Drehmoment und Elastizität
Hallo Techniker,
in der letzten ADAC-Motorwelt steht ein Bericht über den VW Passat gegen Ford Mondeo. Dort stolperte ich über einige Angaben bezüglich Drehmoment, PS und Elastizität. Vielleicht kann ein Sachkundiger mal ein paar erklärende Worte schreiben.
Das steht drin: ... Interessant ist, dass der EcoBoost-Motor (Ford) bei den Elastizitätsmessungen besser abschneidet als der Passat, dessen Diesel mit 340 NM ein deutlich höheres maximales Drehmoment hat als der Mondeo (240 NM).
Folgende Motoren haben sie verglichen:
Passat:
4-Zyl.Turbodiesel, 1968 cm³, 150 PS, 340 NM bei 1750 U/min, 8,9 s auf 100 km/h
Überholvorgang 60-100 km/h: 5,6 s
Mondeo:
4-Zyl.Turbobenziner, 1499 cm³, 160 PS, 240 NM bei 1600 U/min, 9,3 s auf 100 km/h
Überholvorgang 60-100 km/h: 5,6 s
P.S.: Dummerweise sind bei der Elastizitätsmessung in der Tabelle beide Werte gleich (5,6 s)
P.P.S.: Da es den neuen Mondeo noch nicht als Diesel gibt, haben sie einfach den Benziner für den Vergleich genommen ...
Meine Frage: Nun hat der Passat ja signifikant mehr Drehmoment. Warum beschleunigt er trotzdem nicht schneller als der Mondeo von 60 auf 100 km/h? Die 10 PS mehr des Mondeo machen's doch nicht, oder?
Beste Antwort im Thema
Der Diesel hat ein länger übersetztes Getriebe und das vernichtet den Drehmomentvorteil gegenüber dem Benziner. Heutige Turbobenziner haben in den höheren Gängen teilweise mehr Radzugkraft (=Beschleunigung) als vergleichbare Diesel.
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Aus gegebenem Anlass wiederhole ich hier nochmal meinen Appell vom Nachbarthread.
Ich möchte an dieser Stelle mal darum bitten, doch die Netiquette einzuhalten. Manche User schreiben hier völlig respektlos munter drauf los. Ich werde mir das nicht länger mit ansehen.
So könnt ihr von mir aus woanders auftreten, aber nicht hier.
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 19. Juli 2019 um 12:17:35 Uhr:
Zitat:
Wie das vor 20 Jahren verbreitete 80-120 im höchsten Gang. Die armen Autos mit Neungang-Getriebe.
Gab es vor 20 Jahren schon eine solche inflationäre Anzahl von Gängen beim PKW?
Nö! 😉Ist doch letztendlich auch bloß ein Produkt, um die NEFZ-Werte positiv zu gestalten, damit das Automatikfahrzeug beim sanften Beschleuigen, mit minimaler Last, nur Drehzahlunterschiede von kaum mehr als 200U/min absovieren muss.
Nö, nicht wirklich.
Die großzügigere Anzahl an Gängen, bei meinem nur 6, ermöglicht es zb das mein Kleiner bei 200 gerade mal um die 3600 Umdrehungen macht und das als Benziner. 😁 Kommt halt nie an die theoretisch möglichen 348km/h ran, nicht mal an die 260 die der 5. möglich machen könnte, wird bei 226 eingebremst. Wird dann mit einem Verbrauch unter 10L belohnt.
Was das Thema Gesamtübersetzung angeht.
Regelmässig sieht man das sich die Techniker zb bei der F1 oder bei den Motorrädern vertun wenn sich zb die Windverhältnisse am Renntag deutlich verändern. Da passiert es dann schon mal das die Kisten beim Beschleunigen besser als die Konkurrenz sind aber dann auf einer langen Geraden oder im Windschatten im Begrenzer hängen und die Kollegen mit einer minimal längeren Gesamtübersetzung davonziehen.
Ist halt immer ein Kompromiss den man eingehen muss. Die bis zu 10 Gänge aktueller Getriebe bekommen diese Anforderungen besser unter den Hut als alte Getriebe mit weniger Gängen.
So schmeisst Ford zb beim aktuellen ST bei der Automatik einen Gang raus und macht aus der Achtgang eine Siebengang, dürfte wohl eh nur eine Sache der Programmierung sein. Zugunsten der Beschleunigung wird eben ein Gang quasi übergangen der bei den 08/15 Versionen eben irgendwo einen Vorteil bietet. Bei der 10Gang werden ja beim Beschleunigen laut Angaben von Ford beim Hochschalten Gänge übersprungen, bzw kann das Getriebe auch beim Hochschalten Gänge überspringen und nicht nur beim Runterschalten. Und das geht weil man in (fast) allen Lebenslagen mehrere Gänge hat, was natürlich auch den Sinn hat bei der Verbrauchsmessung möglichst immer im effizientesten Drehzahlbereich zu bleiben, den Lastbereich kann man dabei ja (fast) ignorieren. 😁
Zu den Dragstern, haben die nicht oft nur zwei Gänge, Einen zum Anfahren und der Andere für den Rest?
Zitat:
@Sir Donald schrieb am 20. Juli 2019 um 23:45:29 Uhr:
Und das geht weil man in (fast) allen Lebenslagen mehrere Gänge hat, was natürlich auch den Sinn hat bei der Verbrauchsmessung möglichst immer im effizientesten Drehzahlbereich zu bleiben, den Lastbereich kann man dabei ja (fast) ignorieren.
Der Lastbereich ist das A und O dabei und wird natürlich vorrangig über die Drehzahlabsenkung realisiert. Das 10G hat in der Realität aber faktisch nicht wirklich Vorteile. Interessant sind z.B. die Unterschiede zwischen Ford Focus und Mazda 3 mit 122/ 125 PS und Automatik (beide Euro 6d temp).
Der Mazda ist trotz doppelt so großem Hubraum und 4 Gängen weniger nach Norm sparsamer. Woran das unter anderem liegt, ist die viel zu kurze Übersetzung des Ford. Wenn man es drauf anlegt, fährt man 50 km/ h im 8. Gang, welcher beim Mazda dem 5. entspricht.
Dadurch verschenkt der Ford Potential nach oben hin. Hätte man das Getriebe z.B. in 10 km/ h-Schritten abgestimmt, wäre er eventuell (sicher weiß man es ja nicht) auch nach Norm sparsamer, durch die 5er-Schritte fährt er jedoch viel zu viel Masse durch die Gegend, und hat am Ende nicht mal wirkliche Vorteile.
@Sir Donald, ein 6 Gang Getriebe ist ja auch keine neun Gänge.
Und da man ja bei den zig Gang Getrieben den Verbrauchsvorteil ja nur dann realisiert, wenn man, den Motor nur ganz zart streichelnd, durch die Gegend schleicht, kann man eigentlich gleich eine deutlich kleinere Motorisierung mit 5, oder 6 Gängen nehmen und ist garantieret noch sparsamer unterwegs.
Und das Gaspedal kann dabei sogar dosierend genutzt werden, statt nur als Ein- und Ausschalter mit 3mm Bedienungsweg. 😉
Aber zur Übersetzung stelle ich mal die Behauptung auf, das, wenn man mal den Luftwiderstand außen vor lässt, es eigentlich nicht wirklich Unterschiede in der Beschleunigung gibt.
Mal so als theoretisches Beispiel ein Beschleunigungstest mit zwei verschiedenen Gängen.
* Rollenprüfstand, auf dem das Auto nur mit den internen Reibungs- und dem Rollwiderstand konfrontiert ist.
* Drehzahl von 2500 bis 5000U/min
* einmal dabei von 40 bis 80km/h beschleunigen; einmal von 80 bis 160km/h
Ich behaupte mal, es gibt keinen Unterschied in der Beschleunigung.
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Du vergisst die Masse, die durch die Trägheit der Rollen simuliert wird.
Und ganz egal ob auf der Straße oder der Rolle, du brauchst 4x soviel Energie um von 80 auf 160 zu beschleunigen, als von 40 auf 80.
Also nein, die beiden Läufe werden nicht gleich schnell sein. Nicht mal annähernd.
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 21. Juli 2019 um 09:11:14 Uhr:
...* Drehzahl von 2500 bis 5000U/min
* einmal dabei von 40 bis 80km/h beschleunigen; einmal von 80 bis 160km/h
Ich behaupte mal, es gibt keinen Unterschied in der Beschleunigung.
Nach dieser Logik müsste dies
auch für die Beschleunigung von 160 bis 320 km/h gelten? 😕
Nur wenn das Drehmoment des Motors leidlich konstant wäre und die Reibkraft der Rollen mit steigendem Speed ebenfalls ...
In der realen Welt gilt halt, dass Leistung gegen den Wind proportional Geschwindigkeit hoch drei ist und nur die Restkraft zwischen Radmoment minus Wind minus Rollwiderstand minus anteilige Gewichtskraft (Steigung) für Beschleunigung übrig ist. Um genauer zu werden: Sogar das Rotationsträgheitsmoment bzw. dessen Änderung aller drehenden Teile (Räder, Achsen, Schwungmassen) ist noch abzuziehen. Leistung ist übrigens Kraft mal (Winkel)Geschwindigkeit. Und nur diese Rest-Kraft wirkt auf die Fahrzeugmasse, woraus erst eine Beschleunigung kommt. Simple Bewegungsgleichung.
Bedeutet: Wenn ich einen Wagen, der theoretisch 400 km/h erreicht (ca 1000PS) auf 260 übersetze, dann zieht der wie Hölle bis er in den Begrenzer kommt. Ja, beschleunigt wahrscheinlich knapp besser wie einer, der eben durch weniger Gänge nicht bis 260 hoch ständig im Leistungsmaximum sein kann, dafür vermutlich nur vier Gänge braucht - sofern der Drehzahlmesser auch ständig am oberen Ende "stehen soll". Und sehr kurz übersetzt muss man einmal oder zweimal mehr schalten (kostet Zeit). Aber das wars auch. Mag auf der Viertelmeile hilfreich sein (die haben ganz andere Reibwerte Reifen-Fahrbahn als im Alltag), sonst eher nicht. Weil ein normaler Wagen nicht mehr kann als die Schlupfregelung arbeiten zu lassen. "Kurz übersetzt" geschieht das ein paar Meter länger. Im Alltag nerven kurze Getriebe eher durch unnötig hohe Drehzahlen und damit Spritverbrauch. Weil bei der typischen Konstantfahrt (Windwiderstand bestimmt Leistungsbedarf) auch die Last des Motors (Mitteldruck) mit der höheren Drehzahl fällt. Und das kostet einfach viel Wirkungsgrad.
Ich geh jetzt mal mein kurz übersetztes Spaßgerät fahren, das hat trotz 750 ccm als Sauger etwa 70-80 Nm in der Drehzahlmitte. Spreizung des Getriebes etwa 2,2 : 1, sechs Gänge und der erste geht im Begrenzer bis etwa 130. Nein, noch kürzer zu übersetzen bringt nichts.
Zitat:
@WQ33 schrieb am 21. Juli 2019 um 10:20:38 Uhr:
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 21. Juli 2019 um 09:11:14 Uhr:
...* Drehzahl von 2500 bis 5000U/min
* einmal dabei von 40 bis 80km/h beschleunigen; einmal von 80 bis 160km/h
Ich behaupte mal, es gibt keinen Unterschied in der Beschleunigung.
Nach dieser Logik müsste dies
auch für die Beschleunigung von 160 bis 320 km/h gelten? 😕
Meine Logik ist die.
Der innere Reibungs- und der Rollwiderstand bleiben identisch.
Die doppelt so lange Übersetzung halbiert das an die Räder übertragbare Kraftmoment. Dadurch benötigt der Motor die doppelte Zeit, um den Drehzahlunterschied zu überwinden. Da die Geschw. aber um das Doppelte zunimmt, ergibt sich eine identische Beschleunigung. Wie gesagt, ohne Luftwiderstand.
Und wenn man sich mal diverse Acclerations-Videos anschaut, fällt doch schon auf, das in den unteren Gängen (2. vs 3.Gang), wo der Luftwiderstand noch nicht so die donimante Rolle spielt, die Tachonnadel im 3.Gang genauso nach oben schnellt, wie im Zweiten. Bei sehr stark motoriosierten Fahrzeugen bewegt sie sich selbst im 4.Gang kaum langsamer nach oben.
Stimmt fast, bis auf das Rotationsträgheitsmoment der Achsen und Räder. Das frisst deutlich wenn du "schnell hochdrehen" willst 😉
Zitat:
Stimmt fast, bis auf das Rotationsträgheitsmoment der Achsen und Räder. Das frisst deutlich wenn du "schnell hochdrehen" willst 😉
Sollte aber doch unabhängig von der Übersetzung sein.
Nein, das ist es eben nicht! Die Frage nach dem Einfluss der Massenträgheitsmomente auf seine Beschleunigungsrechnungen hatte ich bereits Duke gestellt, aber nie eine Antwort von ihm erhalten.
Von allen wird bisher nämlich das Massenträgheitsmoment des Motors und der Kupplung vernachlässigt. Das ist in den unteren Gängen dominant. Je kürzer die Übersetzung, desto höher der Einfluss. Kürzer ist nicht immer besser.
Gary bezog sich ja auch Achse und Räder.
Diese Massen drehen sich ja in Abhängigkeit des Tempos und nicht abhängig davon welche Drehzahl der Motor bei diesem Tempo drauf hat.
Genau deshalb mein Hinweis auf den bisher vernachlässigten, aber dominanten Einfluss des Motors in den unteren Gängen!
Dominant? Die Masseträgheit des gesamten Fahrzeugs dürfte die dominante Rolle spielen. Nicht die der Kurbelwelle oder der Kupplung, meine ich.