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Berechnung der Drehzahl für optimale Beschleunigung
Hallo,
wie berechnet man die Drehzahl, welche man für einen Schlupf von 20 - 25 % im Stand aufbringen muss, um die größtmögliche Beschleunigung zu erhalten?
Wenn ich das über die Schlupfformel berechnen will, komme ich an der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht vorbei (die ist aber leider im Moment des Stillstands 0) und somit geht die Radgeschwindigkeit gegen unendlich.
Danke für Eure Hilfe!
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@mabibe schrieb am 10. Januar 2015 um 16:03:11 Uhr:
Aber kannst mich gerne eines besseren belehren, wie man P = F*v und P = 2*pi*n*M ineinander überführt und dabei nur einen Hebelarm respektive eine Länge ins Spiel bringt. Viel Erfolg! *Aaaaaaah*
F=M/rRad
v=nRad*2*pi*rRad
-> F*v=2*pi*nRad*M
Wer solch einfache Zusammenhänge nicht herleiten kann, sollte sich hier besser mal etwas zurückhalten!
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158 Antworten
Zitat:
@WQ33 schrieb am 10. Januar 2015 um 11:29:41 Uhr:
Bevor der nächste Einwand kommt: Für die Berechnung der Beschleunigung benötigt man
natürlich auch das Gewicht (die Masse) des Fahrzeugs.
Nicht nur das, man braucht wenn man es genau rechnen will sogar die Massenträgheitsmomente der rotatorischen Anteile, ein Auto beschleunigt langsamer als es die Betrachtung der reinen Masse ergäbe.
Reifen, Antriebswellen, Kurbelwelle etc. werden beim Beschleunigen ja nicht nur translatorisch bewegt sondern ändern zusätzlich ihre Drehzahl.
Äh, Schlupf wird natürlich maximal 1, auf die Schnelle Ein- und Ausgangsdrezahl als Bezugsdrehzahl vertauscht. Ändert aber nichts daran dass im Anfahrmoment die Ausgangsdrehzahl noch Null ist und damit keine Leistung übertragen wird und der Schlupf maximal ist. Und natürlich fährt man mit Schlupf an, habe ich irgendwo was anderes geschrieben? Ohne Schlupf kann ein Reifen keine Kraft übertragen, und die Kupplung schleift logischerweise beim Anfahren, wie soll das auch anders gehen beim Schaltgetriebe?
Die Wärmeerzeugung bei einer Kupplung kommt rein aufgrund der Differenzdrehzahl, da gibt es keinen Drehmomentverlust. Wie auch, eine Kupplung hat keinerlei Drehmomentabstützung, auch hier muss das Kräftegleichgewicht gelten, also bleibt nur Eingansmoment=Ausgangsmoment. Was will man hier wild mit Schlupf, Wärmeverlust usw.. rumrechnen wenn man für die Beschleunigung nur das Ausgangsmoment benötigt?
Kräfte der Reifen(aufstandsfläche) wirken als Drehmoment über Übertragungsteile auf den Motor - steht schon in meinem letzten Post. Hebelarm = dynamischer Radhalbmesser. Ob du jetzt P=F*v rechnest oder P=2*pi*M*n ist das gleiche, da steckt nur der Umrechnungsfaktor Hebelarm drin. Und wenn das Auto steht = Anfahrpunkt ist n null, damit auch in deiner Formel die Antriebsleistung Null.
Die Leistung die der Motor bringt "verschwindet" im Anfahrpunkt schlicht im Schlupf der Kupplung, da wird's warm.
Zitat:
Die Wärmeerzeugung bei einer Kupplung kommt rein aufgrund der Differenzdrehzahl, da gibt es keinen Drehmomentverlust. Wie auch, eine Kupplung hat keinerlei Drehmomentabstützung, auch hier muss das Kräftegleichgewicht gelten, also bleibt nur Eingansmoment=Ausgangsmoment. Was will man hier wild mit Schlupf, Wärmeverlust usw.. rumrechnen wenn man für die Beschleunigung nur das Ausgangsmoment benötigt?
Es gibt keinen Drehmomentverlust? Wo lernt man nur solch einen Schwachsinn? Du / Ihr solltet einfach mal von Eurem Elfenbeinturm des (Halb-) Wissens und der Erkenntnis (eher ein Glaube) herunterkommen. Aber ich habe es verstanden, dass hier selbsternannte Antriebstechnikexperten am Werke sind, denen man nicht beikommt. Deswegen mein letzter Versuch:
Roloff / Matek - Maschinenelemente: Normung, Berechnung, Gestaltung / Kapitel: 13.2.6 (als GoogleBook verfügbar)
Und das ist nur die stark vereinfachte Betrachtung der Anfahrsituation bei einer Kupplung!
Wer es dicker braucht, guckt einfach mal in:
S. Winkelmann - Schaltbare Reibkupplungen: Grundlagen, Eigenschaften, Konstruktionen
oder:
Niemann / Winter - Maschinenelemente
Aber ist wahrscheinlich eh nur Quark aus Eurer engstirnigen Sicht?!?
Zitat:
Kräfte der Reifen(aufstandsfläche) wirken als Drehmoment über Übertragungsteile auf den Motor - steht schon in meinem letzten Post. Hebelarm = dynamischer Radhalbmesser. Ob du jetzt P=F*v rechnest oder P=2*pi*M*n ist das gleiche, da steckt nur der Umrechnungsfaktor Hebelarm drin. Und wenn das Auto steht = Anfahrpunkt ist n null, damit auch in deiner Formel die Antriebsleistung Null.
Die Leistung die der Motor bringt "verschwindet" im Anfahrpunkt schlicht im Schlupf der Kupplung, da wird's warm.
Aja, nur der Hebelarm? Die Geschwindigkeit v und die Drehzahl n sind quasi gleich, vor allem von den Einheiten her - Mathematik kann ich anscheinend auch nicht!
Leistung "verschwindet", aber Drehmoment ist 1 zu 1 gleich - naja, lese mal in den Büchern oben, ob die das auch so sehen!
Tschö mit Ö
Falls jemand vorhat eine Doktorarbeit über dieses Thema zu schreiben,
hier noch einige Punkte:
Höhe des Fahrzeugschwerpunktes (Aufbäumeffekt).
Antriebsart (Vorderrad-, Hinterrad-, Allradantrieb).
Luftwiderstand (mindestens ab 50 km/h)
Aufstandsfläche (waagerecht, steigend, fallend)
Ortshöhe (mit steigender Höhe verringert sich das Gewicht in Newton
im Verhältnis der Veränderung zum Erdmittelpunkt zum Quadrat.
Hierdurch verringert sich die Anpresskraft und vergrößert sich der Schlupf der Reifen,
die Masse in kg bleibt konstant).
Viel Vergnügen!
@ Mabibe:
Moers75 hat das meiste schon korrekt dargestellt. Wenn auch wild, aber anschaulich. Nicht alles zu 100% ausgefeilt, aber man versteht was er meint.
Du dagegen . . .
:confused:
Du darfst nicht nur irgendwelche Formeln aus dem Zusammenhang reißen. Sorry.
Drehzahl und Geschwindigkeit gleich ??? Ähm.....
Und:
Klar ist der Drehmomentverlust einer Kupplung beim HSG immer 0.Wo soll er bleiben? Man könnte auch sagen, dass es ihn nicht gibt.
Die Kupplung begrenzt allerdings das Drehmoment, das durchgeleitet wird. Wenn sie offen ist, wird nichts weitergeleitet. Aber die KW gibt dann auch nichts an die Kupplung ab.
Zitat:
@ixe_und_tic schrieb am 10. Januar 2015 um 15:51:03 Uhr:
@ Mabibe:
Moers75 hat das meiste schon korrekt dargestellt. Wenn auch wild, aber anschaulich.
Du dagegen . . .
Du darfst nicht nur irgendwelche Formeln aus dem Zusammenhang reißen. Sorry.
Drehzahl und Geschwindigkeit gleich ??? Ähm.....
Man man man ... erst nachdenken dann schreiben! Guck mal was geschrieben wurde! Nur der Hebelarm wird für die Umrechnung benötigt, daraus habe ich dann sarkastisch geschlossen, dass n und v gleich sind - alter Schwede. Ich reiße hier gar nichts auseinander!
Aber kannst mich gerne eines besseren belehren, wie man P = F*v und P = 2*pi*n*M ineinander überführt und dabei nur einen Hebelarm respektive eine Länge ins Spiel bringt. Viel Erfolg! *Aaaaaaah*
Zitat:
@WQ33 schrieb am 10. Januar 2015 um 15:34:59 Uhr:
Falls jemand vorhat eine Doktorarbeit
[...]
Ortshöhe (mit steigender Höhe verringert sich das Gewicht in Newton
im Verhältnis der Veränderung zum Erdmittelpunkt zum Quadrat.
Hierdurch verringert sich die Anpresskraft und vergrößert sich der Schlupf der Reifen,
die Masse in kg bleibt konstant).
Viel Vergnügen!
Nicht zwingend sinkt das Gewicht mit der Höhe. Das ist geologisch bedingt.
Jedenfalls, wenn es sich um einen Berg handelt.
Bei geringerer Anpresskraft verringert sich nicht der Schlupf.
Je größer die Anpresskraft ist, desto größer die maximal übertragbare Kraft und damit auch der Schlupf!
ExtremGedankenExperiment:
Schwerelosigkeit => keine Anpresskraft => kein Schlupf bzw. keine Deformation der Reifen höchstens 100 % ;-)
Andererseits kann bei 10-facher Erdbeschleunigung auch 100 % Schlupf erzielt werden. Mit entsprechendem Drehmoment und ausreichend Leistung.
=> kein Zusammenhang
Zitat:
@mabibe schrieb am 10. Januar 2015 um 16:03:11 Uhr:
Aber kannst mich gerne eines besseren belehren, wie man P = F*v und P = 2*pi*n*M ineinander überführt und dabei nur einen Hebelarm respektive eine Länge ins Spiel bringt. Viel Erfolg! *Aaaaaaah*
F=M/rRad
v=nRad*2*pi*rRad
-> F*v=2*pi*nRad*M
Wer solch einfache Zusammenhänge nicht herleiten kann, sollte sich hier besser mal etwas zurückhalten!
Rael ... danke
@rael
Der Vogel stellt eh grad nen Rekord in schneller Unbeliebtheit und Blamage auf.
Mit weit aufgerissener Klappe immer feste gegen die Wand. Aber bitte, wer es braucht. *schulterzuck*
Zitat:
@Bohnenpflanzer schrieb am 7. Januar 2015 um 18:51:47 Uhr:
Hallo,
wie berechnet man die Drehzahl, welche man für einen Schlupf von 20 - 25 % im Stand aufbringen muss, um die größtmögliche Beschleunigung zu erhalten?
Wenn ich das über die Schlupfformel berechnen will, komme ich an der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht vorbei (die ist aber leider im Moment des Stillstands 0) und somit geht die Radgeschwindigkeit gegen unendlich.
Danke für Eure Hilfe!
Vornweg - ich habe von mathematischen Formeln keinen blassen Dunst, sehe die Sache aber unter praktischen Aspekten. Die Fragestellung an sich erscheint mir aber derart, dass sie in dieser Art nicht zu beantworten ist. Beschleunigung im Stand ist formeltechnisch nicht erfassbar.
Zum Zweiten - es gehen in die Überlegung Parameter ein, die nicht zu erheben sind. Fangen wir mit dem Reibungskoeffizienten an - der abhängig ist vom Fahrzeuggewicht, aktuellem Reifen, Reifentemperatur, Asphalt-Makro- und Mikrorauhigkeit. Zumindest in dem Moment, da Du Stand-Schlupf am Rad haben willst. Kupplung geht durchaus in die Überlegungen ein, nicht umsonst ist gerade bei Dragster-Bikes die Fein-Justierung der Kupplung eine Wissenschaft für sich.
Warum sind denn die Launch-Controls ein hochkomplexes System von Sensoren und Regelmechanismen? Weil es ein diffiziles System mehrerer dynamischer Faktoren ist ;). Die Drehzahl ist hierbei der veränderliche Wert, der über Abgleich der Raddrehzahl eingestellt wird.
Für die Praxis - mir reicht die Drehmomentkurve des Fahrzeugs - Drehzahl des maximalen Drehmoments. gefühlvolle Kupplung und gefühlvolles Gas.
Also ich unterstütze als Fahrzeugingenieur twindance zu 100%.
Uns fehlen zu viele Daten!
Ihr habt wenig bis keine Ahnung von höherer Mathematik und euch sind Begriffe unbekannt:
Lineares Einspurmodel
Nichtlinearen Einspurmodel
Und die Zweispurmodelle
Es fehlen euch die Begriffe der nichtlinearen Bewegungsgleichungen sowie der LaPlace-Transformation und Euler.
Um so etwas zu berechnen(!) solltet ihr euch an die einschlägigen Dissertationen und Habilitationen halten. Es handelt sich um ein bis heute NICHT lösbares Problem, da viele Werte (dynamisches Motorkennfeld, dynamische ESP-Regelung, Reifenkennwerte usw.) als unbekannt oder mittels aufwendiger "Magic-Formula" berechnet werden müssen.
Wer das vorhat braucht unterhalb einer Simulationsgebung wie Matlb/Simulink und höherer Mathematik nicht anfangen.
Einfach ins Auto setzen ist manchmal einfacher. Sonst gäbe es ja keinen Fahrversuch in der Autoindustrie.
Zitat:
@ghostiman schrieb am 11. Januar 2015 um 10:50:41 Uhr:
Also ich unterstütze als Fahrzeugingenieur twindance zu 100%.
Uns fehlen zu viele Daten!
Ihr habt wenig bis keine Ahnung von höherer Mathematik und euch sind Begriffe unbekannt:
Lineares Einspurmodel
Nichtlinearen Einspurmodel
Und die Zweispurmodelle
Es fehlen euch die Begriffe der nichtlinearen Bewegungsgleichungen sowie der LaPlace-Transformation und Euler.
Um so etwas zu berechnen(!) solltet ihr euch an die einschlägigen Dissertationen und Habilitationen halten. Es handelt sich um ein bis heute NICHT lösbares Problem, da viele Werte (dynamisches Motorkennfeld, dynamische ESP-Regelung, Reifenkennwerte usw.) als unbekannt oder mittels aufwendiger "Magic-Formula" berechnet werden müssen.
Wer das vorhat braucht unterhalb einer Simulationsgebung wie Matlb/Simulink und höherer Mathematik nicht anfangen.
Einfach ins Auto setzen ist manchmal einfacher. Sonst gäbe es ja keinen Fahrversuch in der Autoindustrie.
Dein Beitrag ist klasse! Hiermit sollte man dieses Thema endlich beenden.
Zitat:
@ghostiman schrieb am 11. Januar 2015 um 10:50:41 Uhr:
Also ich unterstütze als Fahrzeugingenieur twindance zu 100%.
Uns fehlen zu viele Daten!
Ihr habt wenig bis keine Ahnung von höherer Mathematik und euch sind Begriffe unbekannt:
Lineares Einspurmodel
Nichtlinearen Einspurmodel
Und die Zweispurmodelle
Es fehlen euch die Begriffe der nichtlinearen Bewegungsgleichungen sowie der LaPlace-Transformation und Euler.
[...]
Setzen .... 6 ..... wegen unzulässiger Verallgemeinerung.
Ech frech so eine Behauptung !
:(
Na ja, weniger frech als die üblichen Technikerscheuklappen, wo jeder aus einem anderen Beritt ja per se ein auf der Brennsuppe daher kommender Depp sein muss.
Das genannte mathematische Rüstzeug haben Leute aus vielen Disziplinen. Aber Analyse und Anwendung bei dem konkreten Szenario ist der Knackpunkt.
Zitat:
@ixe_und_tic schrieb am 11. Januar 2015 um 12:32:16 Uhr:
Zitat:
@ghostiman schrieb am 11. Januar 2015 um 10:50:41 Uhr:
xxxxxxxxxxx
Uns fehlen zu viele Daten!
Ihr habt wenig bis keine Ahnung von höherer Mathematik und euch sind Begriffe unbekannt:
Lineares Einspurmodel
Nichtlinearen Einspurmodel
Und die Zweispurmodelle
Es fehlen euch die Begriffe der nichtlinearen Bewegungsgleichungen sowie der LaPlace-Transformation und Euler.
[...]
Setzen .... 6 ..... wegen unzulässiger Verallgemeinerung.
Ech frech so eine Behauptung !
:(
OHHHHHMMMMMMM - man kann sich auch entspannen und drüber grinsen, statt sich zu echauffieren ;)