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  Windkanal



Aufgabe

Während der Kampf um weniger Pfunde von den Karosseriebauern zwar gewonnen, aber durch mehr Sicherheit und Komfort wieder verloren wurde, zählt die Suche nach einer windschnittigen Form zu den Erfolgen. Es gibt zwar auch hier Tendenzen, eingesparte Energie durch mehr Querschnittsfläche wieder zu verspielen, aber der Luftwiderstandsbeiwert, der ein reiner Wert für die Windschnittigkeit der Form ist, konnte innerhalb von 40 - 50 Jahren von Werten um die 0,4 - 0,5 auf z.T. unter 0,3 gesenkt werden. Dies ist auch sehr wichtig, weil bei modernen Fahrzeugen der Luftwiderstand den Rollwiderstand schon bei deutlich unter 50 km/h übersteigt und dann im Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt.

Funktion

Das Bild 1 oben zeigt am Modell, wie der Wert bestimmt wird. Man setzt das Fahrzeug auf einer beweglichen Bodenplatte einem von Turbulenzen freien Luftstrom aus, dessen Geschwindigkeit man genau einstellen kann. Wichtig ist nicht nur die Art der Anströmung, sondern auch eine genügende Breite und Höhe des Kanals. Wenn man jetzt die auf das Fahrzeug bzw. die Bodenplatte wirkende Kraft bestimmt, kann man bei gegebener Querschnittsfläche den Luftwiderstandsbeiwert errechnen.

Das verkleinerte Modell lässt nicht immer Rückschlüsse auf das Verhalten in Originalgröße zu. Üblicherweise verkleinert man höchstens auf 1/5. Moderne Großserien-Pkw erreichen Max.-Werte von 0,25, wobei die großen Limousinen hier im Vorteil sind. Alle anderen liegen noch über 0,3, z.T. deutlich.
Besonders ungünstig ist der cW-Wert von Motorrädern. Hier spielen auch Verkleidung, Zusatzanbauten und nicht zuletzt die Fahrerhaltung eine Rolle. Liegend kann der Wert hier zwischen knapp 0,5 und weit über 0,6 betragen. Trotzdem erreicht das Einspurfahrzeug wegen der geringen Querschnittsfläche u.U. mit 50 kW (69 PS) schon gut 200 km/h. 10/10



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