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Berechnung der Drehzahl für optimale Beschleunigung

Themenstarteram 7. Januar 2015 um 18:51

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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Irgendwie wird das hier immer komischer und Du solltest vielleicht noch einmal genau formulieren, was Du eigentlich willst! Denn für mich klingt es absolut plausibel, dass Du ein geringeres Moment erhälst. Wie soll denn die Karre beschleunigen, wenn Last- und Motormoment gleich sind? Dein Beschleunigungsmoment wäre dann ja Null und Du hast einen statischen Betriebsfall. Oder verstehe ich Dich irgendwie falsch?

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 7. Januar 2015 um 19:28:44 Uhr:

Moin Moin !

Die Drehzahl hat mit der Beschleunigung nun auch gar nicht das geringste zu tun !

Alter Falter, das habe ich jetzt erst gesehen! Darf man hier dann wirklich schreiben was man will? Oder hat Bohnenpflanzer einen idealen Synchronmotor in seiner Karre? Wäre mir jedenfalls absolut neu, dass Verbrennungsmotoren unabhängig von der Drehzahl ein konstantes Drehmoment liefern. Lasse mich aber gern eines besseren belehren.

Das führt hier alles zu nichts, da durch die Bank durch zu unpräzise, unvollständig und rechthaberisch geschrieben wird.

Vermutlich (!) war mit der Drehzahl gemeint, dass in dem Szenario die Motordrehzahl tatsächlich weitgehend (!) egal ist, weil man eh in einem Drehmoment-Überschussszenario für die konkrete Situation ist. Wie der TE schrieb, kommt er bezüglich des Drehmomentbedarf für max. Anfahrbeschleunigung ohnehin weit unterhalb der Vollastkurve raus.

Aber das ist alles schon wieder Kaffeesatzleserei, wenig sinnvoll rum zu spekulieren, was irgendjemand gemeint haben könnte mit irgendwelchen Schrotschuss-Aussagen.

Zitat:

@martins42 schrieb am 9. Januar 2015 um 12:30:47 Uhr:

Das führt hier alles zu nichts, da durch die Bank durch zu unpräzise, unvollständig und rechthaberisch geschrieben wird.

Blödsinn!

Unpräzise und unvollständige Aussagen sind nicht das Problem beim Diskutieren - Falschaussagen erschweren die Lösungsfindung!

Als wenn man einen Reflex auslösen würde.

Zitat:

@mabibe schrieb am 9. Januar 2015 um 12:47:28 Uhr:

Zitat:

@martins42 schrieb am 9. Januar 2015 um 12:30:47 Uhr:

Das führt hier alles zu nichts, da durch die Bank durch zu unpräzise, unvollständig und rechthaberisch geschrieben wird.

Blödsinn!

Rechthaberische Schrotschuss-Aussage.

Zitat:

Unpräzise und unvollständige Aussagen sind nicht das Problem beim Diskutieren

Denk doch bitte nach, bevor du sowas schreibst. Das Fremdschämen tut weh.

Zitat:

- Falschaussagen erschweren die Lösungsfindung!

In der Tat. Aber wenn man wegen chronisch unpräzisen und unvollständigen Aussagen noch nicht mal mehr die Bezüge erkennt, kaum zwischen richtigen und falschen Aussagen unterscheiden kann, ist die Sache von vorneherein sinnlos.

Zitat:

@mabibe schrieb am 9. Januar 2015 um 12:47:28 Uhr:

Falschaussagen erschweren die Lösungsfindung!

Kann dann bitte mal jemand deine Beiträge löschen? ;)

F = m * a, finden sich da irgendwelche Drehzahlen oder Schlupfwerte? Genau, nein. Am Ende geht es ausschließlich um die Höhe der Antriebskraft und um nicht mehr. Die Antriebskraft mit dem Reifenradius gibt somit das nötige Antriebsdrehmoment am Rad. Weitergerechnet ändert sich das Moment durch Übersetzungen im Differential und Getriebe. Die Kupplung ist wiederum egal, sie gibt das Drehmoment 1:1 weiter, ihr Schlupf ändert lediglich das Drehzahlverhältnis Eingang-Ausgang. Beim Anfahren ist der Schlupf eh unendlich, Eingangsdrehzahl = Motordrehzahl, Ausgangsdrehzahl null. Jetzt sind wir schon beim Moment das der Motor liefern kann/muss. Und über Leistung, Drehzahlen oder Schlupf steht da immer noch nichts. Zumal die Leistung Null ist. P = F *v, v ist aber eben im Anfahrmoment null, d.h. hier macht eine Leistungsbetrachtung keinen Sinn.

Fährt das Auto schon geht in die Rechnung noch der Fahrwiderstand ein, d.h. zur Beschleunigung dient nur noch die Antriebskraft minus den Fahrwiderständen der Beschleunigung. Weitere Rechnung ist aber die gleiche. Allerdings könnte man hier alternativ über Leistungen rechnen. Ist aber letztlich auch nur ein Umrechnungsfaktor in der Rechnung über die Fahrgeschwindigkeit. Da fängt es aber an schwierig zu werden wenn die Kupplung noch Schlupf hat da der Schlupf zwar keinen Einfluss auf die Momente, aber sehr wohl auf die Leistungen hat.

Was "Kollega" anmerkte geht in eine andere Richtung. Die maximale Beschleunigung wird im Anfahrmoment i.d.R. durch die Reifenhaftung beschränkt. Beim Allrader ist immer das Fahrzeuggewicht Summe der Aufstandskräfte, beim nur zweiradgetriebenen Fahrzeug ändert sich die Aufstandskraft dynamisch mit der Achslastverlagerung. Das hat keine Auswirkung auf die Drehmomentbilanzen im Antrieb sondern nur auf die maximalen Kräfte die die Reifen übertragen können.

Die Frage des TE ist: Wie berechnet man die (Motor)-Drehzahl,

um eine möglichst große Beschleunigung zu erhalten.

M.E.: Im 1.Gang mit schleifender Kupplung (von Null bis 1:1), mit dem Gaspedal den Motor auf der Drehzahl

mit dem größten Drehmoment halten.

Bei Saugmotoren liegt diese Drehzahl höher als bei den Turbos.

Die Kupplung eines Turbos kommt daher früher auf Kraftschluss.

Bei gleichen maximalen Motor-Drehmomenten beschleunigt der Turbo schneller als der Sauger (aus dem Stand).

Zitat:

Kann dann bitte mal jemand deine Beiträge löschen? ;)

Wieso, hast Du sie nicht verstanden? Zu schwierig formuliert? Keine Ahnung von physikalischen Grundlagen?

Zitat:

F = m * a, finden sich da irgendwelche Drehzahlen oder Schlupfwerte? Genau, nein. Am Ende geht es ausschließlich um die Höhe der Antriebskraft und um nicht mehr. Die Antriebskraft mit dem Reifenradius gibt somit das nötige Antriebsdrehmoment am Rad. Weitergerechnet ändert sich das Moment durch Übersetzungen im Differential und Getriebe. Die Kupplung ist wiederum egal, sie gibt das Drehmoment 1:1 weiter, ihr Schlupf ändert lediglich das Drehzahlverhältnis Eingang-Ausgang. Beim Anfahren ist der Schlupf eh unendlich, Eingangsdrehzahl = Motordrehzahl, Ausgangsdrehzahl null. Jetzt sind wir schon beim Moment das der Motor liefern kann/muss. Und über Leistung, Drehzahlen oder Schlupf steht da immer noch nichts. Zumal die Leistung Null ist. P = F *v, v ist aber eben im Anfahrmoment null, d.h. hier macht eine Leistungsbetrachtung keinen Sinn.

Lol, redest von Drehmoment und willst alles nur mit lex secunda herleiten - was für eine Lachnummer! Gleich darauf folgt der nächste Knaller: Der Schlupf ändert lediglich das Drehzahlverhältnis Eingang-Ausgang. Wo lernt man so etwas? Wie kommt man darauf? Was ist so schwer daran zu begreifen, dass man mit Schlupf anfahren muss? Wie kommt man darauf rotatorische Systeme rein translatorisch beschreiben zu können? Du redest Dich um Kopf und Kragen und hast Null Ahnung wovon Du eigentlich sprichst. Erkundige Dich erstmal wie man den Schlupf grundsätzlich berechnet! Dann wird Dir ja vielleicht auffallen, dass er nicht unendlich werden kann, es sei denn es dreht jemand aktiv an der Abtriebsseite bis zur "Drehzahl unendlich". Im Anfahrmoment ist der Schlupf 1 (eins) Du Spezialist und bei Kraftschluss 0 (null). Ich kann nichts dafür, dass Du nur eine Formel kennst. Dass Du daraus dann aber schließt, dass Schlupf und Drehmomente (die Du selber dauernd erwähnst) keine Rolle spielen, zeigt wie wenig Ahnung Du hast. Da kann man nur mit dem Kopf schütteln und an Dieter Nuhr denken. Mir ist auch schleierhaft, wie man einen dynamischen Prozess wie das Anfahren auf einen Arbeitspunkt beschränken kann. Aber da die Leistung ja "Null" ist ... oje oje obwohl der Motor ein Moment aufbringen soll, was er bekanntlich durch Drehung tut, "macht eine Leistungsbetrachtung keinen Sinn". An der Stelle habe ich eine neue Formel für Dich: P = 2*pi*n*M ! Leider kein F drin - Entschuldigung!

Zitat:

Fährt das Auto schon geht in die Rechnung noch der Fahrwiderstand ein, d.h. zur Beschleunigung dient nur noch die Antriebskraft minus den Fahrwiderständen der Beschleunigung. Weitere Rechnung ist aber die gleiche. Allerdings könnte man hier alternativ über Leistungen rechnen. Ist aber letztlich auch nur ein Umrechnungsfaktor in der Rechnung über die Fahrgeschwindigkeit. Da fängt es aber an schwierig zu werden wenn die Kupplung noch Schlupf hat da der Schlupf zwar keinen Einfluss auf die Momente, aber sehr wohl auf die Leistungen hat.

Okay hast Recht! Die Formel muss falsch sein: P = 2*pi*n*M ?!? Und Wärmeverluste treten im Schlupffall auch nicht auf, Drehmomente bleiben konstant und es reicht F=m*a zu bemühen. Alles klar, habe es verstanden! Und ich dachte die ganze Zeit, dass sich beim Anfahren das Motormoment in Verlustmoment (Widerstandsmoment der schleifenden Kupplung) und Lastmoment aufteilt. Na sowas! Wo nur kommt dann die Wärme der schleifenden Kupplung her? Perpetuum mobile?

Zitat:

Was "Kollega" anmerkte geht in eine andere Richtung. Die maximale Beschleunigung wird im Anfahrmoment i.d.R. durch die Reifenhaftung beschränkt. Beim Allrader ist immer das Fahrzeuggewicht Summe der Aufstandskräfte, beim nur zweiradgetriebenen Fahrzeug ändert sich die Aufstandskraft dynamisch mit der Achslastverlagerung. Das hat keine Auswirkung auf die Drehmomentbilanzen im Antrieb sondern nur auf die maximalen Kräfte die die Reifen übertragen können.

Man... ich wollte Dir fast zustimmen - ehrlich! Aber dann nimmst Du wieder die Drehmomente aus dem Spiel. Kann es sein, dass Du die Begriffe nicht klar trennst, bzw. nicht richtig verstanden hast? Frage Dich mal, wie diese "maximalen Kräfte die die Reifen übertragen" auf den Motor wirken - als Kräfte etwa?!? Des Weiteren hat der TE explizit nach einer Drehzahl für die Beschleunigung gefragt, die Du überhaupt nicht mit Kräften herleiten kannst - aber egal!

Tschö mit Ö

Zitat:

@WQ33 schrieb am 9. Januar 2015 um 14:43:18 Uhr:

Die Frage des TE ist: Wie berechnet man die (Motor)-Drehzahl,

um eine möglichst große Beschleunigung zu erhalten.

M.E.: Im 1.Gang mit schleifender Kupplung (von Null bis 1:1), mit dem Gaspedal den Motor auf der Drehzahl

mit dem größten Drehmoment halten.

Bei Saugmotoren liegt diese Drehzahl höher als bei den Turbos.

Die Kupplung eines Turbos kommt daher früher auf Kraftschluss.

Bei gleichen maximalen Motor-Drehmomenten beschleunigt der Turbo schneller als der Sauger (aus dem Stand).

Nööö. Die Aussage ist so pauschal nicht richtig.

Mindestens 3 Gründe:

  1. Wir sind eh in einem Szenario wo das Raddrehmoment die Traktion überfordert. Da es kommt letztlich nur darauf mit der Kupplung fein dosiert das zu übertragen, was die Traktion hergibt .
  2. Der Drehmomentverlauf heutiger Sauger ist meist auch extrem flach ausgelegt, schon in niedrigen Drehzahlbereichen 90% des max. Drehmoment anliegen. Da ergibt sich kein nennenswerter Unterschied.
  3. Selbst wenn man mit einem Sauger vergleicht, der erst bei höheren Drehzahlen in Wallungen kommt, profitiert der Turbo davon nicht zwingend, weil der Sauger dann oftmals kürzer übersetzt ist. Von daher muss das mit dem Kraftschluss nicht unterschiedlich aussehen.

Soo... nach der Pause hoffe ich, kann es hier ohne Anfeindungen weiter gehen.

MfG

Johnes

Moin Moin !

Hm ,ein Beitrag von mir ist verschwunden ??? Nur noch teils als Zitat erhalten .

Zitat:

nach der Pause hoffe ich, kann es hier ohne Anfeindungen weiter gehen

Die kamen ohne hin nur von einem ,der weder die Fragestellung verstanden hat noch über physikalische Grundkenntnisse vefügt. Ich für meinen Teil werde mabibe einfach ignorieren , solange er sich darüber nicht schlau gemacht hat.

Sodann möchte ich mich beim TE entschuldigen ,mein etwas "pampiger" erster Beitrag war dem Gefühl entsprungen ,dass auch ihm sämtliche Grundlagen völlig fehlten.

Zitat:

Die Berechnung über das Drehmoment (also wieviel bei bei max. möglichem Haftreibbeiwert übertragbar wäre) habe ich schon probiert, allerdings bekomme ich mit Einbezug der dynamischen Achslastverlagerung ein Drehmoment von ca. 73Nm raus. Das Problem (andererseits ist es logisch, aber) ist allerdings, dass diese 73Nm unterhalb der Volllastkurve anliegen und ich somit keine Drehzahl zuordnen kann.

Deshalb hatte ich gehofft den Weg direkt über den Schlupf zu berechnen.

Diese Antwort allerdings zeigt,dass er das Problem sehr wohl genau erkannt hat , und beschreibt damit genau das ,was ich, sowie Moers75 und wenige andere geschrieben haben.

Allerdings beinhaltet sein Schreiben auch genau die Lösung: Die Drehzahl kann man aufgrund der 73Nm schon zuordnen , sie muss mindestens so hoch liegen ,dass die 73Nm anliegen. Gilt jedenfalls für Vollgas,wir waren uns schon einig ,dass die Drehmomentkurve sich bei weniger Gas ändert.

Sollte allerdings die Drehmomentkurve nur bei höherer Drehzahl und deutlich höheren Momenten als die 73Nm vorliegen ,hilft sie natürlich nicht.

MfG Volker

Zitat:

@martins42 schrieb am 9. Januar 2015 um 14:56:13 Uhr:

Zitat:

@WQ33 schrieb am 9. Januar 2015 um 14:43:18 Uhr:

Die Frage des TE ist: Wie berechnet man die (Motor)-Drehzahl,

um eine möglichst große Beschleunigung zu erhalten.

M.E.: Im 1.Gang mit schleifender Kupplung (von Null bis 1:1), mit dem Gaspedal den Motor auf der Drehzahl

mit dem größten Drehmoment halten.

Bei Saugmotoren liegt diese Drehzahl höher als bei den Turbos.

Die Kupplung eines Turbos kommt daher früher auf Kraftschluss.

Bei gleichen maximalen Motor-Drehmomenten beschleunigt der Turbo schneller als der Sauger (aus dem Stand).

Nööö. Die Aussage ist so pauschal nicht richtig.

Mindestens 3 Gründe:

  1. Wir sind eh in einem Szenario wo das Raddrehmoment die Traktion überfordert. Da es kommt letztlich nur darauf mit der Kupplung fein dosiert das zu übertragen, was die Traktion hergibt .
  2. Der Drehmomentverlauf heutiger Sauger ist meist auch extrem flach ausgelegt, schon in niedrigen Drehzahlbereichen 90% des max. Drehmoment anliegen. Da ergibt sich kein nennenswerter Unterschied.
  3. Selbst wenn man mit einem Sauger vergleicht, der erst bei höheren Drehzahlen in Wallungen kommt, profitiert der Turbo davon nicht zwingend, weil der Sauger dann oftmals kürzer übersetzt ist. Von daher muss das mit dem Kraftschluss nicht unterschiedlich aussehen.

Ein gefühlvolles Betätigen von Kupplung und Gas und Beobachtung des Drehzahlmessers

ist natürlich Voraussetzung (bei einem E-Antrieb hätte man dieses Problem gar nicht).

Die anschließenden mechanischen Antriebsverluste, den Reifen- und Straßenzustand

und damit die tatsächliche Beschleunigung des Wagens

kann man aus den Angaben des TE nicht ermitteln.

Bevor der nächste Einwand kommt: Für die Berechnung der Beschleunigung benötigt man

natürlich auch das Gewicht (die Masse) des Fahrzeugs.

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