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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Natürlich folgt das Radmoment über die Übersetzung dem Verlauf des Motormoments, geht auch nicht anders. Aber es macht einen Unterschied, ob ich einen Motor so übersetzen kann, das er die von mir gewünschte Geschwindigkeit in einer bestimmten Zeit erreicht und hier spielt die Leistung die entscheidende Rolle.
Ich hatte zwei Fahrzeuge, einen Honda Civic 2.2i-CTDi mit 340Nm und jetzt meinen S-MAX mit ebenfalls 340Nm. Der S-MAX ist 300kg schwerer, hat eine Stirnfläche wie die Eiger-Nordwand und ist dennoch 1sec schneller auf 100 und bietet 30km/h mehr Vmax. Da das Drehmoment gleich ist, kann es hier nicht die ausschlagende Größe sein, da muß noch was anderes mitspielen. Vielleicht liegt's daran, das der Civic nur 140PS hatte und der S-MAX 240PS. Nebenbei sollte man auch erwähnen das derselbe Civic mit 1.8l-Benziner (auch 140PS aber nur 174Nm) gleiche Beschleunigung und gleiche Vmax geboten hat (0-100 8.6 vs 8.7sec und Vmax bei beiden 206km/h).
Es geht noch extremer, mein Integra hatte nur 178Nm und dennoch ging er in 6.5sec auf 100 und hatte eine Vmax von 235km/h. Er hatte auch 190PS bei 7900U/min und damit von den dreien das beste Leistungsgewicht (gepaart mit nur 1050kg Eigengewicht).
Aber kommen wir zurück zum S-MAX und dem Civic. Der Ford Ecoboost hat seine Nennleistung bei 5600U/min, der Honda i-CTDi bei 3500U/min. Der 2. Gang ist bei beiden ungefähr gleich schnell übersetzt, nämlich um die 100km/h herum. Den Honda muß ich dafür recht lange übersetzen, der kann ja nicht über 4500U/min drehen, der Ford hingegen jubelt bis 6000U/min hoch. Dh ich muß den Honda um 33% länger übersetzen, um genau den Faktor kommt aber weniger Drehmoment und damit Radzugkraft am Rad an. Es fehlt schlicht und einfach an Leistung um die Radzugkraft des S-MAX im gewünschten Geschwindigkeitsbereich aufzubringen.
Ohne Frage, die Radzugkraft folgt dem Verlauf des Motordrehmoments, ist aber durch die fehlende Leistung deutlich niedriger, trotz gleichen Motormoments.
Zum Thema beste Beschleunigung: Ja, innerhalb eines Ganges erreicht man die höchste Beschleunigung beim Drehmomentmaximum, ist auch klar. Wie gesagt, die Radzugkraft folgt dem Motormoment. Die beste Gesamtbeschleunigung über mehrere Gänge erreicht man dennoch nur, wenn man sich mit jedem Gang im Bereich der Nennleistung bewegt. Ein eng abgestuftes Getriebe ermöglicht dies besser, als ein weit gespreiztes Getriebe.
Der ideale Fall ist eine CVT, das bei maximal gewünschter Beschleunigung die Drehzahl konstant bei der Nennleistung hält, was die Dinger im Grunde auch tun. Auch Automaten machen eigentlich nichts anderes, im Rahmen ihrer abgestuften Möglichkeiten. Beim Kickdown bewegt sich der Drehzahlmesser stets um den Bereich den Nennleistung, nicht dem des maximalen Drehmoments.
Anbei noch ein kleines Bild, das hier vielleicht erinnern soll, das man an die Problemstellung "Drehmoment und Elastizität" von mehreren physikalisch richtigen Seiten angehen kann. Der direkte, einfache Weg ist über das Motormoment, die Übersetzungen und letztendlich die Radzugkraft. Etwas komplizierter, aber eben auch gleich zeigend, das die Leistung entscheidend ist, ist der Weg über die Energie- und Leistungsbilanzen, die ebenfalls über die newtonschen Gesetze abgedeckt werden und nicht minder richtig ist (Stichwort Leistung gleich Kraft mal Geschwindigkeit P = F x v).
Grüße,
Zeph
Genau. Und natürlich, wenn man mal den Durchzug nutzen möchte, also bewusst im „falschen“ Gang fährt. Niedertourig ist das höhere Drehmoment nützlich aber eben nicht, wenn man maximal durchbeschleunigt. Da ist es irrelevant.
Der Irrtum von Hans Dampf rührt glaube ich daher, dass er nur einen einzigen Gang und dessen Drehmomentverlauf als Kurve dargestellt hat. Da ist es klar, dass das Raddrehmoment dem Motordrehmoment folgt und sich die Kurven gleichen, wenn auch je nach Übersetzung auf einem anderen Niveau. Aber niemand beschleunigt, in dem er erst voll einkuppelt, dann den ersten Gang durchbeschleunigt, dann auskuppelt, in den zweiten Gang schaltet und dann wartet, bis das Fahrzeug so langsam geworden ist, dass im zweiten Gang die Motordrehzahl wieder auf 1.500U/min gefallen ist und dann wieder Gas gibt usw. Dann könnte die Beschleunigung tatsächlich immer der Drehmomentkurve des Motors folgen. Aber da wäre man der Langsamste von allen. Wer schnell beschleunigen will, muss den Teil des Drehzahlbandes nutzen, der mit der Drehzahl multipliziert die höchste Leistung bietet. Ich verstehe auch nicht, weshalb er versucht hat, Drehmoment und Leistung als zwei unabhängige Grössen darzustellen und nur eine von beiden, also das Drehmoment (obwohl er schon ganz richtig von der Drehmomentkurve, also der Kombination von Motordrehmoment in Abhängigkeit zur Motordrehzahl sprach) als alleinig relevanten Wert für das Beschleunigungsvermögen darzustellen.
Wenn die Leistung unwichtig wäre, könnten sich die Hersteller die PS-Angabe ja sparen. Die wäre ja dann für gar nichts anderes wichtig. Extrembeispiel sind auch die Formel-1-Motoren ohne elektrische Unterstützung. Für den Hubraum relativ geringes Drehmoment aber über die extrem hohe Drehzahl eine enorme Leistung. Und die mündet in einem grandiosen Beschleunigungsvermögen. Ist ja auch relativ leicht erklärbar. Durch die hohen Drehzahlen kann die gesamte Übersetzung sehr kurz gehalten werden, was eine hohe Zugkraft bedeutet.
Zitat:
Du solltest dringend noch mal die Schulbank drücken, Herr Inschenjöhr!
Sag mal, kennen wir uns? Habe ich Dir irgendwas getan, dass Du so redest?
Wenn Du eine Antwort von mir möchtest, dann bleibe höflich (so wie ich). So werde ich auf das, was Du geschrieben hast, nicht eingehen. Ich habe keine Lust, über Umgangsformen zu diskutieren oder mich blöd anmachen zu lassen.
Zitat:
@HansDampfd schrieb am 5. August 2019 um 23:58:12 Uhr:
Zitat:
@FWebe schrieb am 5. August 2019 um 21:59:33 Uhr:
Ein Getriebe so auszulegen, dass die Schaltpunkte beim maximalen Drehmoment des Motors liegen, ist unsinnig, es sei denn, der Motor erreicht dort auch die maximale Leistung, was i.d.R. nur bei wie auch immer gedrosselten Aggregaten der Fall ist. Solche Aggregate bestechen vorallem dadurch, dass die Zugkraft mit steigender Geschwindigkeit/ Drehzahl abnimmt, sprich sehr schnell die Luft raus ist.
Nein unsinnig ist eine Auslegung nach der maximalen Motorleistung, da mit steigender Motorleistung das Drehmoment und somit die Zugkraft wieder abfällt.Beschleunigung ist : a = F / M. Darum wird Vmax übrigens auch nicht bei der maximalen Drehzahl und somit Leistung erreicht, sondern beim maximalen Raddrehmoment bzw. Zugkraft.
Du ignorierst mal wieder die Übersetzung, die das Radmoment und damit die Zugkraft direkt beeinflusst.
So lange mit steigender Drehzahl das Motormoment weniger als mit 1/Drehzahl abfällt, ist es günstiger, mit der kürzeren Übersetzung und der höheren Drehzahl zu fahren.
Beispiel:
Mmot = 200 Nm bei 3000 1/min, 150 Nm bei 6000 1/min
Gesamtübersetzung 1: 5:1, Gesamtübersetzung 2: 10:1
Bei einer gegebenen Geschwindigkeit kann ich also entweder bei 3000 1/min mit Übersetzung 1 fahren oder bei 6000 1/min mit Übersetzung 2. In beiden Fällen habe ich die gleiche Raddrehzahl von 600 1/min.
Wo liegt nun der Unterschied?
Im ersten Fall bekomme ich 200 Nm * 5 = 1000 Nm Radmoment, im zweiten Fall 150 Nm * 10 = 1500 Nm Radmoment.
In welchem Fall erhalte ich die höhere Beschleunigung?
Übrigens: Im ersten Fall beträgt die Motorleistung 85,5 PS, im zweiten Fall 128,2 PS.
Du kannst jetzt die Physik akzeptieren oder weiter Dampfplaudern.
Zitat:
@HansDampfd schrieb am 5. August 2019 um 23:58:12 Uhr:
Zitat:
@FWebe schrieb am 5. August 2019 um 21:59:33 Uhr:
Bei festen Übersetzungen hängen die Motordrehzahl und die Raddrehzahl immer fest zusammen, sprich bei gleicher Zugkraft/ gleichem Motordrehmoment steigt die Radleistung/ Motorleistung mit der Geschwindigkeit.
Erhöht man nun die Motordrehzahl bei gleichem Motordrehmoment, ohne die Raddrehzahl zu erhöhen, muss sich zwangsläufig die Zugkraft erhöhen.Punkt 1 ist so nicht richtig. Nur bei einem Eingang-Getriebe ist die Motordrehzahl an die Raddrehzahl und somit Fahrzeuggeschwindigkeit gekoppelt. Bei einen mehrgängigen Getriebe liegt nur eine semi Kopplung vor, da eine Variation der Raddrehzahl möglich ist.
Man kann Aussagen aber auch ganz bewusst missverstehen und ins Gegenteil verdrehen.
FWebe hat klar von festen Übersetzungen gesprochen. Und es ist nun mal eine Tatsache, dass ein (manuelles) Schaltgetriebe (mehrere!) feste Übersetzungen hat. Er hat dies ganz bewusst zur Abgrenzung von z. B. Drehmomentwandlern geschrieben, bei denen dieser feste Zusammenhang eben nicht gilt.
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Zitat:
Selbstverständlich lautet die Leistungsformel P = 2 pi M n. Solltest Du nach zwanzig Jahren schon mal gehört oder gelesen haben. Dein Diagramm funktioniert übrigens auch nur mit 2 pi.
Du hast Recht, wenn Du n mit der Einheit [1/s] verwendest. Also
P [W] = 2 x pi x M [Nm] x n [1/s]
Ansonsten gilgt (Netz: Formeln und Sätze der Physik, Seite 46):
P [W] = M [Nm] x n [rad/s]
oder (was Techniker im Kopf haben):
P [kW] = M [Nm] x n [1/min] / 9549.3
Ich gebe aber zu, das war von mir schlecht/falsch formuliert, weil ich in meinem Simulationsmodell immer in [rad/s] rechne (das hat praktische Gründe). Das konnte natürlich keiner wissen.
Obige Formeln findet man aber sicher irgendwo im Internet.
Zitat:
Ansonsten hast Du natürlich völlig Recht, die Fahrzeugbeschleunigung (in m/s^2) ist in erster Näherung proportional zum Drehmoment.
Da sind wir einer Meinung.
Zitat:
Razzematis Antwort zeigt deutlich das Missverständnis, dass sich hier durch die meisten Beiträge zieht.
Im Wesentlichen ist es eigentlich ganz einfach: Ein Fahrzeug beschleunigt umso besser, je höher sein Raddrehmoment ist. Und das wird größer, wenn die Übersetzung kürzer wird, wodurch wiederum die Motordrehzahl steigt.
Auch diese Aussagen sind alle richtig. Wobei ich nur die Frage beantworten wollte, was ein Fahrzeug beschleunigt, Drehzahl oder Drehmoment. Deshalb ist es m. M. n. nicht relevant, dass die Motordrehzahl steigt.
Zitat:
Und jetzt kommt wieder 2 pi M n ins Spiel: Höhere Motordrehzahl bedeutet höhere Motorleistung und höhere Radleistung.
Wenn das Drehmoment gleich bleibt, dann ist die Aussage richtig.
Zitat:
Also ist es letztlich doch die Motorleistung (bezogen auf die Fahrzeugmasse), die die maximale Beschleunigung bestimmt.
Nein. Du siehst doch in der Grafik, dass die Beschleunigung bei einer Motordrehzahl von 2000 1/min (maximales Motormoment) bei etwa 7.1 m/s² liegt, bei einer Drehzahl von 4400 1/min (maximale Leistung) bei 5.1 m/s². 7.1 m/s² ist doch größer als 5.1 m/s², deshalb verstehe ich Deinen Schluss nicht.
Diese (meine) Aussage gilt unter den von mir angenommenen Randbedingungen:
1. keine Fahrwiderstände (habe ich vernachlässigt, weil es die Sache nur verkompliziert und kann man bei niedrigen Geschwindigkeiten auch annehmen, weil der Rollwiderstandsbeiwert annähernd konstant ist)
2. gleiche Gesamtübersetzung (Hinterachse und Getriebe)
3. gleicher Radhalbmesser
Zitat:
Ziel einer vernünftigen Übersetzungsauslegung (Gesamtübersetzung, egal ob Getriebe oder Achse) muss es also sein, den Motor möglichst oft und lange im Punkt/Bereich der maximalen Leistung zu betreiben.
Um was zu erreichen? Du meinst wahrscheinlich, um möglichst schnell zu beschleunigen? Das ist jetzt aber nicht die Fragestellung, die ich beantworten wollte. In Deinem Fall spielen ja noch Punkte, wie Getriebespreizung und Drehzahlband mit rein. Deshalb stimme ich Deiner Aussage nicht so einfach zu, bzw. glaube auch, dass sie nicht richtig ist.
Aber:
Du scheinst Dich ja, was die physikalischen Formeln angeht, relativ gut auszukennen. Ich schlage folgendes vor:
Erstelle eine Exceltabelle, in der Du den Beschleunigungsverlauf berechnest. Sozusagen eine 'Minisimulation'. Das ist wirklich gar nicht so schwer. In einer Stunde sollte das auf jeden Fall zu machen sein. Dazu musst Du nur in einer Spalte den Zeitverlauf vorgeben (z. B. Schrittweite eine Sekunde) und davon abhängig alle Größen, wie Fahrwiderstände, Fahrzeugbeschleunigung, Motorleistung, Raddrehmoment, Raddrehzahl, Geschwindigkeit, etc.
So kannst Du ganz einfach mal unterschiedliche Schaltstrategien selbst durchspielen und siehst, wie das Fahrzeug am schnellsten beschleunigt. Ich würde es im ersten Schritt nicht zu kompliziert machen: Keine Schlupfberechnung, keine Nebenaggragate (z. B. Generator, Klimakompressor, etc.), keine Turboaufladung. Sowas kann man dann im Laufe der Zeit immer weiter verfeinern.
Wenn Du möchtest, helfe ich Dir dabei gerne.
Das 'größte' Problem dabei ist, dass man einen Zusammenhang zwischen Motordrehzahl und Motormoment mathematisch herstellen muss, weil die Motordrehzahl ja eine berechnete Größe ist und in Abhängigkeit dieser ein Motormoment bestimmen muss. Dieses Problem kann man lösen, indem man von Excel vom Drehmoment ein Ausgleichspolynom in einer Grafik erstellen lässt (in einem Diagramm: rechte Maustaste auf den Kurvenverlauf -> Trendlinie hinzufügen -> Polynomisch -> mit dem Grad (Reihenfolge) etwas spielen, bis die Kurve einigermaßen passt -> 'Formel in Diagramm anzeigen' auswählen). So erhältst Du eine Formel, mit dessen Hilfe Du ein Motormoment in Abhängigkeit der Motordrehzahl berechnen kannst. Der Rest sollte sich dann von alleine ergeben.
Wie gesagt, wenn Du Hilfe brauchst, helfe ich Dir gerne. Das hätte auch den Vorteil, dass man die Frage 'mit welcher Schaltstrategie beschleunigt man ein Fahrzeug am schnellsten' ganz nüchtern betrachten kann, ganz ohne unsachliche 'Streitereien'.
Das ist ja das schöne an der Technik: Wenn man etwas physikalisch/mathematisch beschreibt, dann kann niemand behaupten, es wäre anders. Sofern das Modell natürlich richtig ist ;-)
Zitat:
@christian_2 schrieb am 6. August 2019 um 09:34:28 Uhr:
@Razzemati
Zitat:
@christian_2 schrieb am 6. August 2019 um 09:34:28 Uhr:
Zitat:
Du solltest dringend noch mal die Schulbank drücken, Herr Inschenjöhr!
Sag mal, kennen wir uns? Habe ich Dir irgendwas getan, dass Du so redest?
Wenn Du eine Antwort von mir möchtest, dann bleibe höflich (so wie ich). So werde ich auf das, was Du geschrieben hast, nicht eingehen. Ich habe keine Lust, über Umgangsformen zu diskutieren oder mich blöd anmachen zu lassen.
Ja, da habe ich mich wohl zu einer Nachlässigkeit der Umgangsformen hinreissen lassen. Bitte entschuldige.
Zu Deinem Satz hier habe ich eine Frage:
„Nachdem die Drehzahl aber beim Anfahren Null ist (das Rad dreht sich ja nicht), ergibt sich eine (Rad-) Leistung von Null. Und das wäre natürlich absurd, wenn eine Größe, die Null ist, dafür verantwortlich sein soll, dass etwas passiert; dass das Fahrzeug beschleunigt.
Das Fahrzeug beschleunigt, weil das Drehmoment zu diesem Zeitpunkt nicht Null ist.“
Von welcher Drehzahl sprichst Du? Die Motordrehzahl ist beim Anfahren nie Null, weil der Motor ja mindestens mit Leerlaufdrehzahl dreht. Die Drehzahl der Antriebsräder ist dann Null aber darum geht es ja nicht. Und wenn die Motordrehzahl nicht Null ist, liefert der Motor auch ein Drehmoment und das muss über die Kupplung oder den Wandler erst auf den Antrieb übertragen werden. Die Drehzahlen von Motor und Antriebsrädern werden also angeglichen. Daher war dieser Satz von Dir unschlüssig bzw. irreführend, weil Du die falsche Schlussfolgerung daraus gezogen hast. Und deshalb stimmt die Formel auch. Motordrehzahl, Motordrehmoment und Motorleistung hängen untrennbar mit einander zusammen. Ist eine dieser Größen Null, sind es die anderen beiden auch.
Zitat:
@christian_2 schrieb am 6. August 2019 um 09:39:17 Uhr:
Wie gesagt, wenn Du Hilfe brauchst, helfe ich Dir gerne. Das hätte auch den Vorteil, dass man die Frage 'mit welcher Schaltstrategie beschleunigt man ein Fahrzeug am schnellsten' ganz nüchtern betrachten kann, ganz ohne unsachliche 'Streitereien'.
Das ist ja das schöne an der Technik: Wenn man etwas physikalisch/mathematisch beschreibt, dann kann niemand behaupten, es wäre anders. Sofern das Modell natürlich richtig ist ;-)
Ich glaub' nicht das er deine Hilfe braucht, der macht das professionell...
Zitat:
@HansDampfd schrieb am 25. Juli 2019 um 17:27:05 Uhr:
Firmenrechner, was machst Du denn beruflich?
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 25. Juli 2019 um 17:28:32 Uhr:
Na was wohl, wenn ich so einen Kram habe? Antriebstrangapplikation.
Grüße,
Zeph
@christian_2: Diese Tabelle und das Diagramm dazu habe ich doch längst geliefert, inklusive des Zusammenhangs von Motordrehzahl und Motordrehmoment. Du musst sie Dir nur mal ansehen. Da ist alles drin. Ich verstehe nicht, weshalb Du jetzt solch eine Tabelle von anderen Usern forderst.
Es wäre m.E. sehr interessant, parallel zu diesen theoretischen Überlegungen,
Spezialisten aus dem Drag-Sport zu fragen,
wie sie zu den höchsten Beschleunigungen ihrer Gefährte kommen. 🙂
Zitat:
@WQ33 schrieb am 6. August 2019 um 10:53:13 Uhr:
Es wäre m.E. sehr interessant, parallel zu diesen theoretischen Überlegungen,
Spezialisten aus dem Drag-Sport zu fragen,
wie sie zu den höchsten Beschleunigungen ihrer Gefährte kommen. 🙂
Na mit einer möglichst hohen Leistungskurve. Wie die Fahrzeughersteller auch. 😉
Zitat:
@Razzemati schrieb am 6. August 2019 um 10:57:34 Uhr:
Zitat:
@WQ33 schrieb am 6. August 2019 um 10:53:13 Uhr:
Es wäre m.E. sehr interessant, parallel zu diesen theoretischen Überlegungen,
Spezialisten aus dem Drag-Sport zu fragen,
wie sie zu den höchsten Beschleunigungen ihrer Gefährte kommen. 🙂Na mit einer möglichst hohen Leistungskurve. 😉
... und mit klebrigen Reifen,
um das gewaltige Drehmoment auf die Straße bringen zu können! 🙂
Zitat:
Ja, da habe ich mich wohl zu einer Nachlässigkeit der Umgangsformen hinreissen lassen. Bitte entschuldige.
Passt. Ist vergessen.
Zitat:
Zu Deinem Satz hier habe ich eine Frage:
„Nachdem die Drehzahl aber beim Anfahren Null ist (das Rad dreht sich ja nicht), ergibt sich eine (Rad-) Leistung von Null. Und das wäre natürlich absurd, wenn eine Größe, die Null ist, dafür verantwortlich sein soll, dass etwas passiert; dass das Fahrzeug beschleunigt.
Das Fahrzeug beschleunigt, weil das Drehmoment zu diesem Zeitpunkt nicht Null ist.“Von welcher Drehzahl sprichst Du?
Alles auf das Rad bezogen. Also Raddrehzahl.
Zitat:
Die Motordrehzahl ist beim Anfahren nie Null, weil der Motor ja mindestens mit Leerlaufdrehzahl dreht. Die Drehzahl der Antriebsräder ist dann Null aber darum geht es ja nicht.
Letztendlich schon. Ein PKW-Verbrennungsmotor kann bei einer Drehzahl Null kein Moment erzeugen, er braucht eine Mindestdrehzahl. Deshalb braucht man ja die Kupplung.
Wenn man einen Verbrennungsmotor auf einem Prüfstand fährt, Volllast einstellt und die Drehzahl des Motors immer weiter absenkt, dann sieht man folgendes:
Bei Leerlauf gibt der Motor noch ein gewisses Moment ab, weil man ja nie so genau weiß, wie groß die Belastung für den Motor im schlimmsten Fall im Leerlauf werden wird (Zuschaltung der Nebenaggregate, Anfahren bei Leerlauf, etc.).
Drückt man die Motordrehzahl noch weiter, dann wird das vom Motor abgegebene Moment immer kleiner. Hersteller zeigen das in der Regel nicht in ihren Diagrammen, weil das "keinen guten Eindruck" macht. Du kannst mal versuchen im Netz ein entsprechendes Diagramm zu finden, ich habe noch keines gefunden.
Jedenfalls wird irgendwann mal das Motormoment, das man an der Kurbelwelle misst, null. In diesem Zustand kann der Motor nur noch seine interne Reibung überwinden, gibt aber kein Moment mehr nach außen ab. Wenn man jetzt die Drehzahl noch weiter reduziert, dann bleibt der Motor stehen.
Entscheidend ist, dass das bei Drehzahlen größer null passiert. Das ist der Grund, warum PKW-Verbrennungsmotoren eine Kupplung brauchen.
Aber ein E-Motor kann aus einer Drehzahl von null losfahren. Wenn das Fahrzeug steht, dann ist die Wellenleistung am E-Motor auch null, weil die Welle des E-Motors ja steht (P = M x n).
Die elektrisch, aufgenommene Leistung des E-Motors ist natürlich nicht null, weil es ja Verluste im E-Motor gibt.
Zitat:
Und wenn die Motordrehzahl nicht Null ist, liefert der Motor auch ein Drehmoment und das muss über die Kupplung oder den Wandler erst auf den Antrieb übertragen werden. Die Drehzahlen von Motor und Antriebsrädern werden also angeglichen.
Stimmt alles. Wie gesagt, beim Verbrennungsmotor ist das halt etwas komplizierter. Beim E-Motor ist das eindeutiger.
Zitat:
Daher war dieser Satz von Dir unschlüssig bzw. irreführend, weil Du die falsche Schlussfolgerung daraus gezogen hast.
Wie gesagt, meine Aussage bezog sich auf das Rad, nicht auf den Verbrennungsmotor. Beim Anfahren gibt der Verbrennungsmotor natürlich Leistung ab, weil er ja alle Verluste im Antriebstrang überwinden muss (Kupplungsverluste). Das hat aber nichts damit zu tun, dass die Radleistung beim Anfahren im ersten Moment null ist, weil es sich nicht dreht. Es wird aber ein Moment, dass an der Welle anliegt, über den Hebelarm (Radhalbmesser) in eine Kraft gewandelt. Und diese Kraft beschleunigt das Fahrzeug. Wie groß die Beschleunigung ist, hängt dabei nur von den Fahrwiderständen (Roll- und Steigungswiderstand) und der Fahrzeugmasse ab. Luftwiderstand ist beim Anfahren ja null, sofern es windstill ist. Ließe man die Fahrwiderstände außer acht, ergäbe sich dann, was schon öfter mal jemand schrieb:
F = m x a -> a = F / m.
@Razzemati:
Zitat:
Diese Tabelle und das Diagramm dazu habe ich doch längst geliefert, inklusive des Zusammenhangs von Motordrehzahl und Motordrehmoment. Du musst sie Dir nur mal ansehen. Da ist alles drin. Ich verstehe nicht, weshalb Du jetzt solch eine Tabelle von anderen Usern forderst.
Kannst Du mir bitte helfen? Welchen Beitrag meinst Du genau?
Hm, lest ihr alle nur schnell quer?
Zitat:
@christian_2 schrieb am 6. August 2019 um 09:39:17 Uhr:
@Rael_Imperial(...)
Zitat:
Also ist es letztlich doch die Motorleistung (bezogen auf die Fahrzeugmasse), die die maximale Beschleunigung bestimmt.
Nein. Du siehst doch in der Grafik, dass die Beschleunigung bei einer Motordrehzahl von 2000 1/min (maximales Motormoment) bei etwa 7.1 m/s² liegt, bei einer Drehzahl von 4400 1/min (maximale Leistung) bei 5.1 m/s². 7.1 m/s² ist doch größer als 5.1 m/s², deshalb verstehe ich Deinen Schluss nicht.
(...)
Wann fällt euch auf, dass ihr den gleichen Begriff verwendet, aber in anderen Situationen?
Definiere eine maximale Beschleunigung? Welche Situation wird hier betrachtet? m/s² oder einfach nur die schnellste Zeit, um von Tempo A auf Tempo B zu kommen. 😉
Betrachtet man m/s², beantwortet das Drehmoment und sein Verlauf die Frage. Die Leistung spielt hier keine Rolle.
Betrachtet man jedoch die Zeit, die man braucht, um von Tempo A auf B zu kommen, spielt die Leistung die entscheidende Rolle. Nämlich jene, die am Ende auf die Straße gebracht wird.
Ist das ok so?
christian_2 betrachtet die Beschleunigung in m/s² und dazu wollte er eine Tabelle/Grafik haben.
VG myinfo
Zitat:
@Razzemati schrieb am 6. August 2019 um 04:15:13 Uhr:
Zum besseren Verständnis habe ich mal ein Zugkraftdiagramm für zwei Fahrzeuge mit deutlich unterschiedlichem maximalen Drehmoment (780Nm zu 740Nm) aber gleicher maximaler Leistung dargestellt. Beide Autos beschleunigen gleich schnell, weil die Zugkraftkurve (grün) in Abhängigkeit zur Fahrzeuggeschwindigkeit dennoch gleich verläuft. Das höhere Drehmoment von Fahrzeug 1 bringt ihm keinen Vorteil bei der Beschleunigung. Und es zeigt auch, dass es sehr wohl etwas bringt, die Gänge voll auszudrehen, weil man dann im nächst höheren Gang nicht so viel Zugkraft durch die längere Übersetzung verliert.
Ich habe mir im Gegensatz zu Dir keine Fehltritte erlaubt, also keinen Grund mich zu entschuldigen. Und deine simple Exceltabelle zeigt weder ein richtiges Zugkraftdiagramm, noch ein Beschleunigungsdiagramm.
Wenn Du dir so sicher bist dann rechne doch die Beschleunigung in Abhängigkeit der Zeit aus bzw. erstelle ein richtiges Zugkraft Diagramm F(v).
Ich kann nichts dafür wenn Dir elementare Kenntnisse in Physik fehlen und Du die Bewegungsgleichung oder die Definition von Beschleunigung nicht verstanden hast.
Ich werde mich hier jetzt aus der Diskussion verabschieden, das Niveau der Physiklaien wie Du es einer bist, ist mir dann doch zu unterirdisch.
Ich habe hier im Thread noch ein gutes Beispiel zum Abschluss gefunden:
https://i.ebayimg.com/00/s/OTg5WDE2MDA=/z/~AsAAOSwmftdLR44/$_10.JPG
Da sieht man im zweiten Gang sehr deutlich wie die Beschleunigung mit zunehmenden Motordrehmoment erst ansteigt und zur maximal Leistung im zweiten Gang wieder abfällt.
Der Unterschied zu den beiden genannten Fahrzeugen ist der, dass das leistungsstärkere Fahrzeug das Drehmoment über einen längeren Drehzahlbereich anliegen hat. Es sollte eigentlich klar sein das die Summe der Motordrehmomente im Drehzahlband der Schaltbereiche entscheiden ist. Mit der Leistung hat das trotzdem nichts zu tun, bezüglich Beschleunigung.