berechnungen (bischen offtopic aber ich wusste nicht wohin damit)
Hi
Erst mal möchte ich mich entschuldigen, das ich diese Frage hier poste. Ich habe die Foren lange durchsucht und einige Threads gefunden, die ähnliches behandeln, aber leider meine Fragen nicht beantwroten konnten.
Wir sind eine kleien Gruppe die versucht ein Racer Computerspiel zu schreiben.
Leider ist keiner von uns sehr bewandert in Motorenkunde.
Folgendes Problem tut sich momentan auf.
Welche Werte muss man verändern um eine Beschleunigung zu errechnen.
Ichhabe jetzt soviel Literatur gelesen und Thread durchgepaukt, das ich denke ich bin mir im KLaren über die Wirkung von Drehmoment, RPM und Leistung.
Aber mir ist noch nicht ganz klar welche dieser Grössen "zuerst" da ist.
Welche Grösse wird denn zuerst verändert, wenn man auf Gas tritt. Soweit ich das verstanden habe, müsste das die Leistung des Motors sein. Aber was passiert dann???
Wir nun der Drehmoment grösser oder erst die Drehzahl ? Oder wird gar beides vom Motor bestimmt?
Heisst das für uns im Edneffekt, wir können ein realistisches verhalten unserer Boliden nur programmieren, wenn wir Leistungs- und Drehmomentkurven eines jeden haben.
Mir ist absolut nicht klar, was genau cih brauche um ein realistische Verhalten programmieren zu können. Reichen da einige Werte wie KW, max Drehzahl, oder max kw bei drehzahl und max Nm bei drehzahl??
Ich würde mich sehr freuen, wenn ihr mir da ein wenig helfen könntet.
Es reicht mir auch, wenn ihr nur Links postet. Hauptsache ich komme endlich hinter das Geheimnis.
Danke schon mal.
oorkoo
8 Antworten
Die Drehzahl ist durch Gang und Geschwindigkeit vorgegeben (von der Wirkung des Drehmomentwandlers im nicht überbrückten Zustand bei Automatikgetrieben abgesehen)
Mit dem Gaspedal gibt man ein gewisses Drehmoment vor. Bei Vollgas entspricht das dem Drehmoment das auf der Drehmomentkurve eingetragen ist.
Leistung = Drehzahl x Drehmoment
Beim plötzlichen Gasgeben gibt man mehr Drehmoment vor, die Drehzahl ändert sich nicht (für einen kurzen Zeitraum betrachtet in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit noch nicht ansteigt) und damit bewirkt in diesem Fall alleine das erhöhte Drehmoment eine höhere Leistung.
Und für die Beschleunigung ist letztendlich das Drehmoment an den Rädern entscheidend (das vom Motordrehmoment, Gangübersetzung und Hinterachsübersetzung abhängt) und die Fahrzeugmasse.
Ihr benötigt eine Drehmomentkurve eines Motors um das Verhalten simulieren zu können. (Theoretisch würde auch eine Leistungskurve reichen, aus der ihr die Drehmomentkurve ermittelt)
Da habt ihr ja ganz schön 'was vor, denn das ist ein Problem, mit dem sich an diversen Hochschul-Instituten und in Entwicklungsabteilungen von Automobilherstellern Ingenieure beschäftigen. Es nennt sich "Längsdynamik" (die "Querdynamik" laß ich 'mal außen vor).
Das Ganze läuft auf eine Differentialgleichung hinaus (das ist eine Gleichung, in der eine zeitabhängige Größe, z. B. der Weg x(t), und deren Ableitungen nach der Zeit, wie z. B. Geschwindigkeit v(t) und Beschleunigung a(t), vorkommen), die mit einem entsprechenden numerischen Verfahren gelöst werden muß. Die Grundlagen findet man i. a. in Vorlesungsskripten wie "Kraftfahrzeuge I" o. ä..
Dazu stellt man das Kräftegleichgewicht am Fahrzeug auf, also:
Fahrzeugmasse x Fahrzeugbeschleunigung = Summe aller angreifenden Kräfte, d. h.
= Antriebskraft - Rollwiderstand - Luftwiderstand
(Die Antriebskraft kann natürlich auch eine Bremskraft sein und wird dann auch mit einem Minus-Zeichen versehen.)
So, für den Rollwiderstand gibt es relativ einfache Abhängigkeiten die man aus entsprechenden Grafiken von z. B. o. a. Skript entnehmen kann. Der Luftwiderstand hängt von der Querschnittsfläche des Fahrzeugs, dem Cw-Wert und der gefahrenen Geschwindigkeit ab. Und die Antriebskraft hängt, wie cpp schon richtig beschrieb, vom Motordrehmoment (also auch von der Gaspedalstellung) und dem Übersetzungsverhältnis (Schaltgetriebe + Achsantrieb) ab.
Die Drehmomentkurve, die cpp erwähnte, gibt im Übrigen nur das maximale Drehmoment über der Motorddrehzahl an - also das Drehmoment, was der Motor bei der jeweiligen Drehzahl bei voll durchgetretenem Gaspedal abgibt. Aber ich glaube, im Rennsport kennt man eh nur die digitale Fahrweise: Voll aufs Gas oder voll auf die Bremse!
Aus der o. a. Gleichung erhält man dann die Fahrzeugbeschleunigung:
Fahrzeugbeschleunigung(t) = (Antriebskraft - Rollwiderstand - Luftwiderstand) / Fahrzeugmasse
Na und die muß man dann fleißig integrieren, um die momentane Geschwindigkeit und die zurückgelegte Wegstrecke zu erhalten.
So, genug der Theorie. Ich wollte Euch nicht frustrieren sondern nur darauf hinweisen, daß man das nicht so einfach aus dem Ärmel schüttelt und man sich mit den Grundlagen schon eingehend beschäftigen muß - oder einen Fach-Berater haben muß.
Na dann: Viel Spaß beim Studieren und Programmieren.
Schönen Gruß
Zitat:
Original geschrieben von cpp
Leistung = Drehzahl x Drehmoment
So ein Käse! Dann hätte ich mit 150Nm bei 4500U/min 675000PS. Etwas viel, findest nicht? *g*
(Drehmoment x Drehzahl) / 7023 = Leistung in PS
(Drehmoment x Drehzahl) / 9560 = Leistung in Kw
Gruß PYRO
Wenn du die Drehzahl in Bogenmaß / Sekunde einsetzt und das Drehmoment in Nm dann erhältst du die Leistung in Watt.
Die Formel hängt nun mal davon ab, in welchen Einheiten du einsetzt und welche du erhalten willst.
1 U/min = 1/60 U/s = pi / 30 rad/s
P[W] = M [Nm] * n [rad/s]
Letztendlich kann man dann umformen in die von dir genannte Variante
P[kW]=M[Nm]*n[U/min]*pi/30000
und der hintere Faktor ist etwa 1/9550
Um auf deine Zahlen zurückzukommen.
Bei meinem Saugdiesel liegt bei 4.500 U/min noch ein maximales Drehmoment von 150 Nm an. Leistung die er da demnach hat, soweit ich es im Kopf habe ca 69 kW.
Nicht den Steiugungsiwderstand vergessen, ich denke bei dem Spiel wirds sicher auch mal den Berg hoch und runter gehen.
Ausserdem gibts noch den sogenannten Schwallwiderstand (Wasser, Matsch, Schnee etc.).
@orkoo: Ich kann dir Anfang nächster Woche ne Excel-Datei schicken, dort gibst du lediglich die Drehmomentkurve ein, Getriebübersetzung, Fahrzeugmasse, Stirnfläche etc. und die Berechnung spuckt dir dann die Beschleunigung in den einzelnen Gangstufen i.A. der Geschwindigkeit aus - wenn Interesse besteht einfach ne PN an mich mit deiner E-Mail Adresse.
@Pyro: Kannst du mal in diesen Thread reinschauen (vorsicht ist das Mercedes Forum 😉. Vielleicht kannst du mir ja meine Frage beantowrten warum meine Berechnung nicht mit der angegebenen Kurve übereinstimmt :/
Die Kurven scheinen irgendwie falsch zu sein. Ich bekomm da auch andere Werte raus :-(
Gruß PYRO
EDIT: Da scheinen aber einige andere auch überhaupt nicht zu stimmen! Z.B. beim Golf IV 1.8T liegen nach dem Tuning bei 6000U/min gerade mal 10Nm mehr an als Serie und das soll 50PS mehr geben an der Stelle *lol*. Das KANN nicht stimmen.
Danke erstmal.
Finde das ja irgendwie peinlich wenn man als Tuner falsche Drehmomentkurven veröffentlicht.
Naja, vielleicht ist das ja so ein kleiner Hinterhof-Tuner. Sieht mir persönlich nicht sehr seriös aus!
Ich hab halt nur zwei drei Kurven angeschaut, ich weiß nicht ob's bei den anderen stimmt, ich glaub aber nicht.
Ich kann dir noch Drehmoment/Leistungs Kurven von einigen Golf 4 Motoren schicken wenn dir das hilft...
Gruß PYRO