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Beschleunigung und Kilogramm pro PS
Seit einer längeren Zeit frage ich mich, wie es sein kann, dass bei weniger Kilogramm pro PS die gleiche Beschleunigung resultiert. Also, mein altes Auto, ein Lexus GS430, ist laut Datenblatt in 6.1 Sek auf Tempo 100. Das Leistungsgewicht liegt bei 8.5kg/kW (6.2kg/PS). Der Phaeton ist laut Datenblatt ebenfalls in 6.1 Sek auf 100. Aber das Leistungsgewicht liegt bei 7kg/kW (5.1kg/PS).
Wird denn da die Beschleunigung also nicht im optimalen PS-Bereich gezählt? Mir kommt nämlich subjektiv vor (nie wirklich gefilmt, aber "im Kopf die Sekunden gezählt"), dass der Phaeton eben in deutlich weniger als 6. Sek Tempo 100 erreicht. Messen die vielleicht mit 4 Personen, voller Zuladung und Vollbetankung?
Ich habe gelesen, dass VW im Gegensatz zu anderen die Werte noch "schönt" (sowohl positiv als auch negativ). Sie rechnen die ermittelten Werte künstlich gegen 1000bar Luftdruck, 42% Luftfeuchte, und 20°C Außentemperatur (oder so ähnlich). Somit ist die 6.1 Sek eher nur ein Vergleichswert zwischen VW-Fahrzeugen, nicht aber unter den verschiedenen Autoherstellern.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@Fotris schrieb am 13. August 2016 um 02:53:43 Uhr:
Die 6.1s wird sogar für beide W12 Motorvarianten angezeigt (420PS und 450PS). Ich vermute also, dass das einfach nur eine alte Zählung war. Und vermutlich haben die noch Super statt Super Plus getankt ^^. Ich muss mal ein Video machen, 0-100. Muss mir noch so eine Handyhalterung kaufen, um es an die Seitenscheibe zu kleben und dann zu filmen. Safety first.
Habe noch ein interessantes Video gefunden. GENAU SO habe ich mir das vorgestellt früher. Daher bin ich wieder verunsichert, weil es eigentlich das ist, was ich früher immer dachte und mir logisch zusammengebastelt habe ;) Kurze Zusammenfassung: PS ist wichtiger für die Beschleunigung als Nm.
Und die Schaltzyklen erklärt er auch. So, wie ich es immer gedacht habe. Also wie gesagt, bin wieder komplett verunsichert Oo
https://www.youtube.com/watch?v=KVdZpKQVNL4
[...]
Der Autor des Videos basiert seine Ausführungen auf der falschen Annahme, daß die Leistung für die Beschleunigung wesentlich sei. Warum irrt er und warum hat Leistung am Ende trotzdem wieder einen Zusammenhang zum Drehmoment?
Leistung, z.B. in PS oder kW angegeben, ist die Energie die in einer Zeitspanne umgesetzt wurde. Das hat erst einmal mit Beschleunigung nichts zu tun. Punkt.
Drehmoment hingegen wird benötigt um die Rotation eines Körpers zu beschleunigen oder zu bremsen (etwa ein Antriebsrad).
Aber: über die Drehzahl ist die Leistung eine vom Drehmoment abhängige Größe. Es gilt Leistung = Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit = andere Maßeinheit für Drehzahl). Formel zum selber rechnen: Leistung (in Watt) = 2 x Pi x Drehkoment (in Nm) x Drehzahl (in 1/s).
//Achtung: drehzahl in 1/s für die Formel verwenden und nicht in 1/min
Deshalb haben Motoren mit viel Drehmoment typischerweise auch viel Leistung.
Wie kann nun aber der W12 (meistens) besser beschleunigen als der V10 TDI? Das hängt mit der sogenannten Drehmomentkurve und dem Drehzahlband zusammen.
Quelle der folgenden Daten sind SSP-303 (V10) bzw. VW USA Course 821203 (W12):
V10TDI
Drehzahl (1/min) / Drehmoment (Nm) / Leistung (kW)
750 / 200 / 20
1000 / 380 / 40
2000 / 750 / 155
3000 / 700 / 215
4000 / 540 / 225
4400 / 350 / 160
W12 (309 kW Version)
Drehzahl (1/min) / Drehmoment (Nm) / Leistung (kW)
1000 / 450 / 50
2000 / 510 / 105
3000 / 530 / 170
4000 / 550 / 230
5000 / 520 / 275
6000 / 490 / 308
Beim V10 steigt das Drehmoment rasant an, von 750 bis 2000 / min um danach abzuflachen und ab 4000 / min beinahe einzubrechen. Mit der Konsequenz, daß bei 4000/min die maximale Leistung erreicht wird und jenseits 4000/min nicht nur das Drehmoment sondern auch die Leistung abnimmt!
Beim W12 ist im unteren Drehzahlbereich das Drehmoment sogar kurzfristig höher, bis der Turbo-Diesel Punch beim V10 für einen Drehmomentberg zwischen 1500 und 3000 /min sorgt bei dem der W12 einfach nicht mithalten kann. Umgekehrt geht dem V10 zwischen 3500 und 4000 / min langsam die Puste aus, sprich es muß geschaltet werden, während der W12 ohne Schalten und damit Zugkraftunterbrechung munter bis 6000/min weiter durchbeschleunigt.
Bei kurzen Beschleunigungsduellen im Bereich des "Sweet-Spot" des V10, also 1500 bis 3500 / min hat der Diesel also die Nase deutlich vorn. Bei längeren Beschleunigungsduellen mit mehr als nur 30 - 50 km/h Differenz zwischen Anfang und Ende der Beschleunigung macht es sich bemerkbar, das der W12 sowohl vor (= niedrigere Drehzahlen) als vor allem auch nach (= größere Drehzahlen) mehr Drehmoment bietet als der V10 in seinem kurzen und imposanten Drehmomentberg. W12 hat eher eine Drehmomenthochebene über ein breit nutzbares Drehzahlband.
Wobei ich persönlich übrigens denke, daß die Leistungscharakteristik eines Turbo-Diesel alltagstauglicher ist. Beschleunigungsphasen mit einem Geschwindigkeitsdelta von 30 - 50 km/h kommen häufiger vor als Beschleunigungsphasen von 100 km/h Differenz oder mehr.
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25 Antworten
Für das Anfahren und Beschleunigen ist das Drehmoment allerdings interessanter,
für die Endgeschwindigkeit die Leistung.
Um das Drehmoment insbesondere beim Anfahren auf die Strasse zu bringen, ist sicherlich der Allradantrieb von Vorteil.
Gruß,
tottesy
Ach ja dann spielen wohl noch der Drehmomentverlauf, die Getriebeabstufung und die Schaltgeschwindigkeit eine Rolle.
Vielleicht fallen euch ja noch ein paar mehr Parameter ein…
Gruß,
tottesy
Zitat:
Vielleicht fallen euch ja noch ein paar mehr Parameter ein…
Der Reifendruck,
die Reifenbreite,
die Reibung der Strasse,
das Gewicht im Auto (der Fahrer, der Treibstoff, der Feuerlöscher, )
die Energieverluste im gesamten Antriebsstrang,
die ganze Aerodynamik (abmontierte Rückspiegel, zugeklebte Spalten, heruntergefahrene Reifen),
das Gewicht des Autos selbst (die Tests werden mit "nackten" Fahrzeugen durchgeführt),
die absolute Höhe über dem Meeresspiegel,
die Luftfeuchtigkeit,
die Temperatur der Umgebung,
die Temperatur des Motors,
die Temperatur der Reifen,
der Zündpunkt,
die Proportion der Luft-Benzin Mischung,
die Öffnungs- und Schliesszeiten der Ventile,
die Viskosität des Motoröls,
der abgeschaltete Alternator,
die Zundkabel,
die Zundkerzen,
und vielleicht noch paar weitere Parameter ...
Das Drehmoment, wie ich es verstehe: das ist das, was an der Motor-Achse anliegt. Je höher, desto stärker ist der Motor an dieser Stelle.
Annahme 1) Ein Motor hat nicht bei max. Umdrehungen das maximale Drehmoment, sondern irgendwo in der Mitte (mehr oder weniger). Sagen wir 2/3 von max. Bei seiner Max. Umdrehungszahl hat er aber seine maximale Leistung.
Annahme 2) Damit ein Fahrzeug beschleunigt, muss logischerweise der Motor immer schneller drehen (er muss ebenfalls beschleunigen). Es hilft nicht, wenn der Motor die Drehzahl hält. Und ein Motor beschleunigt nur dort am besten, wo sein Drehmoment am höchsten ist (ist ja klar, er ist dort drückt er am stärksten).
-> Also früherer max. Drehmoment auf dem Umdrehung-Tacho = bessere Beschleunigung bei niedriger Geschwindigkeit
-> Mehr PS = größere Endgeschwindigkeit und bessere Beschleunigung bei höheren Geschwindigkeiten
Ich habe das nämlich früher komplett anders gedacht. Ich dachte, Drehmoment lässt sich über Motordrehzahl kompensieren (weshalb Formel1 bis 15k dreht). Aber die Fahren natürlich auch 300 und nicht 0-100 (außer bei Stopps ^^).
Warum wird dann eigentlich beim V10 laut wiki eine schlechtere Beschleunigung 0-100 angezeigt, als beim W12? Ich kann mir überhaupt nicht vorstellen, dass der V10 6.9s auf 100 braucht. Da ist was faul an dem ganzen, ich sags euch ;) Und das hat nichts mit abgeschaltetem Alternator zu tun (sonst wären die Zahlen ja totaler Mist! "hey, wir haben ein auto: 0-100 in 3 sek, allerdings ohne Karosserie, nur Motor, Sitz, Pedale, Lenkrad und Räder...")
Die Frage ist halt auch, wie der Drehmomentverlauf über das Drehzahlband ist. Wenn nur ein kleiner Drehzahlbereich sinnvoll für die maximale Beschleunigung genutzt werden kann, muss häufiger geschaltet werden. Schalten bedeutet hier Zeitverlust – geringere Beschleunigung. Hier ist ein Doppelkupplungsgetriebe im Vorteil. Allerdings werden wohl bei Automatikgetrieben während des Schaltens auch mal die Motormomente reduziert, um das Getriebe zu schützen…
Weites Feld…
Gruß,
tottesy
@Fotris
Du kannst die Leistung (kW oder meinetwegen auch PS) nicht vom Drehmoment abkoppeln. Die Leistung ist ein Produkt u.a. aus Drehmoment und Drehzahl.
Und deswegen können Formel-1-Fahrzeuge aufgrund der hohen Drehzahlen auch beachtliche Leistungen erzielen. Ebenso kann ein Benziner effektiv deutlich leistungsstärker als ein Turbodiesel sein, wenngleich es sich auch nicht so anfühlen mag.
Gerade beim Vergleich zwischen Turbodiesel und Benziner kommt oft auch noch die (Gesamt-) Übersetzung als entscheidender Faktor hinzu. Da können 50 oder gar 100% mehr max. Drehmoment schnell auf kleiner Prozentzahlen am Rad zusammenschrumpfen.
Allerdings ist diese Thematik sehr umfangreich. Es gibt hierfür sehr viel Fachliteratur, aber auch Erläuterungen im Internet. Eine kurze Zusammenfassung für im Detail derart umfangreiche Thematiken wird dir hier niemand geben können oder wollen (wozu unnütz viel Tipparbeit, wenn es jeder selbst zigfach nachlesen kann?). ;)
Man darf jedoch hierbei nicht vergessen das das Drehzahlband eines Diesels min. 33% kleiner ist wie beim Diesel oder das benzinerband 50% größer.
Hinzu kommt das beim Benziner deutlich mehr Energie zu Wärme umgewandelt wird.
Dann noch das Diesel ca 1,5mal so viel kj bringt wie Benzin (glaub es waren 1,5x)
Da der v10 deutlich schwerer ist, lahmt er halt ;-) nur zum Vergleich, der v6 Diesel ist auch schwerer als der v8.
Bei der Beschleunigung kommt es neben dem Verhältnis von Gewicht zu Drehmoment auch auf das nutzbare Drehzahlband an. Deshalb beschleunigt der W12 etwas besser als der V10, obwohl Letzterer das größere Drehmoment hat. Ein W12 hat eine Leerlaufdrehzahl von ca. 500/min und einen Schaltpunkt bei kick-down nahe der 6000/min.
Ohne Schalten, also dem kurzzeitigen 'Punch' um etwa von 160 auf 190 km/h zu beschleunigen, ist ein Drehmoment-starker Diesel, z.B. der V10 einem PS-stärkeren aber Nm-schwächeren Benziner, z.B. W12 hingegen überlegen.
Bei längeren Beschleunigungsvorgängen, also 0-100 km/h oder 100-200 km/h kommt es auf das nutzbare Drehzahlband und vor allem auch den Verlauf der Drehmomentkurve an. Viele (Turbo-) Dieselfahrer kennen den Effekt, daß es zwischen 1500 und 3500/min Motordrehzahl richtig anschiebt, aber danach die weitere Dynamik deutlich nachläßt.
Wobei man auch bedenken sollte das jeder Diesel länger übersetzt ist als ein Benziner. Sprich, bei gleicher Übersetzung sollte ein Diesel zumindest in der Beschleunigung im Vorteil sein
Aber ist schon komisch, weil ich immer dachte, dass Leistung (also PS) quasi gleichzusetzen wäre mit dem Drehmoment direkt an den Rädern. Egal wie es davor eigentlich aussieht, ob der Motor auch nur 1000 Umdrehungen macht und seine Achse direkt mit dem Rad gekoppelt ist, oder der Motor zwar klein ist, aber unheimlich schnell -> wenig Drehmoment, aber dies bei einer sehr großen Geschwindigkeit. Ich meine, das relativiert sich doch bei der Übersetzung...
Klar, zurückschalten, da verliert man zeit. Aber 5 Gang-Getriebe wird kaum 0-100 ausgenutzt. Da geht es mit den ersten beiden Gängen bis 100. Ein Diesel wird vermutlich auch nicht mit dem ersten Ganz bis 100 zaubern ^^ oder?
Wie gesagt, ich erkläre mir das jetzt dank euer Ausführungen und meiner kompletten Verunsicherung :P das so, dass der Motor eben auch beschleunigen muss, damit man eine Beschleunigung mit dem Auto hat. Und beschleunigen kann der Motor nur dort, wo er am besten mit der Umdrehung seiner Achse klar kommt, und das ist eben dort, wo er am meisten Druck drauf hat -> Drehmoment. Vielleicht hat ein 450PS Motor bei 6000 Umdrehungen 450PS und so, aber kann daraus nur schwer 6001 machen... oder so.
Es geht also NUR um das Drehmoment wie ich das jetzt lese. Die Umdrehungszahl des Motors, wo das max Drehmoment anliegt, sagt nur ungefähr aus, ob man bei einer höheren Geschwindigkeit auch Beschleunigen kann.
Also da muss ein Elektroauto, der ja quasi IMMER sein Max-Drehmoment hat, abgehen wie ne Rakete :D
WER von euch hat einen Tesla 90d oder so? Ich hätte Interesse einmal in einem Auto (mitzufahren), welches in 3 Sek auf 100 geht. ^^
Ein "leichter" kurzer v10 beschleunigt in der Praxis mit fast 10tel sekündiger Genauigkeit wie ein normal ausgestatteter W12. Bergauf bei Steigungunen auf der AB sogar besser.
Zeigt die Praxis, nicht das Papier. ;-)
Dsu
und wie ein optimierter und unlimitierter v10 geht - fragt den Michael.. .. ;)
Die 6.1s wird sogar für beide W12 Motorvarianten angezeigt (420PS und 450PS). Ich vermute also, dass das einfach nur eine alte Zählung war. Und vermutlich haben die noch Super statt Super Plus getankt ^^. Ich muss mal ein Video machen, 0-100. Muss mir noch so eine Handyhalterung kaufen, um es an die Seitenscheibe zu kleben und dann zu filmen. Safety first.
Habe noch ein interessantes Video gefunden. GENAU SO habe ich mir das vorgestellt früher. Daher bin ich wieder verunsichert, weil es eigentlich das ist, was ich früher immer dachte und mir logisch zusammengebastelt habe ;) Kurze Zusammenfassung: PS ist wichtiger für die Beschleunigung als Nm.
Und die Schaltzyklen erklärt er auch. So, wie ich es immer gedacht habe. Also wie gesagt, bin wieder komplett verunsichert Oo
https://www.youtube.com/watch?v=KVdZpKQVNL4
Hier noch ein Video, das sehr schön erklärt, warum der CW-Wert erstmal nix aussagt (außer, dass das Auto spitzer ist als ein anderes ^^). Für den Luftwiederstand braucht man noch den Querschnitt des Fahrzeugs, welches dann erst mit dem CW-Wert multipliziert wird. Ein kleines Auto mit 0.5 CW kann also weniger Luftwiederstand haben, als ein großes Auto mit 0.3 CW.
Außerdem ist der V10 TDI im Drehmoment begrenzt worden da das Getriebe die brachiale Kraft des V10 nicht überlebt. Daher hinkt der vergleich V10/W12 Wobei der Hubraum der beiden Motoren auch nicht in der selben Liga spielen. Trotzdem der V10 2 Zylinder als auch ein Liter weniger Hubraum hat kann der V10 über 1000 Nm liefern. Das leider nicht auf Dauer. Schwachpunkt sind die Turbolader. Bei ca 1150 Nm sind die so warm das sie hell gelb glühen und festlaufen. Der W12 würde mit einer FSI oder einer TFSI Einspritzanlage sicherlich erheblich mehr an Drehmoment und PS liefern können. Dann würde die Welt wiederum etwas anders aussehen.
Nur mal als anschaulichster Vergleich Phaeton V8 4,2L Motronic 430 Nm
gegen den Audi S6 V8 4.0L TFSI 550 Nm