Av nyfikenhet och, ehh, nördighet kanske, så satte jag upp ett excelark för att se hur räckvidden påverkas rent teoretiskt av först och främst luftmotstånd och rullmotstånd. Eftersom jag jobbar med vindkraft och produktionsprognoser så ligger ju luftmotstånd närmare mitt kompetensområde. Luftdensiteten styr ju här detta ganska mycket, och detta är en helt linjär påverkan. Luftdensiteten i sin tur styrs ju av temperatur och tryck. Det är mycket mer luftmotstånd i -20 än i +20 grader. Det är också lägre luftmotstånd vid lägre lufttryck. Här är det också helt linjärt så 900 hPa (medel på ca 800-900 möh) ger 10% mindre luftmotstånd än 1000 hPa (medel på ca 100 möh). För rullmotstånd har jag bara använt info jag hittat på nätet, ingen egen erfarenhet.

De parametrar som i huvudsak påverkar förbrukningen är:

• Luftmotstånd
• Rullmotstånd
• Klimatanläggning
• Övrig elektrik förbrukning
• Förluster i drivlina
• Acceleration/bromsning

Den sista här har jag inte tagit med överhuvudtaget. Men ska försöka mig på något exempel på detta på slutet. Eftersom denna inte är med ser det lite för bra ut med range vid väldigt låga hastigheter. Behövs väldigt lite här för att få den rangen att gå ned. Förluster i drivlina har jag helt enkelt bara plockat från en del tidiga diagram på nätet, var tvungen att ha något för att få lite realistiska värden. Så här kan det vara en del mindre fel. Förbrukningen för övrigt elektriskt är satt till 240 W.

Klimatanläggning
Här har jag mest gått på egen erfarenhet plus en stor nypa antaganden . Eftersom klimatanläggningen går på 3000W med range mode och 6000W annars så går det ju att dra en del slutsatser baserat på när det inte går att upprätthålla värmen längre på range mode. Jag vill ju också göra en hastighetsberoende kurva så det fick bli något som ökar linjärt med hastigheten upp till 100 km/h, därefter är den konstant. Per 10 graders avvikelse från 20 graders utetemperatur så blir då resultatet 500W vid 0 km/h och 1500W vid 100 km/h. I ett uttryck blir det då så här:

ABS((temp-20)/10*(500+MIN(speedKMH/100*1000;1000)))

Jag har inte tagit hänsyn till om det är sol eller inte. Är det soligt kanske det hellre är 15 grader än 20 grader som är minima i förbrukning på klimatanläggningen. Kan man tänka på när man läser diagrammen.

Luftmotstånd

Kraften från luftmotståndet är (taget från wikipedia http://sv.wikipedia.org/wiki/Luftmotst%C3%A5nd)

där

Fd är luftmotståndet
C är luftmotståndskoefficienten, beroende på föremålets strömlinjeform, till exempel 0,25 till 0,45 för en personbil
ρ är luftens densitet
A är föremålets tvärsnittsarea
v är föremålets relativa hastighet genom luften

Energi är ju kraft x väg och effekt är energi per sekund. Så effekten får vi enkelt genom att multiplisera kraften här med hastigheten i m/s. Så luftmoståndets effekt är alltså proportionell mot vindhastigheten i kubik. För att få förbrukning i Wh/km så kan man sedan bara dela denna effekt med hastigheten i km/h. Resultatet blir ju i stort sett att bara dela kraften Fd ovan med 3.6 så har man förbrukningn i Wh/km. De värden jag har använt här är:

• C = 0.24 (enligt Tesla)
• ρ = har varierats beroende på temperatur, men trycket konstant till 1000 hPa (1.149 – 1.376 kg/m3 är använt).
• A = 2.2 m2 (Detta är en kvalificerad gissning, borde inte vara alltför långt från sanningen).
• v = har varierats från 5 till 195 km/h (fast i m/s då )

Rullmotstånd
Ganska simpel formel. Har här tagit ett exempel från Trafikverket.

fr här är ju det som vanligtvis kallas rolling resistance coefficient och förkortas rrc. Det är alltså (massan * gravitationen) som skal multipliceras med denna coefficient. Jag har satt massan på bilen till 2100 kg i dessa beräkningar. Exemplet för fr ovan är lite för lågt för personbilar och anpassat till lastbilar. Men jag har använt samma hastighetsberoende och bara skalerat detta värde. Hastighetsberoendet är ju väldigt lågt så förbrukningen på grund av rullmotstånd ökar bara marginellt med hastigheten. Tabellen nedan visar rrc gränser för däckmärkning. Kolumn C1 är för personbilar och C3 för lastbilar. Men bara att gå från fin till grov asfalt verkar öka rrc med ca 2 kg/ton. Och vid regn våta vägbanor är nog effekten ännu större. Märk att jag i mina grafer inte har använt kg/ton (alltså multiplicerat med 1000).

[ http://nordfou.org/documents/nordtyre/NordTyre%20SoA%20report%20SINTEF_2012.pdf ]

Grafer

Tror inte man reellt kommer ned i en rrc som den lägsta jag använt här need. Men den näst lägsta tanker jag kan vara rimlig för t.ex. Nokian R2. Man hoppar nog 1-2 kurvor uppåt när man går från slat till grov asfalt och man hoppar nog ca 2 kurvor upp här om det är vatten på vägbanan (alltså inte bara fukt på vägen utan regnvatten eller smältvatten).

Range är före reserv. Den är baserad på 73 kWh tillgängligt på batteriet. Det är ungefär vad jag upplever att jag har just nu före reserven.

Övrigt
Fokus var att se på beroende av rullmotstånd och beroendet av temperatur på luftmotstånd. Övriga parametrar är mest med för att kunna få något realistiskt ut av jämförelsen. Men tycker själv det ser hyfsat ut. Är förstås lite överoptimistiskt med den rangen på låga hastigheter vid 20 grader (alltså ingen klimatanläggning). Men det ska små extra förluster till för att få den rangen ned litegrann och accelerationsförluster är nu inte med som sagt. Men när det är sagt så har man ju klarat att köra en Tesla i 68 mil i 30 km/h och man har i Holland lyckats köre 63 mil (inkl reserv) i högre fart, men fortfarande låg fart, dock delar av det i 80 km/h på motorväg.

Motvind kommer påverka förbrukningen avsevärt. 10 m/s motvind är ju 36 km/h. Så då kan man nästan bara lägga på 36 km/h (säg 30 då… är ju främst luftmotstånd och nedkylning av kupe som påverkas) på de diagrammen som jag har presenterat när det gäller högre hastigheter för landsväg/motorväg. Och det gör ju väldigt stor skillnad.

Som jag skrev tidigare så om det är soligt så är nog kurvan för 20 grader (alltså 0W på klimatanläggning) mer passande för en lägre temperatur, säg 15 grader kanske.

Accelerationsförluster som inte är med här är nästan försumbara på landsvägskörning, om man inte kör väldigt aggresivt då. Men i stadskörning med många stopp/start vid rödljus blir det ju desto mer. Använder man bromsarna så försvinner ju i stort sett all den energin. Använder man regen så förvinner kanske bara 30-40% av energin. Mest snålt kör man förstås om man undviker både regen och broms.

Vad gäller terräng så kan vi ta följande exempel. Säg att den totala stigningen under 100 km har varit 1000 m och hastigheten är 90 km/h. Med en vikt på 2100 kg ger det en genomsnittsförbrukning på 57 Wh/km. När man så kör i nedförsbacke så får man ju tillbaks mycket av den energin. Men är det brant så man måste använda regen så förvsinner kanske 30-40 %. Och är det ännu brantare så man måste bromsa så försvinner förstås ännu mer. Säg att det är normalt kuperad terräng och vi efter de 100 kilometrarna är tillbaka på samma höjd så har vi kanske tappat 20% eller så av de 57 Wh/km som då är 11 Wh/km. Nu spånar jag bara, men för att se lite ungefär vilken effekt terrängen har, och även vilken effekt körstil har (broms, regen, rull).

Vad gäller rullmotstånd så ökar ju det om man kör på kurvig väg, speciellt om man kör fort då. Återfås som värme i däcken .