Trinity Uranus R 2020 - Leistung und Geschwindigkeit

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Stefan T.
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Trinity Uranus R 2020 - Leistung und Geschwindigkeit

Beitrag von Stefan T. »

Urlaubszeit. Eine schöne Gelegenheit, sich mal mit dem Thema Geschwindigkeit und Beschleunigung zu beschäftigen.
Ich beschreibe den Versuch ausführlich, sodass andere ihn nachstellen und verstehen können. Wer nur an den Ergebnissen interessiert ist, springt am besten direkt an das Ende des Beitrags.

Grundlagen

Per GPS-Messung kann man mit dem SmartPhone und einer App recht genau die Geschwindigkeit bestimmen, wenn sie konstant gehalten wird. Beschleunigung lässt sich per GPS schlecht messen, da die angezeigte Geschwindigkeit nur als Durchschnittsgeschwindigkeit einer gewissen Wegstrecke berechnet werden kann – somit kommt es immer zu einer Zeitverzögerung bei der Anzeige der Geschwindigkeit. Zusätzlich kommt eine Positionsungenauigkeit von ca. 10 m dazu.

Um die Beschleunigung herauszubekommen, benutze ich ein iPhone XS und die App Phyphox, die auf die Sensoren des Smartphones zugreifen kann. Interessant für meinen Versuch ist der Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung des Smartphones getrennt in allen drei Raumrichtungen mit einer Sample Rate von 100 Hz aufzeichnet. Phyphox bietet beim iPhone zwei Sensoren an: „Beschleunigung mit g“ und „Beschleunigung (ohne g)“.
Bei den Sensorwerten im Modus „Beschleunigung (ohne g)“ wird die Erdbeschleunigung mit Hilfe des Lagesensors direkt abgezogen. In diesem Modus konnte ich keine brauchbaren Messwerte ermitteln, da sich im Laufe des Beschleunigungsvorganges die gemessenen Werte bereits ins Negative verschoben (bremsen).
Im Modus „Beschleunigung mit g“ funktionierte die Messung allerdings. Bei jeder Messfahrt suchte ich mir einen definierten Start- und Zielpunkt. Die Distanz einer Strecke konnte ich so über Google-Maps ermitteln. Mit einer Sport-App zeichnete ich zusätzlich die Fahrt auf, um die Höchstgeschwindigkeiten eines jeden Laufs zu ermitteln. Das Handy legte ich zwischen meine Beine auf den Sitz, sodass die Beschleunigung des Rollers in Y-Richtung wirkte. Ich startete die Aufzeichnung und fuhr wenige Sekunden später an und beschleunigte solange, bis ich bremsen musste, um an der Zielposition zum Stehen zu kommen.
Kleine Stöße erzeugen kurze, starke Ausschläge in den Beschleunigungsmesswerten und führen zu Fehlern. Auch durch eine ungenaue Positionierung des Smartphones relativ zur Fahrtrichtung, kann die Schwerkraft in die Y-Komponente der Beschleunigung einfließen oder ein Teil der Rollerbeschleunigung geht in Y-Richtung verloren und stattdessen in X- und/ oder Z-Richtung ein. Offsets des Beschleunigungswertes können bereits vor dem Anfahren dafür sorgen, dass sich ein Geschwindigkeits- oder Weg-Offset aufbaut. Um die Werte anzupassen wurden die zusätzlich ermittelten Rahmenwerte Teststreckenlänge, Höchstgeschwindigkeit und Dauer miteinbezogen. Je Testlauf wurde allen Beschleunigungswerten ein Offset zugegeben, um die Ergebnisse auf die Rahmenwerte anzugleichen.

Testgerät:
Uranus R 2020 Performance, 3 kW, Spitze 6 kW, zwei Akkus, keine Anbauten wie Top Case
Volle Akkus
Beladung (Fahrer samt Kleidung): 70 kg
Umgebungsbedingungen:
Leichter Wind, ca. 16 °C
Eine Asphalt-Allee ohne Steigung
Gefahren wird bei aufrechter Körperhaltung

Erstes Kapitel
Die Kompensation der Tacho-Abweichung


In vielen Beiträgen zu Trinity-Rollern ist zu lesen, dass der Tacho gerne 10 % und mehr vorläuft. Die Tachoabweichung ermittle ich, indem ich die Tacho-Geschwindigkeit in 10 km/h-Schritten für einige Sekunden konstant halte und die per GPS gemessene Geschwindigkeit notiere. Die Ergebnisse sind hier zu sehen.
Ges 01 Tab Tacho.jpg
Ges 01 Tab Tacho.jpg (54.69 KiB) 255 mal betrachtet
Fazit: Die Tacho-Abweichung ist etwas geringer geworden. Ich denke, bis 50 km/h kann man gut damit arbeiten. Bei höheren Geschwindigkeiten muss man halt ein paar km/h dazu addieren.

Zweites Kapitel
Die Beschleunigung


Wie eingangs beschreiben wurden die Messungen in den unterschiedlichen Fahrstufen durchgeführt. Nicht immer war die Teststrecke so lang gewählt, dass die Höchstgeschwindigkeit erreicht wurde.
Aus den Beschleunigungswerten habe ich Geschwindigkeit und Weg berechnet. Ohne Anpassung der Werte ergibt sich folgender Verlauf (Exemplarisch gezeigt für Stufe I).
Ges 02 Graph Stufe 1 unb.jpg

Schon in den ersten Sekunden (der Roller steht noch) steigt Geschwindigkeit an, da die Beschleunigung ein positives Offset besitzt. Fahrstufe I ist bei ca. 30 km/h gedrosselt. Der Knick der blauen Geschwindigkeits-Kurve zeigt das Erreichen genau dieser gedrosselten Geschwindigkeit. Im weiteren Verlauf sieht man, dass das gleichbleibende Beschleunigungs-Offset die Geschwindigkeit weiterhin linear ansteigen lässt. Ziel ist es also nun, das Offset wie in der Einleitung beschrieben zu entfernen und den Beginn der Kurve (bevor der Roller beginnt zu beschleunigen) abzuschneiden.
Das Plateau der Geschwindigkeitskurve wird mit einem Offset von -0,18 m/s² für die Beschleunigung in die Waagerechte gebracht. Bis zum Stillstand ergibt sich dann ein zurückgelegter Weg von 344 m. Die Teststrecke war allerdings 383 m lang. Daher wird weiterhin ein Faktor von 1,113 mit der Beschleunigungswerten multipliziert. Somit ergibt sich die gefahrene Distanz und auch die Höchstgeschwindigkeit des Testlaufs wird erreicht. Die Kurve sieht dann wie folgt aus:
Ges 03 Graph Stufe 1 ber.jpg

Ergebnisse

Anhand dieser Werte wurden anschließend Beschleunigungen, Zeiten von 0 auf x km/h und Zeiten für bestimmte Wege ermittelt.
Ergebnisse:
Ges 04 Graph a(t).jpg

Man sieht deutlich, wie sich die 3 Fahrstufen voneinander unterscheiden. Vom Gefühl her nehmen sich Stufe II und III in der Beschleunigung nicht viel. Mit Stufe I fährt man deutlich gemächlicher an.

Stufe I - sanfte Beschleunigung (4,3 km/h/s) - 34 km/h
Stufe II - starke Beschleunigung (8,5 km/h/s) - 72 km/h
Stufe III - starke Beschleunigung (9,5 km/h/s) - 82 km/h


Ges 05 Graph a(v).jpg
In allen 3 Stufen kann der Uranus R die Beschleunigung bis knapp 30 km/h konstant halten. Bei höheren Geschwindigkeiten kommt es zu einem Absinken der Beschleunigung. In Stufe I ist bei 30 km/h logischerweise Schluss. Die anderen zwei Stufen nähern sich zum Ende hin aber tapfer den jeweiligen Höchstgeschwindigkeiten an.
Nachfolgend ist zu sehen, wie lange und weit man nun braucht, um auf eine bestimmte Geschwindigkeit (z.B. im Stadtverkehr) zu kommen:
Ges 06 Tab s.jpg

Aus der folgenden Tabelle wird ersichtlich, wie lange man für verschiedene Distanzen benötigt.
Ges 06 Tab v.jpg
Trinity Uranus R 2020 Performance - 80 km/h Spitze - 100 km Reichweite

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Re: Trinity Uranus R 2020 - Leistung und Geschwindigkeit

Beitrag von MEroller »

Danke für die vielen detaillierten Berichte und Untersuchungen, das ist wirklich topp!!!
Könntest Du noch bitte Deine gemessenen Beschleunigungswerte in diesem Thema nachtragen? Nur die Werte genügen dort.
viewtopic.php?f=1&t=7877
Dort findest Du auch die Abstufungen, die wir zusammen entwickelt hatten zu besseren Vergleichbarkeit.
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Re: Trinity Uranus R 2020 - Leistung und Geschwindigkeit

Beitrag von Systray »

Glückwunsch zum neuen Uranus R, sehr ausführlicher und guter Bericht. :D

Auf Grund der vielen Meßwerte kann man folgendes gut erkennen.

Mit den 6,7s 0-50KM/h liegt der Uranus R 2020 auf dem Niveau des NIU NGT (6,3s) und ist ein gutes Stück flotter unterwegs als der Uranus R 2018 (8,4s).

Trinity hat die Beschleunigungscharakteristik beim Model 2020 ganz ähnlich wie bei der 2018 Version gewählt. (Alle Werte Stufe III )
Am Anfang ist Beschleunigung eher mäßig (3,3s bis 30KM/h), vom 30-50KM/h recht gut (3,4s), danach wird es eher zäh (8,4s 50-70KM/h) und ab 70KM/h bricht die Beschleunigung fast zusammen. (13,6s 70-80KM/h :shock: )

Mal als Vergleich den NES10 (4KW) mit fast linearer Beschleunigungscharakteristik (100KG Fahrer). Werte des Uranus R 2020 in Klammer:

0-30KM/h - 1,8s (3,3s)
0-40KM/h - 3,0s (4,7s)
0-50KM/h - 4,0s (6.7s)
0-70KM/h - 6,3s (15,1s)
0-80KM/h - 7,6s (28,7s)

Solche detailierten Meßwerte wie von Dir zum Uranus R 2020 oder zum NES10 (viewtopic.php?f=95&t=9456&start=10) sind sehr viel aussagekräftiger als die reinen 0-50 Daten in der Beschleunigungsvergleichstabelle hier im Forum.

Ich wünschte es würden mehr User hier solche ausführlichen Daten zu ihren Roller posten, denn nur dann hat man einen realitätsnahen Vergleich der Fahrleistungen im Alltag auf der Strasse.

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Stefan T.
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Re: Trinity Uranus R 2020 - Leistung und Geschwindigkeit

Beitrag von Stefan T. »

Dankeschön. Hat aber auch echt eine ganze Weile gedauert, sich reinzudenken und die Messwerte aufzubereiten.
Vom Gefühl her finde ich es nicht schlimm, dass die Beschleunigung schlechter wird.

Gestern war ich das erste Mal zu zweit unterwegs. Und obwohl die Beifahrerin nur ca. kg zusätzlichen Gewicht mitgebracht hat, hat es sich schon bemerkbar gemacht.
Trinity Uranus R 2020 Performance - 80 km/h Spitze - 100 km Reichweite

mombi
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Re: Trinity Uranus R 2020 - Leistung und Geschwindigkeit

Beitrag von mombi »

Auch von mir eine ganz großes Lob und ein Dankeschön für Deinen tollen Bericht.
Toll gemacht.

Mit der Beifahrerin wird es klar etwas (deutlich) träger. Bedenke das der Roller nur 3 kW Dauerleistung und 6 kW Spitzenleistung hat.

Viel Spaß noch und allzeit gute Fahrt!

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