cW-Wert
Was denkst du: Ist dein Wagen so richtig „windschlüpfrig“? Das wäre gut. Denn dann flitzt er flotter durch den Luftwiderstand. Und ist dadurch sogar noch sparsamer. In einer Formel wird das Ganze dann im sogenannten cW-Wert dargestellt. Wie du den cW-Wert berechnen kannst und welche Vorteile du durch einen geringen Luftwiderstand am Auto hast, erklären wir in diesem Beitrag.
cW-Wert: Was bedeutet das?
Die Naturwissenschaft bezeichnet cW-Wert auch als „Strömungswiderstandskoeffizient“. Er dient allgemein als Maß dafür, wie „windschnittig“ ein Gegenstand – also zum Beispiel auch dein Auto – ist.
Vorbild für den cW-Wert ist ein einfacher Regentropfen. Denn der wird beim Fallen aus den Wolken vom Luftwiderstand automatisch in die windschnittigste Form gebracht. So bietet er der entgegenströmenden Luft den geringsten Widerstand und kann dementsprechend frei fallen. Der Cw-Wert eines stromlinienförmigen Tropfens liegt gerade mal bei 0,02.
Schiffskonstrukteure, Flugzeugbauer und Autohersteller sind bemüht, ihre Fahrzeuge so zu entwerfen, dass sie einen möglichst niedrigen cW-Wert haben. Das ist der Grund, warum viele Fahrzeuge immer mehr an eine Tropfenform erinnern.
Ein Beispiel: Derzeit gilt der vollelektrisch angetriebene Mercedes EQS mit einem cW-Wert von 0,202 als das Serienauto mit dem niedrigsten Wert. Dieser Rang könnte ihm allerdings schon bald streitig gemacht werden. Denn aus den Niederlanden soll in absehbarer Zeit der Lightyear 0 auf den Markt kommen. Und der fährt mit einem sensationellen cW-Wert von 0,175!
Möchtest du den cW-Wert deines Fahrzeugs berechnen oder vergleichen? Dann hilft dir eine cW-Wert-Tabelle weiter. Sie gibt Aufschluss über die cW-Werte verschiedener Autos und hilft bei der Orientierung.
Darum ist der Wert so wichtig
Ein niedriger cW-Wert macht dein Auto flotter – und schont dein Portemonnaie! Denn je niedriger der Strömungswiderstand ist, desto besser sind die Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- und Verbrauchswerte.
Anders gesagt: Je windschnittiger die Karosserie deines Wagens gebaut ist, desto effizienter bist du auch unterwegs.
So wird der cW-Wert beim Auto berechnet
Autokonstrukteure (und solche anderer Fahrzeuge) ermitteln den cW-Wert im Windkanal. Da wird ein Modell des Fahrzeugs oder ein Prototyp aufgestellt. Eine regelbare Windmaschine bläst dann ein Fluid um den Wagen. Das Ganze sieht dann aus, als würde weißer Rauch in Bahnen um dein Auto herumfließen.
In der Plattform, auf der das Auto platziert wird, befinden sich Kraftsensoren. Diese messen die Kraft in Richtung der Anströmung. Daraus ergibt sich dann die Widerstandskraft „Fw“.
Zuvor hat man bereits die Luftdichte ermittelt und die Stirnfläche des Fahrzeugs ausgemessen. Alle drei Kennzahlen werden dann mit Hilfe einer Formel zusammengefügt und miteinander berechnet. Das Ergebnis ist dann der cW-Wert.
Die Formel selbst sieht so aus: cw = Fw / qA ,= 2 F w / ? v ² A.
Das gilt für’s Elektroauto
E-Autos haben in aller Regel deutlich bessere CW-Werte als Autos mit bekannten Verbrennermotoren. Aber warum ist das eigentlich so?
Wir haben ja schon festgestellt, dass der Luftwiderstand ein bedeutender Faktor für den Kraftstoff- oder Energieverbrauch ist. Clevere und widerstandsarme Konzepte haben dazu geführt, dass der Luftwiderstand bei den Stromern extrem reduziert werden konnte. Das war von vornherein bei der Entwicklung der Karosserien für Elektroautos notwendig. Denn die Ingenieure mussten Wege finden, wie sie die Akkus in den Fahrzeugen möglichst effizient nutzen konnten. Es ging also um die Reichweite der Wagen.
Ihr Glück war, dass elektrische Antriebe grundsätzlich widerstandsärmere Karosserien ermöglichen. So konnte zum Beispiel eine flacherer Linienführung verwirklicht werden, da keine protzige Motorhaube für einen sperrigen Verbrennungsmotor gebraucht wird.
Da Elektromotoren zudem weniger Kühlung benötigen, konnte auch noch größtenteils auf Lufteinlässe verzichtet werden. Diese stören die Aerodynamik gewaltig.
Das heißt also, dass Elektroautos anfangs aus der Not heraus windschnittiger konstruiert wurden. Heute hat das den unbezahlbaren Vorteil, dass sie dadurch wesentlich mehr Kilometer schaffen als mit einer herkömmlichen Karosserie.
Lesetipp: E-Autos sind leise. Diesel- und Benzinmotoren können manchmal ganz schön lärmen. Aber wie laut darf ein Auto sein? Wir geben die Antwort.
Beispiele der Werteermittlungen von Kraftfahrzeugen und Motorrädern
Eine kleine Rätselfrage: Was hat einen besseren cW-Wert: Ein Formel-1-Rennwagen oder ein Lastkraftwagen?
Du ahnst es sicher schon: Der Lastwagen schneidet mit einem ermittelten Wert von 0,6 bis 0,8 deutlich besser ab. Der Rennwagen kommt nämlich auf satte 1,2.
Grund dafür ist, dass der Formel-1-Wagen einen hohen Anpressdruck benötigen. Die Luft wird also bewusst so gelenkt, dass sie mit aller Kraft auf Spoiler und Verkleidung drückt. Nur so kann auch der Bolide absolut sicher auf der Straße und vor allem stabil in den Kurven gehalten werden.
Ein normaler Pkw hat in der Regel einen cW-Wert von 0,15 bis 0,7. Und ein unverblendetes Motorrad hat ebenfalls einen Wert von 0,7.
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