Gesamtfahrwiderstand und Fahrwiderstandsleistung

In diesem Kurstext fassen wir alle Teilwiderstände zu einem GesamtFahrwiderstand zusammen und gehen anschließend noch auf die Fahrwiderstandsleistung ein. 

Gesamtfahrwiderstand

In den vorherigen Kurstexten haben wir nacheinander die einzelnen Teilwiderstände bestimmt. Einen Teilwiderstand haben wir nicht berücksichtigt. Es handelt sich hierbei um den Zughakenwiderstand F_WZ, der immer dann auftritt, sobald ein Anhänger dem Fahrzeug nachgelagert wird. Wir gehen jedoch von einem Fahrzeug ohne Anhänger aus. Somit ist die Gleichung für unseren Gesamtfahrwiderstand wie folgt definiert:

Abgesehen vom Luftwiderstand, der mit der Relativgeschwindigkeit quadratisch zunimmt, sind die anderen Teilwiderstände auf einer trockenen Fahrbahn unabhängig von der Geschwindigkeit. Jedoch verhalten sie sich proportional zur Fahrzeugmasse. 

Normalfall und Normalfahrwiderstand

Gehen wir nun von einem Normalfall aus: Wir fahren ohne Anhänger auf einer ebenen Straße und es ist windstill. Unter diesen Voraussetzungen können wir einen Normalfahrwiderstand formulieren:

Fahrwiderstandsleistung

Wenn wir nun diese physikalische Gegebenheit auf den Fahrwiderstand unseres Fahrzeugs übertragen, so können wir die Fahrwiderstandsleistung P_W bestimmen:

Die Fahrwiderstandsleistung umfasst alle Leistungsanteile wie es ebenso der Fall beim Gesamtfahrwiderstand war. Diese Tatsache erlaubt es uns die einzelnen Anteile zu bestimmen:

An der letzten Gleichung zur Luftwiderstandsleistung erkennt man, dass diese proportional von der Fahrgeschwindigkeit und quadratisch von der Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Umgebung abhängt. Lediglich wenn kein Wind weht, verhält sich die Leistung proportional zur dritten Potenz der Geschwindigkeit. Formal ausgedrückt heisst das:

Normalfall und Normalfahrwiderstandsleistung

Wie bei der Bestimmung des Normalfahrwiderstandes gehen wir auch jetzt wieder von Windstille, ebener Fahrbahn und dem Nichtvorhandensein eines Anhängers aus. Aus diesen Annahmen können wir nun die Normalfahrwiderstandsleistung beschreiben: