Drehmoment vs. Leistung - was macht die Beschleunigung

[Reinbieger]

Hallo,
ich habe mir ein paar Gedanken um die Größen Drehmoment und Leistung beim Autofahren gemacht und mir ein paar Dinge dazu durchgelesen. Dabei habe ich oft gelesen, dass die Leistung ausschlaggebend für die Beschleunigung sei. Wenn ich mir aber jetzt überlege, dass die Winkelbeschleunigung an der Kurbelwelle ja direkt proportional zum Drehmoment des Motors ist, welche Rolle soll da die Leistung spielen? Ich hätte gerne ein klares Bild wie sich die aktuelle Leistung und das aktuelle Drehmoment beim Fahren bemerkbar machen, jedoch verwirre ich mich da glaube ich mit meinen Gedankenansätzen selbst.

Meine Ideen:
Ich weiß, dass Leistung und Drehmoment nicht unabhängig voneinander sind, sondern über die Drehzahl zusammenhängen. Wenn ich jetzt überlege was die Beschleunigung beim Fahren ausmacht, fallen mir zwei Argumentationen ein:

1) Die Beschleunigung ist proportional zur Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle. Diese wiederum ist proportional zum anliegenden Drehmoment -> also bestimmt das Drehmoment die Beschleunigung.

2) Um ein Auto zu beschleunigen muss kinetische Energie übertragen werden. Die aktuelle Leistung des Motors gibt an, wie viel Energie pro Zeit er auf das Auto überträgt. -> also bestimmt die Leistung die Beschleunigung.

Welche der Aussagen ist richtig? Ist es überhaupt eine oder kann man beide irgendwie vereinen?

Viele Grüße

[Spannungsprüfer135469]

Zitat:

@christian_2 schrieb am 5. Juni 2023 um 18:02:50 Uhr:

PS: *plonk*
Ich finde es einfach super, dass ich nie wieder was von Dir lesen muss.

Damit gibt man Leuten den Freibrief, hinter dem eigenen Rücken Blödsinn zu verbreiten, ohne davon was mitzubekommen. Geb' ich nur zu bedenken. Das ist der Grund, warum sich nie jemand auf meiner Ignore-Liste befinden wird. Auch wenn's manchmal lästig ist.

Grüße,
Zeph

[Go}][{esZorN]

Btt bitte

[schaumkrone]

Ein gutes Beispiel für einen drehmomentoptimierten Motor ist der Motor des Lanz Bulldog, der das Drehmoment eines Supersportwagens und die Leistung eines Kleinwagens liefert. Um mal bei der Radfahreranalogie zu bleiben: Der Radfahrer mit starken Beinen kann in einem großen Gang mit geringer Drehzahl den Berg hochfahren, während ein anderer Radfahrer mit schwächeren Beinen mit derselben Geschwindigkeit den Berg hochfährt, dafür allerdings einen niedrigeren Gang benutzt, wodurch er dann schneller treten muss. Beide Radfahrer leisten bei Gleichheit aller sonstigen Variablen dieselbe Arbeit W = F x s, wobei der Erste mehr Kraft aufwänden kann und daher weniger Umdrehungen bzw. Weg zurücklegen muss und der Letzte seine mangelnde Kraft durch mehr Umdrehungen, also Weg, kompensiert. Da beide den Berg in derselben Geschwindigkeit hochfahren, erzeugen sie dieselbe Leistung P = W / t.

[gla]

So ist es!
Als Radfahrer kann man sich aussuchen ob man mehr Kraft (bzw. Drehmoment) aufbringen will (oder kann) oder ob man rascher in die Pedale treten will (oder Kann).
Die Leistung ist bei gleicher Geschwindigkeit die gleiche.

[HappyDolphin]

Zitat:

@Reinbieger schrieb am 24. Mai 2023 um 22:07:10 Uhr:

Mit Beschleunigung meine ich nicht die mittlere Beschleunigung, sondern die momentane Beschleunigung (also Funktion von Zeit oder Geschwindigkeit o.Ä.). Wenn ich für einen bestimmten Drehzahlwert die Leistung und das Drehmoment kenne, wie berechne ich dann die aktuelle Beschleunigung (also Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs)? Dabei sollen Luftwiderstand etc. mal großzügig vernachlässigt werden.

Formeln sagen mehr als 1000 Worte:

Berechnung der Beschleunigung (ohne Berücksichtigung von Luftwiderstand, Rollwiderstand und Steigung sowie Verlusten zwischen Motor und Rädern):

ausgehend vom Motordrehmoment M:

a = M * i / (m * r)

a = Beschleunigung
M = Motordrehmoment
i = Gesamtübersetzungsverhältnis (Getriebe- und Achse)
m = Gesamtmasse des Fahrzeugs
r = Radius der Räder

oder ausgehend von der Motorleistung P und der Motordrehzahl n:

a = P * i / (m * 2 * pi * r * n)

a = Beschleunigung
P = Motorleistung
i = Gesamtübersetzungsverhältnis (Getriebe- und Achse)
m = Gesamtmasse des Fahrzeugs
r = Radius der Räder
n = Motordrehzahl

oder ausgehend von der Motorleistung P und der Fahrgeschwindigkeit v:

a = P / (m * v)

a = Beschleunigung
P = Motorleistung
m = Gesamtmasse des Fahrzeugs
v = Geschwindigkeit des Fahrzeugs

Beispiele für Golf 7 1.5 TSI 130 PS:

3. Gang:
a_max = M_max * i / (m * r) = 200 Nm * 5,196 / (1500 kg * 0,31 m) = 2,23 m/s² = 8,05 km/h / s

6. Gang:
a_max = M_max * i / (m * r) = 200 Nm * 2,604 / (1500 kg * 0,31 m) = 1,12 m/s² = 4,03 km/h / s

[eddy_mx]

Zitat:

@HappyDolphin schrieb am 7. Januar 2024 um 13:11:44 Uhr:

Formeln sagen mehr als 1000 Worte

Kann leider aus den ganzen Zahlen nichts deuten.

[freespace49]

Die Zahlen sind nur ein Beispiel. Wenn du die Zahlen variierst, das Auto beispielsweise einfach mal doppelt so schwer machst, erkennst du den Einfluss auf die Beschleunigung. Genauso geht das mit der Motorleistung etc...

Erst dann kann man als Laie überhaupt den Einfluss und die Abhängigkeiten auf die Beschleunigung sehen.

Du hast doch auf der ersten Seite dieses Threads schon ein gewisses Verständnis bewiesen...

[Rael_Imperial]

Die Formeln hatten wir schon auf der ersten Seite. Wo liegt hier jetzt der Erkenntnisgewinn?

[Go}][{esZorN]

Gelerntes sollte man regelmäßig auffrischen.😁