Ideensammlung Windwiderstand verringern

  • Ein Freund von mir hat sich jetzt auch eine Nase für seinen Planenanhänger gebaut.

    Hier sind die Bilder vorher / nachher:


    (Ja, die darf die Bilder hier veröffentlichen!)


    ohne Nase.jpgmit Nase.jpg


    Vor zwei Wochen wurde eine Verbrauchsfahrt zur Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs gemacht.

    Zugfahrzeug ist ein BMW 320d E91. Die Teststrecke ist 47 km lang. Die Fahrt fand am Samstag morgen statt, um wenig Störeinflüsse durch anderen Verkehr zu haben und führte durch die Stadt und über Landstraßen.

    Bei der Fahrt ohne Nase mußte verkehrsbedingt 5x angehalten werden, bei der Fahrt mit Nase 8x. Es wurde darauf geachten, bei beiden Fahrten gleichmäßig zu fahren.

    Das Verbrauchsergebnis ist eher ernüchternd:

    ohne Nase: 8,0 l

    mit Nase: 7,8 l

    Der Verbrauch wurde durch den Bordcomputer ausgerechnet, nicht durchnachtanken.


    Es ist eine leichte Verbesserung erkennbar. Allerdings steht diese nicht in Relation zum Aufwand: Neben mindestens 10 Stunden Arbeitszeit (zuschneiden, lackieren, anpassen, befestigen etc.) sind auch rd. € 300,--Materialkosten angefallen.


    Positiv fällt jedoch auf, dass der Anhänger jetzt ruhiger hinterherläuft. Das würde ich auf die verbesserte Stützlast zurückführen.

  • 47 km und dann noch Stadt, das kannst vergessen, das bringt nichts


    Sowas wird erst bei gleichmassiger Fahrt auf der Autobahn wirklich messbar und da ist dann auch die Geschwindigkeit sehr ausschlaggebend, man muss wirklich konstant, und exakt die gleiche Geschwindigkeit bei gleichen Wind und Wetterverhältnissen fahren um da was sicher zu merken


    Dann hat er am Rand diese Kante, es kann sein das die mehr Verwirbelungen erzeugt als das was die Nase bringt, das sind aber Dinge die man nur im Windkanal feststellen kann, ich hatte mir auch etwas mehr davon versprochen, einen halben Liter weniger brauch ich meist, aber auch nur bei längeren Autobahnstrecken, Landstr und Stadt merkt man da garnichts

  • Klar bringt das in der Stadt nichts, aber er wohnt nunmal innerstädtisch und nicht auf dem platten Land. Der überwiegende Teil war natürlich Landstraße, aber eben auch Ortsdurchfahrten, deshalb habe ich auf den "Stadtanteil" hingewiesen.

  • in der Stadt und auf Landstr bringt das nichts, eventuell sogar das Gegenteil


    die Holzplatten sind ja auch schwer, das bedeutet zusätzliches Gewicht das jedes Mal mit beschleunigt und abgebremst werden muß und somit den Spritverbrauch nach oben treibt


    nen wirklichen Gewinn hast nur auf der Autobahn wenn 100 fahren darfst, da ist dann der Unterschied spürbar, so wie bei mir als ich letzten nach Düsseldorf hoch bin, da hab ich es gemerkt das ich weniger brauche, hier zu Hause, bei 20 km Autobahn und den Rest Stadt Land pro Tour, merk ich auch nix

  • Mit Kanonen auf Spatzen geschossen würde ich sagen.

    Nichts für ungut, ich achte deine Idee und den Fleiß. :thumbup:

    Aber sowas rechnet sich niemals !

    Wäre vielleicht noch sinnvoll, wenn es zusätzlichen Stauraum bringt o.ä.

    -Egal wie tief man die Messlatte für den menschlichen Verstand ansetzt, jeden Tag kommt jemand und marschiert aufrecht drunter durch.

  • 1. Anhänger: Rydwan (Polen) Baujahr 2019, 100er Zulassung, Neukauf
    2. Anhänger: Stema 750 kg, Baujahr 2014, 100er Zulassung, Eröffnungsangebot für 289€
    3. Anhänger: Brenderup Bravo 600 kg, Baujahr 1996, gebraucht bei Ebay gekauft
    4. Anhänger: Syland (Polen) 1300 kg, Baujahr 2016, 100er Zulassung, Neukauf

    5. Anhänger: Tema (Polen) 750 kg ungebremst, Neukauf 2019

    6. Anhänger: WM Meyer 1500 kg, Kipper, Neukauf 2020

    7. Anhänger: Schubbodenanhänger, Neukauf 2022, 100er Zulassung

  • Ziemlich weit vorne wurde erwähnt, dass ein Schiffsrumpf strömungstechnisch die beste Form habe, also vorne spitz zum Spalten der Wassermasse und hinten rund.

    Aus dem Technikunterricht habe ich mitgenommen, dass Materie, spezifisches Gewicht, die Oberflächenspannung und die Strömungsgeschwindigkeit Einfluss auf die beste Form haben.

    Als Beispiel wurde ein durch die Luft fliegender, beschleunigter Öltropfen berechnet: vorne rund und hinten fast spitz auslaufend. Diese Form wir auch bei einem Flugzeugrumpf angewendet.

    Dieses kennen wir vielleicht von den Teardrop-Anhängern (Beispiel).


    Einen existierenden Hänger mit Spriegel und Plane so umzubauen, dass er dieser Form nahe kommt, ist fast unmöglich. Die Rundung vorne ist vielleicht besser als eine Spitze und lässt sich vorbauen, wie die vorgehend beschriebenen Experimente zeigen. Wichtiger scheint aber ein spitz zulaufendes Heck zu sein, und da sind wir kontruktionsbedingt am Ende, weil ja das Volumen des Hängers nicht eingeschränkt werden soll. Ein entsprechender Hinterbau würde den Hänger zu lang machen.


    Bei den ca. 1m breiten Tiefladern ist es vielleicht eine Idee, eine halbe Tonne mit einem schrägen Deckel (45°) daraufzusetzen.

    pasted-from-clipboard.png

    Bei meinem Hänger funktioniert das nicht so gut, zumindest, wenn ich senkrecht bis auf die Deichsel gehe, denn dann kann ich das Stützrad nicht mehr bedienen (Kastenbreite 114cm, also 57cm Verlängerung nach vorn). Eine solche Schrägung wie beim Deckel auch als Boden zu nehmen wäre strömungstechnisch noch besser, ließe das Stüztrad benutzen ist aber von der Konstruktion schwierig, weil keine Auflagefläche mehr vorhanden ist.


    Bei PKWs ist der Spritverbrauch abhängig von vielen Faktoren. Ausschlaggebend sind der cw-Wert, die Frontfläche, das Eigengewicht und die Geschwindigkeit. Angeblich sollen bei 80km/h der Einfluss von Gewicht und Luftwiderstand sich die Waage halten, darunter steigt der Einfluss des Gewichtes (ständige Brems- und Beschleunigungsmanöver), darüber ist der Luftwiderstand entscheidend.

    Übertrage ich dies auf den Betrieb mit Anhängern, ist bei regelmäßigen Fahrten im städtischen Bereich der Aufwand mit dem Umbau nicht lohnenswert. Bei 80km/h interessant, wenn lange Strecken gefahren werden und bei 100km/h (und darüber) ist ein Umbau sicherlich ratsam.

    Trailer: TPV TL-2EU (Tieflader, 202x107x35, Stahlblech, 750kg) BJ 2018

    Ausstattung: 2 Heckstützen, Stützrad, Flachplane, 620mm Kofferaufsatz

    Hakenträger: Ford Fusion 1.6 TDCi, 66kW, BJ 2007, Schaltgetriebe

    Dirigent: Jurgis, BJ 1962, Mathematik, Mechatronik, Umweltschutz

  • Das Hauptproblem ist, das viele Aerodynamische Ideen leider falsch sind. Was man später ,mit Hilfe von Windkanälen, erkannt hatte.

    Rumplers Tropfenwagen war aber vorher schon nah dran. Ein spitz zulaufendes Heck nimmt halt sämtliche Verwirbelungen weg.

    Die Idealform ist der Schnitt durch eine Tragfläche. Ist natürlich für einen Anhänger völlig Kontraproduktiv. D. h. man kann es nur minimal verbessern, mehr ist nicht. Und wenn man da noch ein paar kleine Fehler macht, erreicht man auch noch das Gegenteil.


    PS: früher dachte man auch das eine sehr glatte Oberfläche günstig wäre, mittlerweile weiß man, daß die Golfballoberfläche günstiger ist.

    -Egal wie tief man die Messlatte für den menschlichen Verstand ansetzt, jeden Tag kommt jemand und marschiert aufrecht drunter durch.

  • Ich denke beim PKW Anhänger und "normaler" Nutzung steht der Aufwand in keinem Verhältnis zur Einsparung von ein paar Tropfen Sprit...

  • Und ich frag mich,wieso nicht die Windabweiser / Dachspoiler, wie sie in den 80ern bei fast jedem Auto mit Wohnwagen aufm Dach vom Auto zu sehen waren.

    Es ist besser, seinen Mund zu halten und dumm zu erscheinen, als ihn zu öffnen und alle Zweifel auszuräumen.


    Mark Twain


  • Ich denke beim PKW Anhänger und "normaler" Nutzung steht der Aufwand in keinem Verhältnis zur Einsparung von ein paar Tropfen Sprit.

    Stimmt, abhängig davon, was "normale Nutzung" ist. weiter vorn wurde von 1000km mit leerem Hänger auf der Hintour berichtet. Das ein paar Mal im Jahr, da kommen schon ein paar Euro zusammen, die den Umbau sinnvoll machen. Zudem sollten wir auch berücksichtigen, dass wir nicht nur unser Portemonnaie schonen sondern auch weniger CO2 in die Luft blasen.


    Da fällt mir ein, dass meine Eltern mit mir in den 70er Jahren auf einer Camping-Ausstellung waren und dort mit einem Wohnwagen (vollflächiger Tieflader mit Radkästen und 35er Boardwand, Seitenteile nach innen klappbar und der Deckel war das Dach) geliebäugelt hatten. Einen solchen "Koffer" habe ich aber noch nie zu kaufen gesehen.

    Und ich frag mich,wieso nicht die Windabweiser / Dachspoiler, wie sie in den 80ern bei fast jedem Auto mit Wohnwagen aufm Dach vom Auto zu sehen waren.

    Das wurde schon zuvor besprochen. Je größer der Abstand des Spoilers zur Schrankwand (Hänger) desto mehr Verwirbelungen entstehen statt die Aerodynamik zu verbessern. Im "worst case" steigt dadurch sogar der Verbrauch statt ihn zu senken. Wirklich effektiv sind diese Windabweiser nur, wenn sich die Stirnfläche des Hängers wenige cm hinter dem Spoiler befinden würde.

    Trailer: TPV TL-2EU (Tieflader, 202x107x35, Stahlblech, 750kg) BJ 2018

    Ausstattung: 2 Heckstützen, Stützrad, Flachplane, 620mm Kofferaufsatz

    Hakenträger: Ford Fusion 1.6 TDCi, 66kW, BJ 2007, Schaltgetriebe

    Dirigent: Jurgis, BJ 1962, Mathematik, Mechatronik, Umweltschutz

  • Jurgis, Du erstaunst mich, endlich mal zwei Beiträge von Dir wo man dir uneingeschränkt Recht geben kann


    find ich gut, wirklich

    Das Hauptproblem ist, das viele Aerodynamische Ideen leider falsch sind. Was man später ,mit Hilfe von Windkanälen, erkannt hatte.

    Rumplers Tropfenwagen war aber vorher schon nah dran. Ein spitz zulaufendes Heck nimmt halt sämtliche Verwirbelungen weg.

    genau das hatte ich ja auch schon gesagt, nur von der Optik kann man nicht ausgehen, da braucht man schon nen Windkanal


    das die Tropfenform optimal ist, weiß man schon lang, einfach Regentropfen ansehen die vom Himmel fallen, die haben ja nicht umsonst diese Form, sondern sie nehmen sie ganz automatisch an weil sie so den geringsten Widerstand haben wenn sie vom Himmel fallen



    das gilt zb auch für Planenanhänger, wenn man oft diese seitlichen Beulen nach Außen im vorderen Bereich sieht, die entstehen nur weil die Luft sie nach außen zieht und so besser vorbei strömt, bei nem Koffer geht das nicht also bremst die Luft in dem Bereich, genauso ist es aufm Dach, deshalb müssen Dachspoiler unterhalb der Kofferoberkante enden, weil sie sonst bremsen


    rein optisch müsste man meinen wenn der Spoiler mehr oder weniger nahtlos zum Dach über geht ist das am besten, stimmt aber nicht, weil sich dann oben ein Wirbel bildet deshalb müssen die tiefer sitzen


    oder im besten Fall baut man sie ganz weg, wie man hier gut nachlesen kann, bei nem abgerundeten Koffer ist es besser kein Spoiler zu haben, bei nem eckigem schon



    wers ganz wissenschaftlicher will, hier ist was ganz genaues zu dem Thema

  • Jurgis, Du erstaunst mich, endlich mal zwei Beiträge von Dir wo man dir uneingeschränkt Recht geben kann


    find ich gut, wirklich

    erst mal vielen Dank für die Blumen, ehrlich, baut mich mal wieder auf ;)


    das gilt zb auch für Planenanhänger, wenn man oft diese seitlichen Beulen nach Außen im vorderen Bereich sieht, die entstehen nur weil die Luft sie nach außen zieht und so besser vorbei strömt

    Doch nun zu meiner Betrachtungsweise. Wenn ich auf der Autobahn an fahrenden Spriegel-Plane-Kontruktionen vorbeifahre (LKW oder Hänger) werden die Planen auch seitlich und oben (Flachplane) nach innen gedrückt. Meines Wissens steigt dadurch der Luftwiderstand. Deshalb ist es empfehlenswert, von innen zusätzliche Verstrebungen einzufügen, um das Eindrücken der Plane zu verhindern.


    Als ich mit Flachplane unterwegs war, wurde die Plane extrem eingedrückt und hatte dem entgegen wirken wollen, indem ich bei der nächsten Fahrt eine Holzlatte 3cm x 4cm mittig der Länge nach unter die Plane geklemmt hatte. Als ich nach 50km am Ziel war, hatte der Fahrtwind die Latte einfach durchgebrochen. Die Kraft sollte man nicht unterschätzen und zeigt, wieviel Energie die eingedrückte Plane schluckt, und das zeigt sich in erhöhtem Spritverbrauch.


    Unterbaukonstruktionen, die die Plane nach außen drücken oder zumindest vor dem Eindrücken schützen sind auf jeden Fall hilfreich, insbesondere bei der Frontfläche. Deshalb ist ein Koffer mit festen Wänden aerodynamisch besser als eingedrückte Planen.

    Trailer: TPV TL-2EU (Tieflader, 202x107x35, Stahlblech, 750kg) BJ 2018

    Ausstattung: 2 Heckstützen, Stützrad, Flachplane, 620mm Kofferaufsatz

    Hakenträger: Ford Fusion 1.6 TDCi, 66kW, BJ 2007, Schaltgetriebe

    Dirigent: Jurgis, BJ 1962, Mathematik, Mechatronik, Umweltschutz

  • ne eben nicht, die Plane gibt soweit nach wie der Wind sie drückt, bzw drücken kann, also seitlich


    vorne ist ne Beule nach innen immer schlecht, aber seitlich schauts anders aus


    und um so weiter der Wind drückt oder dran saugt um so geringer wird die Kraft, wenn nichts im Weg wäre wie die Latten, dann würde sich die Plane bis zur optimalen Strömung anpassen, deshalb ist der Windwiderstand bei ner Plane geringer als beim festen Koffer, das ganze geht natürlich auch nur bis zu ner gewissen Grenze


    der Vorteil beim Koffer ist das man eine genaue feste Größe hat die sich nicht verändert, dadurch hat man bessere Möglichkeiten den Luftstrom mit Spoilern usw zu beeinflußen


    das ganze ist aber wieder hinfällig, wenn zum Fahrtwind nun noch ein normaler Wind von seitlich dazu kommt, dann sind die ganzen Spoiler teils wieder nutzlos oder bremsen sogar


    die allerbeste Methode zum Spritsparen ist einfach etwas langsamer fahren, statt 100 nur mit den 90 auf der Bahn, spart mehr Sprit als jeder Spoiler

  • Wochen später ... und etliche Planwagen, an denen ich vorbeigefahren bin.

    Ich greife das Thema noch einmal auf, weil es mir keine Ruhe gelassen hat.


    vorne ist ne Beule nach innen immer schlecht, aber seitlich schauts anders aus

    Vorne ist vollkommen richtig. Die Beule wirkt wie ein Fallschirm, der ausbremst.

    Seitlich ist es allerdings genau das Gleiche.


    um so weiter der Wind drückt oder dran saugt um so geringer wird die Kraft, wenn nichts im Weg wäre wie die Latten, dann würde sich die Plane bis zur optimalen Strömung anpassen, deshalb ist der Windwiderstand bei ner Plane geringer als beim festen Koffer.

    Bestände der Spriegel nur aus der Front und die Plane hätte oben und seitlich keine Führung, würde sie zusammengedrückt. Richtig ist, dass die Latten diesem Einhalt gewähren. Die Plane versucht sich anzupassen, gelingt aber nicht, denn am Ende bildet sich wieder ein Luftsack, der immens ausbremst.

    Deshalb ist der Windwiderstand bei ner Plane größer als beim festen Koffer.

    Beim Koffer bremsen nur die Front und die Wirbel an der Rückseite.


    Stromlinen an Spriegel mit Plane

    Ziemlich gut sind Teardrop-Caravans, für Beladung und effektiven Stauraum allerdings äußerst schlecht.

    Die roten Stromlinien zeigen, wo Energie verloren geht, also der Hänger bei höheren Geschwindigkeiten bremst.

    die allerbeste Methode zum Spritsparen ist einfach etwas langsamer fahren, statt 100 nur mit den 90 auf der Bahn, spart mehr Sprit als jeder Spoiler

    Stimmt 100%ig :super:.


    Um zu zeigen, welche Kraft durch eine längs der Fahrtrichtung eingedrückte Plane verloren geht:

    Ich hatte auf meinen 2m langen Tieflader eine Flachplane mit einer Dachlatte mittig in Längsrichtung gestützt. Diese war zugegeben nicht sehr stabil (Fichte, 3cm x 4cm hochkant, 2m lang).

    Auf der Autobahn bei Tempo 80 hat der Fahrtwind so auf die Plane gedrückt, dass die Latte bereits nach wenigen Kilometern einfach durchgebrochen ist.

    Trailer: TPV TL-2EU (Tieflader, 202x107x35, Stahlblech, 750kg) BJ 2018

    Ausstattung: 2 Heckstützen, Stützrad, Flachplane, 620mm Kofferaufsatz

    Hakenträger: Ford Fusion 1.6 TDCi, 66kW, BJ 2007, Schaltgetriebe

    Dirigent: Jurgis, BJ 1962, Mathematik, Mechatronik, Umweltschutz

  • Deshalb ist der Windwiderstand bei ner Plane größer als beim festen Koffer.

    beim Anhänger könnte man drüber streiten, beim LKW ist definitiv die Plane besser, diese Aussage stammt nicht von mir, sondern aus Fachzeitungen, das wurde im Windkanal getestet


    die Plane macht vorne seitlich und oben am Dach ne leichte Beule nach Außen und passt sich somit an, es gibt keinen bremsenden Wirbel, ist auch beim Anhänger oft so, da kommts natürlich stark auf das Zugfahrzeug an was davor hängt, da kann mal die Plane und mal der Koffer im Vorteil sein, das kann man nicht pauschal sagen


    aber ein Koffer bleibt ein Koffer, ne Plane kann sich in gewissen Maß anpassen, obs dann insgesamt besser oder schlechter ist, lässt sich nur im Windkanal feststellen

  • die Plane macht vorne seitlich und oben am Dach ne leichte Beule nach Außen und passt sich somit an

    :confused:


    Eine Beule nach außen kann ich mir oben, seitlich und hinten nur vorstellen, wenn die Plane vorne fehlt oder ein großes Loch hat, so dass sich die Plane bei Fahrt wie ein Luftballon aufbläst. Strömungstechnisch der "worst case".

    Vorne eine Beule nach außen kann ich nur erzeugen, wenn ich sie von innen unterfüttere (Holzplatte, Styropor o.Ä), also nie dem Fahrtwind die Verformung überlasse.


    Wenn ich unterwegs bin, habe ich noch nie eine durch den Fahrtwind nach außen gebeulte Plane gesehen.

    Die Aerodynamik mit Planen kann ich nur verbessern

    - durch viele Verstrebungen unter der Plane, damit die Windsäcke möglichst klein werden

    - durch eine stramme Spannung der Plane

    In dem Fall erreiche ich fast die "Nichtverformung" wie beim Koffer.


    Die Idealform ist nun mal das "Halb-Ei". Dabei stören die beiden Querstreben oben ganz vorn und hinten.

    Die grüne Strömungslinie zeigt die Verformung, die der Wind auf die Plane ausübt, also am günstigsten ist. Dieses bliebe auch so, wenn da nicht die oberen Querstreben wären. Seitlich sieht es genauso aus.

    Nicht umsonst sind Stromlinienformen immer rund, um dem Wind keine Angriffsfläche zu bieten.

    Trailer: TPV TL-2EU (Tieflader, 202x107x35, Stahlblech, 750kg) BJ 2018

    Ausstattung: 2 Heckstützen, Stützrad, Flachplane, 620mm Kofferaufsatz

    Hakenträger: Ford Fusion 1.6 TDCi, 66kW, BJ 2007, Schaltgetriebe

    Dirigent: Jurgis, BJ 1962, Mathematik, Mechatronik, Umweltschutz

  • Doch es stimmt schon. Ich hatte einen Leihanhänger mit ausgeleierter Plane. Dar hat sich an den Seiten und hinten ziemlich aufgebläht. Obwohl die Plane sonst dicht war.

    Gruß Wim


    Mein Anhänger
    Eduard P3 Maße: 2,60m*1,50m, 1500kg zgG, Bj 07.2016