluster till luftmotstånd. Dessutom slipper den förlusten på ~10% av energin när den accelerera upp farten till den högre farten. Den energin som går åt till den högre hastigheten är förlorad energi. Samma med de 10% förlusterna för att öka hastigheten till en högre fart.
Här har vi alltså en lägre energiåtgång för att driva bilen som kan köra med lägre fart.

-Kör man med frirull till tex en korsning eller avtagsväg etc så kommer bilen tappa fart ganska långsamt på slutet vilket minskar snitthastigheten, och bilen som kör med regen kan återigen köra långsammare för att hålla samma snitthastighet i.om att den retarderar betydligt snabbare när den regenererar.

Det är väl uppenbart hoppas jag att man om man minskar farten på halva sträckan måste öka farten mer procentuellt sett på den andra halvan för att hålla samma snitthastighet (dvs komma fram samtidigt).
100 km/h i 100km tar 60 minuter.
80 km/h i 50 km behöver kompenseras med 133 km/h resterande för att klara timmen.
Det relativa energiåtgången för luftmotståndet blir 6.7% högre med 80-133 körningen. (Jag kan såklart specificera beräkningen exakt om det behövs.)

Detta är anledningen till att jag körde snålare med lägre konstant fart och regen runt slingan än med frirull och regen på slutet för resp korsning. Körde jag på hastighetsgränsen precis med regen så drog bilen mer men det gick å andra sidan åt avsevärt kortare tid. När jag anpassade farten så att det tog exakt lika lång tid blev regen snålare.

Kör man i nedförsbackar med frirull eller regen, i så precis lutning att farten inte ökar blir det samma förbrukning om man klarar at att inte ge för mycket gas eller frirulla. Skulle man inte klara det blir frirullning snålare just då men eftersom de flesta klarar att hålla farten relativt okey, så blir det väldigt låga effekter och därmed blir förlusten väldigt låg också (eftersom % på ett litet tal blir = litet). Så för att frirull ska vinna ska vi ha en backe som ger exakt lutning för att hålla farten, vilket såklart inte är vanligt. All överfart mot korrekt fart är ren förlust till luftmotstånd, energi som är förlorad.

För nedförsbacken kan vi enkelt räkna på energi.

Här är WLTP-testdata på en model Y LR 2022. Det är samma WLTP-test för 2023 också.
Y5LR.png
Det är alltså framtestade data.
F0 = rullmotstånd och drivlinemotstånd
F1 = hastighetsberoende motstånd, dock ej luftmotstånd.
F2 = luftmotstånd.

Vid 100km/h går det sammanlagt 539.9N att hålla farten i en Y LR =14997W.
Vid 110km/h går det sammanlagt 604.4N dvs 18468W.

För att en Y LR ska kunna frirulla med 110km/h krävs 18468W, mgh ger oss att vi behöver en höjdförändring på 18468/2187kgx9.81 = 0.86m per sekund för att nyttja den den effekten i lägesenergin för att hålla 110km/h. (0.86m/s = 2.8% lutning, så inte värst).
När bilen nått 110km/h så förbrukar den skillnaden (F1+F2) x 110/3.6 = 1970W mer i rull- och luftmotstånd. Det blir 1970/3600 = 0.547 Wh varje sekund i ren förlust.

Om vi istället tar backen i 100km/h får vi mgh effekt = 2187x9.81x0.8625x100/110 =16789W
Eftersom bilen tar 14997W i 100km/h finns det 1792W att regenerera. Det är 1792/3600 = 0.498Wh per sekund. Eftersom vi åker 11% långsammare än frirullen så tar det 11% längre tid, så kompenserat mot den högre farten för jämförelse = 0.553Wh/ sekund som vi kan regenerera.

Här är en forskningsrapport som kört testslingor och mätt regenereringen:
regen tests.png

Här är en annan. Notera stor skillnad mellan fordonen, men vi kan nog räkna med att vår Tesla tillhör de bästa bilarna på området.
IMG_2355.jpg

Det kommer ta i storleksordningen 100s att nå 110km/h, utan att räkna förluster i luftmotstånd under tiden farten ökar. under de 100 sekunderna kommer bilen förbruka ungefär 15Wh i ökat luftmotstånd. När bilen nått 110 har den 49Wh mer kinetisk energi, men har förbrukat ungefär 15Wh i luftmotstånd, så "verkningsgraden" är bara 49/(15+49) ca 76% precis när bilen nått 110km/h.

På samma sträcka har regenererande bilen kunnat regenerera minst 77% av all den energi som den frirullande bilen byggt till fart och bränt på luftmotstånd, så 15+49 = 64 Wh, dvs i vart fall 49Wh in i batteriet (77%). Under resterande del av backen bränner frirullningsbilen all energi som luftmotstånd medan regenereraren fortsätter att lagra energi.

Den allmänna uppfattningen att frirullning är gratis stämmer inte och även om backen tar slut precis där frirullaren nått 110km/h så går det åt 18468W precis när frirullaren kommer ut ur backen pga luftmotståndet medan regenereraren kommer ut med 14997W, det är en skillnad på 23% i rena förluster i den sekunden.

Påståendet att elbilen har 20% förluster i drivlinan stämmer inte i detta fall. Den absolut största delen i själva drivlinan, i princip hela förlusten kommer ifrån att man roterar hjulaxlar, växellådan och motorerna i oljebad med viskositet. Räknar man effektförlusten på en elbil som ska ut och köra är säkert försluten i storlekordningen 15% för hela drivlinan (se drive system efficiency 87% på MX30 på en av bilderna).
Men: Det finns en sak man lätt glömmer. Drivlinan roterar i detta fall oavsett, även för frirullaren och det går lika mycket energi för frirullaren så förlusten i effekt eller energi är likadan för frirullaren som för regenereraren.

Regen har dålig effektivitet i riktigt låg fart, som när man ska stanna för ett stop. Detta pga att motorn inte själv orkar leverera den spänning som behövs för att batteriet ska kunna laddas, så inverten löser det till kostnaden av en låg verkningsgrad men man får broms i vart fall. Detta problem drabbar sannolikt både regen och frirullaren, om inte frirullaren ska släppa gasen oerhört långt ifrån korsningen. I min testkörning kunde jag inte ens nå skyltad hastighet utan regen eftersom det krävdes full regen på den sträckan för att klara korsningen.

TLDR?

Glöm inte att man med OPD kommer ha minst lika stora variationer i hastighet som med frirull på plan mark, det blir inte lättare att hålla jämn fart med OPD så du får lägga in extra luftmotstånd även med OPD för fallet där man anstränger sig för att hålla jämn fart. Använder man farthållare kör man inte längre med OPD.

[Flagada]

Mitt inlägg i den här debatten blir bara mina personliga premisser.

Kör uppgraderade ur-Ioniq (38kWh) och gillar setupen i dessa bilar, paddlar bakom ratten med tre läge på regen (vänster öka/höger minska) samt att hålla in vänster paddel blir till autohold/hård regen. ända till stillastående även om man inte har autohold aktiverat o kör gamla "automatläget" där bilen alltid rullar sakta framåt om man inte håller på bromsen.

Körlägena Super Eco/Eco/Normal/Sport (växlas med knapp bakom växelväljaren) kan ställas in till att alltid starta på egen vald nivå på regen.
Gillar starkt möjligheten köra med enpedalsläge i stad/samhälle lika mycket som möjligheten att med paddlarna snabbt växla mellan frirull o lätt regen. i nedförsbackar på landsväg. Får vibbar till min gamla SAAB V4 med frihjul!
Nästan alla andra märken på elbilar jag kört har antingen för dålig regen i mitt tycke, inte kraftig nog att kallas enpedalsläge eller krånglig växling mellan lägena alt. ingen möjlighet att själv påverka allt.
Förmodligen en vanesak men gillar det så pass mycket att jag kommer få svårt att välja min nästa bil på grund av detta..

[AAKEE]

TLDR?

JG föreslår nog att du försöker läsa det i vart fall. Jag har kortat genom att inte presentera alla beräkningar i detalj, men du får förtydligande om du behöver.

Glöm inte att man med OPD kommer ha minst lika stora variationer i hastighet som med frirull på plan mark, det blir inte lättare att hålla jämn fart med OPD så du får lägga in extra luftmotstånd även med OPD för fallet där man anstränger sig för att hålla jämn fart. Använder man farthållare kör man inte längre med OPD.

Jag upplever inte att man regenererar i tid och och otid. När man lättar ofrivilligt på gasen så avlastar man inte motorerna helt från de 15-20kW som behövs för landsvägskörning. Det är ganska många cm gasen skall släppas upp för att det ska bli okynnes-regen.
Den normale bilchauffören klarar att hålla jämn gas nog för att det inte ska bli jojjo med för lite eller för mycket gas.

När jag gjorde testerna med Frirull/regen nedför backen kunde jag utan problem hålla exakt 100 km/h trots att lutningen till toppen varierade en hel del.

Att man skulle köra så att bilen regenererar en massa på plan mark för att man inte klarar att hålla jämn gas köper jag inte alls, i vart fall inte med en Tesla.

[AAKEE]

Jag har gjort en ny test. Kört den flera gånger tills jag fått ett bra testkoncept ovh sedan kört tre test-runs med regen och tre referens med jämn fart.

Jag har kört en exakt sträcka om 800m med 40km/h GPS-fart på farthållare med värme/AC avstängd. Snittet på den sträckan på tre körningar är enligt bilen 113Wh/km (113,122,113) dvs 90.5Wh förbrukat. Bilen har alltså både kommit in på sträckan och lämnat den i 40km/h.

Sen har jag kört exakt samma sträcka från stillastående till 80 GPS-fart med lagom acceleration (~40kW battery power) och precis när bilen nått 80km/h har jag börjat regenerera med ~ 20-25kW och sedan anpassat på slutet så bilen har stannat på exakt 800m punkten.
Snitt 143.6 (141,143,147).

Förbrukningen från noll till 80 till 0 ger ungefär samma snittfart, men precis som vi lärt os i tråden drar högre fart mer, så energiförbrukningen är absolut inte lägre när bilen gör 0-80-0 jämfört med 40 jämn fart.

Rörelseenergi är MV^2/2. Vi kan inte enkelt räkna med all rörelseenergi från kinetisk energi i motorer och hjul, men det går faktiskt fånga energin man lagt ut om man noterar toppvärdet på wh/km och var det sker. Får bli nästa gång.

Räknar vi enbart på bilens fart 159Wh (och ~ 10Wh för hjulen är det 169 Wh rörelseenergi). Bilen börjar på noll och avslutar på noll i fart.

Den ökade förbrukningen av körningen med regen är (143.6-113)x 0.8 =24,48 Wh
Av 169Wh kinetisk energi har maximalt 24.48Wh förlorats och (169-24.48) återvunnits.
Det är 24.48/169Wh = 14.5% som förlorats.

Då har vi inte tagit hänsyn till att bilen förbränner mer på luftmotstånd när den kör 0-80-0 på samma sträcka som med 40km/h jämn fart. Effektiviteten på regen är alltså 85.5% eller bättre i detta fall.

[AAKEE]

Med OPD sker däremot en massa ofrivillig regenerering när man inte använder farthållaren.

Ungefär som här?
Jag tog en extra sväng på landsvägen, ca 7km vände och åter åt andra hållet.
https://youtu.be/pmOatiCwkKU?si=LjDNm6PTbK2A1EfE

Det övre högre värdet på displayen är Battery power. Visar om ström går ut eller in i batteriet.
Bilen vaken plus värme ~ 1.0-1.5kW vid detta tillfälle, så alla gånger battery power är över 1.5kWh sker ingen regen.
Vid ~4:40 demonsterar jag medvetet regen, för att visa hur det ser ut med negativt värde (eftersom det inte förekom innan).

Efter vändningen vid ungefär 5:52 så flyttar jag foten kort på gaspedalen eftersom jag satt rätt krokigt, då blev det ~ 1/10 sekund regen med -3kW eller något. Det är inte normalt att jag behöver flytta foten men när jag vände i mitten ville tabletten glida på rattstången så jag fångade den och efter det märkte jag senare att jag satt som en kratta.
Jag hade fullt upp att köra bilen, se till att den som filmade höll kameran så fart och bsttery power syntes plus att jag var rätt söiten efter dagen så jag iddes inte lägga så mycket kraft på körningen så jag körde troligen ungefär som vem som helst som skulle kört.

Det ska släppas upp gasen rätt mycket för att det ska bli regen. Har man inte damp i foten sker i princip ingen okynnesregen. Jag hade noll regen på 14 km vanlig landsväg som innefattar både lite uppför och nedför.

Nej, det sker ingen ofrivillig regen att tala om, och definitivt inget som gör att frirullning böir överlägset.

[Maw]

Med OPD sker däremot en massa ofrivillig regenerering när man inte använder farthållaren.

Ungefär som här?
Jag tog en extra sväng på landsvägen, ca 7km vände och åter åt andra hållet.
https://youtu.be/pmOatiCwkKU?si=LjDNm6PTbK2A1EfE

Det övre högre värdet på displayen är Battery power. Visar om ström går ut eller in i batteriet.
Bilen vaken plus värme ~ 1.0-1.5kW vid detta tillfälle, så alla gånger battery power är över 1.5kWh sker ingen regen.
Vid ~4:40 demonsterar jag medvetet regen, för att visa hur det ser ut med negativt värde (eftersom det inte förekom innan).

Efter vändningen vid ungefär 5:52 så flyttar jag foten kort på gaspedalen eftersom jag satt rätt krokigt, då blev det ~ 1/10 sekund regen med -3kW eller något. Det är inte normalt att jag behöver flytta foten men när jag vände i mitten ville tabletten glida på rattstången så jag fångade den och efter det märkte jag senare att jag satt som en kratta.
Jag hade fullt upp att köra bilen, se till att den som filmade höll kameran så fart och bsttery power syntes plus att jag var rätt söiten efter dagen så jag iddes inte lägga så mycket kraft på körningen så jag körde troligen ungefär som vem som helst som skulle kört.

Det ska släppas upp gasen rätt mycket för att det ska bli regen. Har man inte damp i foten sker i princip ingen okynnesregen. Jag hade noll regen på 14 km vanlig landsväg som innefattar både lite uppför och nedför.

Nej, det sker ingen ofrivillig regen att tala om, och definitivt inget som gör att frirullning böir överlägset.

Nej, du har rätt i att det inte bör bli någon ofrivillig regen på plan mark eftersom man behöver tillföra relativt mycket effekt för att hålla farten och därmed har spelrum för gaspedalen. I nedförslut borde man däremot kunna få det problemet.

Den andra frågan är om man tjänar på att regenerera i exempelvis en svacka eller om man tjänar på att låta farten öka något i nedförsbacken för att slippa tillföra lika mycket från batteriet i uppförsbacken. Här behöver man ställa den högre farten under några sekunder mot förlusterna av att föra energi in och ut ut batteriet. I princip har man samma frågeställning när man ska över en kulle, dvs om man tjänar på att låta farten sjunka något på vägen upp för att slippa tillföra energi från batteriet på vägen upp som sen återvinns på vägen ner igen.

Du skulle kunna räkna på t ex 72 km/h (20 m/s) i snittfart både i fallet med jämn fart och med varierande fart. Överfart och underfart vid varierande fart bör handla om några sekunder, säg 5 sekunder av vardera eller ca 100 meter av vardera, dvs 200 meter total sträcka i vardera fallet. Man skulle kunna anta att höjdvariationen har en komprimerad sinusform och att amplituden är exempelvis 10 meter. Anta cd, frontarea, massa och regenförluster som med din egen bil. Sen är det nog ”bara” att ställa upp ekvationerna och börja räkna. Fth länkade väl tidigare i tråden till en beskrivning av något liknande och man kanske kan få hjälp där om det behövs. Det hade nog kunnat vara en typisk tentauppgift i dynamisk mekanik när jag gick min utbildning under andra halvan av 90-talet men jag skulle behöva lägga ner mycket tid för att klara det nu 25 år senare om jag överhuvudtaget skulle klara det, men du verkar gilla att räkna? Det går ju även att göra motsvarande experiment om man klarar att få till rätt farter (utan farthållare) på ett lagom backigt vägparti och kan mäta förbrukningen exakt..

[RareEarth]

Det finns en lång tråd om detta här:

https://teslamotorsclub.com/tmc/threads ... ing.28314/

(sorry om detta redan postats i tråden, kan ha missat det)

Kontentan är att det beror på vad man jämför om frirull eller regen är mer effektivt. Ett exempel: motorvägsavfart med inbromsning från 110 km/h till 50 km/h.

Fall 1. Man frirullar från punkt A (110 km/h) till punkt B (50 km/h) och det är bara rullmotstånd och luftmotstånd som bromsar.
Fall 2. Man håller 110 km/h och regenererar i sista stund så att man precis når 50 km/h vid punkt B.
Fall 3. Man börjar regenerera maximalt vid punkt A tills man når 50 km/h och fortsätter sedan köra 50 km/h till punkt B.

Fall 2 är mindre effektivt än fall 1, eftersom man håller högre genomsnittshastighet (mer drag loss).
Fall 3 däremot kan vara mer effektivt än fall 1 eftersom genomsnitthastigheten är lägre. Hur mycket mer effektivt beror på hur effektiv regen är.

Motsvarande gäller i fallet att man kör ner i en svacka och upp på andra sidan. Under vissa förutsättningar kan det vara mer effektivt att hålla en konstant hastighet med regen jämfört med att frirulla, eftersom det är större drag loss om man frirullar (högre hastighet i botten av svackan).

[AAKEE]

Nej, du har rätt i att det inte bör bli någon ofrivillig regen på plan mark eftersom man behöver tillföra relativt mycket effekt för att hålla farten och därmed har spelrum för gaspedalen. I nedförslut borde man däremot kunna få det problemet.

Den andra frågan är om man tjänar på att regenerera i exempelvis en svacka eller om man tjänar på att låta farten öka något i nedförsbacken för att slippa tillföra lika mycket från batteriet i uppförsbacken. Här behöver man ställa den högre farten under några sekunder mot förlusterna av att föra energi in och ut ut batteriet. I princip har man samma frågeställning när man ska över en kulle, dvs om man tjänar på att låta farten sjunka något på vägen upp för att slippa tillföra energi från batteriet på vägen upp som sen återvinns på vägen ner igen.

Här finns exakt det redan beräknat med en lutning som slutar i att bilen rullar i 110 nedför istället för 100. I detalj, med data från WLTP på luftmotstånd etc. Det tar ganska länge för bilen att nå 110km/h vilket gör att det bränns mycket energi till extra luftmotstånd under tiden bilen når 100.

I en brantare backe kan man släppa (på slutet, obs) på så att bilen når en lite högre fart att nyttja till att frirulla. Detta är dock inte heller utan förluster eftersom luftmotståndet kostar då med. Släpper man på för tidigt kommer det bli stora förluster och regen vinner överlägset.

Du skulle kunna räkna på t ex 72 km/h (20 m/s) i snittfart både i fallet med jämn fart och med varierande fart. Överfart och underfart vid varierande fart bör handla om några sekunder, säg 5 sekunder av vardera eller ca 100 meter av vardera, dvs 200 meter total sträcka i vardera fallet. Man skulle kunna anta att höjdvariationen har en komprimerad sinusform och att amplituden är exempelvis 10 meter. Anta cd, frontarea, massa och regenförluster som med din egen bil. Sen är det nog ”bara” att ställa upp ekvationerna och börja räkna. Fth länkade väl tidigare i tråden till en beskrivning av något liknande och man kanske kan få hjälp där om det behövs. Det hade nog kunnat vara en typisk tentauppgift i dynamisk mekanik när jag gick min utbildning under andra halvan av 90-talet men jag skulle behöva lägga ner mycket tid för att klara det nu 25 år senare om jag överhuvudtaget skulle klara det, men du verkar gilla att räkna? Det går ju även att göra motsvarande experiment om man klarar att få till rätt farter (utan farthållare) på ett lagom backigt vägparti och kan mäta förbrukningen exakt..

Ja jag gillar att räkna, men det är redan gjort för flera av exemplen så någon mer behövs egentligen inte. Bara scrolla bak i tråden.

Jag ska komplettera den regen vs konstant fart med samma snitt med att ta energin exakt och exakt plats så man kan räkna ut hur mycket energi som gick från batteriet för att accelerera. Jag såg det igår, och gjorde en approx men jag tänker återkomma med handfasta bildbevis för det visar att regen är gode jäkla effektivt i landsvägsfarter.

När vi har data på hur effektivt regen är är det bara ställa det mot förlusterna som man faktiskt har med frirullning (i förhållande till en körning med regen med samma snittfart).

En intressant grej med den AI-sidan du frågade är att jag skrev av lite av texten och hittade uppenbarligen källan till vad AI tyckte Källan var definitivt inte korrekt i alla hänseenden.

Nätet är mer eller mindre överrens om att frirullning sker med noll förluster, men det är fel sätt att tänka.
Det är solklart att frirullning är snålare än än om man kör med regen i full fart och jämför det med frirullning med halva snittfarten.

Att tänka att frirullning är gratis är som att det inte kostar att använda pengar man redan tagit ut ur bankomaten, ungefär.

Så vi måste jämföra förlusterna från regen och frirullning med varandra.

[4Head]

Är det verkligen så svårt att släppa på gaspedalen tills bilen frirullar när detta är önskvärt? Och sedan släppa lite mer för att börja bromsa med hjälp av elmotorn och få tillbaks energi istället för att använda bromsarna när behovet uppstår?

Släpper man gaspedalen helt bromsar en Tesla tillräckligt för att få stopp på bilen i tid i 99% av fallen, resterande är vid behov av nödbroms och då använder man just bromsarna.

Förstår inte riktigt vad diskussionen är ens, varför skulle man krångla till det och ha både regen och traditionella bromsar på en och samma pedal? Ingen logik överhuvudtaget.

[AAKEE]

Körde till grannstaden och tillbaka.

Till grannstaden, 40km ungefär: Stapeln var aldrig grön, SMT visade aldrig minus trots rusningstrafik och lite smått kö (några som alltid kör 70 på 100-väg.) Hade tänkt koncentrera mig på hur jag körde men resan var en rekresa för slutförandet av köksbygge så diskussionen med frun gjorde att man mest glömde bort det så körningen är ändå rätt okoncentrerad genomförd.

På hemvägen fick frun köra, jag hade ögonen på stapeln hela tiden. Hon vet inget om det, jag sa bara att hon kunde köra så jag skulle kika på SMT. 100% obriefad, och skulle jag försöka skulle jag nästan få en smäll, för intresset är inte jättestrort för sånt här. Konstigt nog

5 st regen. Först varnade bilen för en blockerad kamera, då släppte frun gasen och frågade om vad den varnade för.
Sen kom vi ikapp en bil som körde 75 på 100-väg, vi åkte höger fil bakom så vi behövde minska farten iom att det kom fler bilar i vänster fil.
Sen hade vi en mycket kort enligt loggen pga trafik med bilar som körde 80 på 100-vägen men jag han aldrig se en grön stapel.
[Edit] loggen visar -0.74kW för den korta jag inte kunde se på grön stapel men den var sannolikt 0.1s eller så.[slut edit]

På slutet kom vi fram till en kö som varierade farten en hel del, och det blev mer äön två behov av att minska farten men bara två regen.
All övrig tid trots lite trafik och någon omkörning (frun siktade konstant på105 när inga hinder fanns) så blev det aldrig regen.

Ofrivillig regen är inte vanligt. Regen uppstår när man måste minska farten och i kraftiga nedförsbackar.