Turbobenziner: Abhängigkeit des Verbrauchs von Fahrweise

[nabenschalter]

Die Meinung ist weit verbreitet, dass Downsizing-Benziner ihre auf dem Papier niedrigen Verbrauchswerte nur bei angepasster Fahrweise einhalten. Zum Beispiel heißt es in einem Autotest vom ADAC (Peugeot 508 1.6 PureTech 180 Allure EAT8): „Insgesamt gesehen ist der Verbrauch heutzutage recht hoch, er hängt aber wie so oft bei Turbobenzinern stark von der Fahrweise ab“.

Ich fahre einen Berlingo (3. Generation) mit dem kleineren 1.2 PureTech Motor und der gleichen Wandlerautomatik und mache mir einen Sport daraus, möglichst sparsam zu fahren.

Zu dem 1.2 PureTech Motor liefert PSA ein Diagramm welches zeigt, dass der geringste Verbrauch CO2-Emissionen von 237 g/kWh entspricht. Dieser optimale Punkt liegt bei 2700 1/min und mittlerem Druck. PSA gibt aber auch an, dass der Bereich mit geringem Verbrauch (<= 240 g/kWh) sehr groß ist und sich bei mittleren Drücken von 1250 bis 4500 1/min erstreckt. Das Diagramm findet sich z.B. auf Seite 43 folgender Präsentation https://www.arts-et-metiers.asso.fr/.../840_compte_rendu.pdf

Nun zu meiner Frage: sollte beim 1.2 PureTech, einem typischen modernen Turbobenziner, der Verbrauch angesichts des Diagramms nicht gerade besonders *unabhängig* von der Fahrweise sein, zumindest weniger abhängig als bei anderen Motoren? Also gerade das Gegenteil der oben zitierten Behauptung? Oder spielen andere Faktoren eine Rolle? Welche?

Mir ist die Problematik des höheren Verbrauchs durch Volllastanreicherung bekannt. Aber kommt man bei einigermaßen gemäßigter Fahrweise überhaupt in diesen Bereich? Zumal beim 1.2 PureTech Vorkehrungen getroffen worden sind um die Volllastanreicherung zu vermeiden.

[GaryK]

Zitat:

@christian_2 schrieb am 9. Juli 2020 um 10:21:31 Uhr:

Stattdessen wird auf seine Meinung gepocht. Quellen aus der Fachliteratur werden konsequent ignoriert. Auf physikalische Zusammenhänge wird nicht eingegangen, einfachste Formeln werden ignoriert oder nicht nachvollzogen, weil das wäre ja anstrengend.

[...]

Dann kommt so Schwachsinn raus, wie 'Leistung beschleunigt ein Fahrzeug'. Dass schon Newton im 15./16. Jahrhundert die Zusammenhänge beschrieben hat, egal. Wer ist denn schon dieser Newton...

Schön dass Leistung nichts mit "Kraft mal Geschwindigkeit" zu tun hat. Hast du eine Kraft und eine Geschwindigkeit, dann hast du eine Leistung. Wie schön dass du dir in einem selbstgerechten Roman binnen eines Absatzes selbst widersprichst. Oder muss ich diese Trivialformel auch noch herleiten?

Zur Formel-1: https://www.formel1.de/.../...rstappen-macht-sich-ueber-renault-lustig

"Auch wenn Motorenchef Remi Taffin gegenüber 'auto motor und sport' einräumt: "Wir können diese Leistung nicht immer abrufen. Es sind nur gewisse Leistungsspitzen in der Qualifikation." Aber immerhin. 163 der über 1.000 PS darf das Hybridsystem mit zwei Elektromotoren beisteuern. Der Rest kommt konventionell aus dem Verbrenner."

Also 1000PS Peak minus 163 aus dem Hybriden sind 837PS bzw. 620kW. Aus einem maximalen Massenstrom incl. Toleranz von 103 kg/h. Gehen wir mal davon aus, dass die Regeln in etwa eingehalten werden. Was bei 11.4 kWh/kg als Hu (ganz genaue Daten hat der Hersteller) somit 1174 kW als Hu bedeutet. 52.8%. Unter Volllast. Überraschung! Übrigens kannste die Aussage "kurzzeitig" durchaus so verstehen, dass das nur ein paar Sekunden sein werden - weils sonst Auslassventile bzw. Turbo beschädigt. Die Ventile kühlen schließlich nur bei Kontakt mit dem Zylinderkopf und werden zugleich durch den Abgasmassenstrom "zügig" erwärmt.

Über 3% mehr oder weniger wegen Sprit bzw. Massendurchsatz der Injektoren streite ich mich nicht, es bestätigt um die 50% Wirkungsgrad. Gesamt. Genau das gleiche Ergebnis, was Zeph hat.

Übrigens liegen "meine" Gasturbinen bei "bis zu 60%" mechanischem Wirkungsgrad. Allerdings mit Abwärmenutzung, dafür durch u.a. NOx und das leidige Thema "Dauerhaltbarkeit" in der Brenntemperatur limitiert. Kurz wäre mehr möglich, aber nicht wirtschaftlich.

[abm_70]

Zitat:

Das Problem sind diejenigen, die die Zusammenhänge nicht verstehen und dabei noch absolut beratungsresistent sind!

Wie oft hast Du es denn hier erlebt, dass mal jemand schreibt: "Ja, Du hast recht gehabt, da habe ich mich geirrt"?

Da stimme ich dir voll zu - ändert nur leider nichts daran, daß du trotzdem falsch liegst, und das nachweisbar und in mehreren punkten.

Zitat:

Stattdessen wird auf seine Meinung gepocht.

Wie ich bereits sagte, gibt es bei gewissen dingen einfach keine ´meinung´...wie soll das überhaupt aussehen? Person A rechnet vor, daß beispielsweise nicht amperestunden, sondern wattstunden relevant sind, und Person B sagt dann, daß sie ´meint´, daß dem nicht so sei? Ab diesem punkt wird´s einfach unseriös.

Zitat:

Dann kommt so Schwachsinn raus, wie 'Leistung beschleunigt ein Fahrzeug'.

Leistung wird in ´watt´gemessen, 735 davon entsprechen einer ´pferdestärke´, und die benötigt man, um einen gegenstand, welcher auf unserer erde 75 kg wiegt, in einer sekunde einen meter in die höhe zu heben...hat man 10 ´pferdestärken´, kann man 750kg in einer sekunde in die höhe heben - oder eben 75 kg in einer sekunde 10 meter...diese behauptung kann man sehr einfach per internetrecherche nachprüfen. Wo siehst du hier jetzt keinen zusammenhang zwischen ´leistung´ und ´beschleunigung´?

Zitat:

Auch wenn man 100 Quellen auflistet, die alle belegen, dass z. B. die Angabe eines cW-Wertes sinnvoll ist, es wird weiterhin stur behauptet, dass das keinen Sinn ergäbe.

Es wurde nicht nur behauptet, sondern auch plausibel begründet, und dies mehrfach.,wie hier jemand schon sagte: `Ich kann es erklären, aber nicht für dich verstehen´

Ich finde es übrigens gerade sehr amüsant, daß du ausführlich das beschreibst, was ich permanent denken muss, wenn ich mir dir diskutiere (bis auf den punkt, daß die person irgendwann schweigt).

[berndwegman]

Zitat:

@Zephyroth schrieb am 9. Juli 2020 um 14:50:09 Uhr:

Ich bin auch skeptisch, aber die Zahlen sprechen eine andere Sprache. Das hat mit Kaffeesatzleserei nix zu tun.

Grüße,
Zeph

Doch das ist Kaffeesatzleserei, da Du davon ausgehst die 100 kg/h wären der Maximalwert bei Nennleistung, der ist aber laut Reglement gar nicht definiert. Die 100 kg/h sind als fester und maximaler Durchschnittswert pro Runde auf Basis des unrsprünglichen Motors mit insgesamt 850 PS abzüglich den der Elektromotoren reglementiert mit einer Toleranz von 3 Gramm. Der reine Verbrenner braucht bei Nennleistung deutlich mehr als 100 kg/h, der leistungsgesteigerte mit 840 PS noch mal mehr.

Leute schaut auch die Excelsheets an, ich habe diese nicht umsonst hochgeladen.

[Spannungsprüfer135469]

Ne, der Durchflussmesser geht nicht auf den Schnitt einer Runde, sondern auf den Momentanwert. Begründet wird das mit der Begrenzung der Maximalleistung. Ergo stimmt meine Rechnung.

Und was deine Excel-Sheets angeht... Ist da ein aktueller F1-Motor drinnen? Ne? Dann brauche ich nicht reinschauen.

Grüße,
Zeph

[berndwegman]

Zitat:

@Zephyroth schrieb am 9. Juli 2020 um 22:32:36 Uhr:

Ne, der Durchflussmesser geht nicht auf den Schnitt einer Runde, sondern auf den Momentanwert. Begründet wird das mit der Begrenzung der Maximalleistung. Ergo stimmt meine Rechnung.

Und was deine Excel-Sheets angeht... Ist da ein aktueller F1-Motor drinnen? Ne? Dann brauche ich nicht reinschauen.

Grüße,
Zeph

Ja und da geht eindeutig hervor dass es sich um einen Durchschnittswert handelt. Außerdem wäre das der Maximalwert, könnte man übrigens die Leistung der Motoren nach Abschluss der Saison nicht erhöhen. Denn 100 kg/h galten schon bei einer Gesamtsystemleisung von 850 PS.
Es gibt keinen einzigen Ottomotor mit einen Wirkungsgrad von 50% und schon gar nicht bei einer Nennleistung die ab über 10000 u/min anliegt.

53% ist das Niveau des Schiffsdiesel und an dessen Verdichtung mit den hohen Carnot Wirkungsgrad kommt kein Ottomotor heran zzgl. der geringen Reibung.

[Spannungsprüfer135469]

Zitat:

Wenn das Teil aber funktioniert, misst es mit einer Frequenz von fünf Hertz, was sich an Bord des Autos tut.

Fünf Hertz also. Dh alle 200ms wird überprüft ob der Durchfluss nicht überschritten wird. Hört sich nicht nach Durchschnitt an...

Oder spielst du auf die 10sec an, dem Alarmfenster?

Grüße,
Zeph

[berndwegman]

Zitat:

@Zephyroth schrieb am 9. Juli 2020 um 23:01:20 Uhr:

Zitat:

Wenn das Teil aber funktioniert, misst es mit einer Frequenz von fünf Hertz, was sich an Bord des Autos tut.

Fünf Hertz also. Dh alle 200ms wird überprüft ob der Durchfluss nicht überschritten wird. Hört sich nicht nach Durchschnitt an...

Grüße,
Zeph

Welche Kausalität hat denn die Messungsfrequenz mit dem Durchschnittswert? Gar keine.

""Aktuell darf man die 100kg/h ab 10500 1/min einspritzen. Deswegen wird nicht viel höher gedreht (nur so, dass man beim Schalten wieder sinnvoll rauskommt), weil die Leistung nicht mehr zunimmt. (...sind dann bei 12000 113.5kg/h und bei 15000 140.5 kg/h). ""

Nur hat der Motor bei 10500 eben nicht seine Nennleistung von 840 PS.

Grundlagen, die Dich sowie so nicht interessieren

https://media.springernature.com/.../418387_1_De_4_Fig3_HTML.png

Vielleicht eine Buchempfehlung:
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-55335-0_4

[berndwegman]

Und schon hat sich die Diskussion erledigt 🙂

Hier mal ein ordentlicher Motor mit 18,5:1

https://www.mtu-solutions.com/.../...er-baureihe-8000-fuer-marine.html

Soll der F1 mit seinen 33% Wirkungsgrad mal nachmachen

Und auch dieser Motor schafft nur 45%, da eben auch hier die Reibung aufgrund der Drehzahl von 1100 noch deutlich zu hoch ist. Für 53% muss u.a die Drehzahl schon deutlich unter 200 liegen und die Verdichtung noch mal etwas höher sein.

[FWebe]

Interessant die Grafik, insbesondere wenn man berücksichtigt, dass dort die Grenze bei 10:1 für den Ottoprozess gezogen wird und das, wo es viele Benziner (nicht zwingend nur Ottomotoren, umgekehrt sind Ottomotoren ja auch nicht zwingend Benziner) gibt, welche höhere geometrische Verdichtungen nutzen.
Die höchste Verdichtung in aktuellen Serien-PKW mit Benzinmotoren dürfte derzeit wohl bei 16,3:1 liegen.

Weiterhin ist auch interessant, dass bei den üblichen Angaben zum Wirkungsgrad eher ein bestimmtes Drehzahl- und Lastfenster relevant ist und weniger die forcierte Absenkung der Drehzahl. Wenn man davon ausgeht, dass dies an der Kurbelwelle gemessen wird, würde man erwarten, dass alle motorbezogenen Verlustleistungen berücksichtigt sind.

Apropos MTU:
Die 4000er Reihe erzielt als Gasmotor einen elektrischen Wirkungsgrad von 44,3 %, sprich inklusive Stromwandlung liegt dieser fremdgezündete Motor auf dem Niveau des genannten Dieselmotors.

Was die F1-Motoren anbelangt, muss man natürlich sagen, dass die Datenlage eher mau ist.
Man sollte jedoch berücksichtigen, dass die Motoren den Abgasstrom besser nutzen, als das bei vielen anderen Motoren üblich ist, da ja nicht nur Ladedruck, sondern auch Strom damit generiert wird.
Für PKW-Motoren wünsche ich mir tatsächlich so etwas in der Richtung, weil Turbomotoren damit dann auch endlich akzeptabel würden.

[berndwegman]

Zitat:

@FWebe schrieb am 10. Juli 2020 um 00:00:36 Uhr:

Man sollte jedoch berücksichtigen, dass die Motoren den Abgasstrom besser nutzen, als das bei vielen anderen Motoren üblich ist, da ja nicht nur Ladedruck, sondern auch Strom damit generiert wird.
Für PKW-Motoren wünsche ich mir tatsächlich so etwas in der Richtung, weil Turbomotoren damit dann auch endlich akzeptabel würden.

Die Ingenieurskunst erlaubt sogar einen Wärmetauscher in den Abgasstrang einzubauen, was nichts anderes als die Wärmerückkopplung in einem Kraftwerk ist. Immerhin betragen, je nach Last, die Abgasverluste satte 40%. Nur es gibt leider so böse BWLer mit einem ganz gefährlichen Rotstift, wünschen kann man sich also sehr viel.....

[Gelöscht5395754]

Zitat:

Nein, hab' ich nicht. Aber ich halte es aus dem Bauch heraus für durchaus möglich. Ein Magermotor ist sparsamer als die heutigen Homogen-DI's, nur kommt der mit den Stickoxiden nicht klar. Ein Diesel der auf eine einzige Haupteinspritzung setzt ist effizienter, verzichtet man auf AGR, Oxikat und DPF gibt's noch weniger Gegendruck (und Verrußung des Motors), was ihn auch effizienter macht. Nur wie gesagt, Abgase im Eck und wie ein Diesel klingt mit nur einer Haupteinspritzung, na ja, wie ein Traktor halt.

Ich halte diese Zahl für viel zu hoch (ist aber auch nur eine Meinung). Beim Benziner könnte man theoretisch etwas magerer fahren, was den Wirkungsgrad etwas erhöhte. Aber so weit ist man von Lambda = 1 nicht weg.
Beim Diesel könnte man den Spritzbeginn auf etwas früher einstellen, was heißere Temperaturen und damit mehr NOx bedeutete. Nachdem es aber mittlerweile viele SCR-Only-Motoren gibt (also kein AGR mehr!), sind die NOx kein Argument mehr. Aber ich weiß auch, dass bei den NOx immer ein Kompromiss aus Spritzbeginn und AdBlue-Verbrauch gemacht wird.
So, wie ich das aktuell sehe, bliebe dann nur noch der Abgasgegendruck, aber der macht m. E. keine 30 % aus.
Wenn's Dich interessiert: Ich werde meine Kollegen von der Verbrennung fragen (man will ja nicht dumm sterben). Schreibe mir eine PM, wenn Du die Antwort wissen willst, in diesem Thread lese ich nicht mehr mit.

Zitat:

Zitat:

Dann kommt so Schwachsinn raus, wie 'Leistung beschleunigt ein Fahrzeug'. Dass schon Newton im 15./16. Jahrhundert die Zusammenhänge beschrieben hat, egal.

Sorry, das ist kein Schwachsinn, sondern eine erweiterte Sicht. Klar kann man Beschleunigung rein auf Kräfte und Drehmomente zurückführen, ist praktischer und einfacher. Ändert aber nichts an der Tatsache das sobald Bewegung im Spiel ist, eine Leistung (F x v oder M x n) entsteht.

'Erweiterte Sicht'???

Und nein.

Ein Körper im Weltraum, der eine Geschwindigkeit hat, bewegt sich. Dazu wird aber keine Leistung benötigt.

Im Anfahrpunkt ist die Radleistung 0 W. Wie könnte man mit 'nichts' (0 W) eine Änderung (der Geschwindigkeit) hervorrufen?

Der Beschleunigungsverlauf folgt (wenn man Verluste außer acht lässt) in einem Gang dem Motormomentenverlauf, nicht dem Leistungsverlauf.

Aber nachdem das Thema hier schon mehrfach durchgekaut wurde, gibt's von mir dazu nur noch ein Copy&Paste von dem, was ich mal jemanden privat geschrieben habe. Das passe ich jetzt aber nicht mehr an, weil es mir die Arbeit nicht mehr wert ist.

Zitat:

Ganz allgemein erstmal:
Es hängt von vielen Faktoren ab, welches Fahrzeug schneller beschleunigt, nicht nur vom maximalen Drehmoment oder gar der maximalen Leistung!

Um ein paar Faktoren zu nennen:
- Fahrzeugmasse (sehr wichtig)
- cW-Wert (wichtig)
- proj. Stirnfläche des Fahrzeugs (wichtig)
- Rollwiderstandsbeiwerte der Reifen (wichtig)
- Luftdichte (weniger wichtig)
- Wirkungsgrade im Antriebstrang (wichtig)
- Radhalbmesser (= Hebelarm, Antriebsreifen: weniger wichtig)
- Hinterachsübersetzung (weniger wichtig)
- Getriebeübersetzungen/Spreizung der Gänge, in denen beschleunigt wird (wichtig)
- Anzahl der Schaltungen bis zur Zielgeschwindigkeit (wichtig)
- Schaltzeiten (wichtig)

Die pauschale Aussage, dass das Fahrzeug mit der größeren Nennleistung schneller beschleunigt, ist falsch!

Ganz anschaulich wird das, wenn Du zwei exakt gleiche Fahrzeuge hast (mit gleicher Leistung).
Wenn Du die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h vergleichst, beschleunigen die (gleichen) Fahrzeuge logischerweise gleich schnell (bei gleichen Rahmenbedingungen).
Wenn Du aber eines der beiden Fahrzeuge belädst, dann wird das beladene Fahrzeug langsamer beschleunigen (und nicht gleichschnell wegen gleicher Motorleistung). Daraus folgt: wenn man nur die Leistung zweier Fahrzeuge vergleicht, kann man nicht sagen, welches Fahrzeug schneller beschleunigt. Gleiches gilt demzufolge auch fürs maximale Motormoment.

Ein noch extremeres Beispiel:
Mein alter VW Polo mit einer Nennleistung von 45 PS (soweit ich das noch im Kopf habe) beschleunigt schneller auf 50 km/h als ein Flugzeugträger mit der Nimitz-Klasse mit einer Leistung von 280.000 PS (https://de.wikipedia.org/wiki/Nimitz-Klasse). Auch das Drehmoment des Flugzeugträgers dürfte 'etwas' größer sein, als beim Polo. Wenn man z. B. von einer Drehzahl von 50 1/min für die Schrauben ausgeht (geschätzt), ergäbe sich ein Drehmoment von 39.300.000 Nm an den Antriebswellen. Ohne zu wissen, wieviel Drehmoment der Motor des Polos hatte: ich behaupte, der hat weniger als 39 Millionen Nm!

Warum beschleunigt der Flugzeugträger nicht schneller, obwohl der doch viel mehr Leistung hat?
Antwort: Weil die Widerstandskräfte beim Flugzeugträger größer sind:
1. sein Luftwiderstand ist größer
2. er hat zwar keinen Rollwiderstand, dafür einen riesigen Wasserwiderstand
3. seine Masse ist auch größer (Trägheit) als die des Polos

Gleiches gilt z. B. auch für einen Vergleich Polo mit einem herkömmlichen Lkw. Auch der Lkw hat mehr Leistung und mehr Drehmoment als der Polo, wird aber bei einem Rennen von 0 auf 50 km/h gegenüber dem Polo trotzdem verlieren, wenn er voll beladen ist.

Wovon hängt die Fahrzeugbeschleunigung dann letztendlich ab?
Allgemein ausgedrückt: Die Beschleunigung eines Körpers hängt einzig und alleine von der resultierenden Kraft ab, die auf ihn wirkt. Und die Größe der Beschleunigung hängt wiederum von seiner Masse ab. Frei nach Newton:
F = m x a -> a = F / m
Man sieht hier schon in der Formel, dass erstmal keine Leistung als Größe auftaucht.

Wenn sich ein Körper im freien Weltraum (keine Gravitationskräfte anderer Massen) befindet und man möchte ihn beschleunigen, dann muss man eine Kraft auf ihn einwirken lassen. Wenn man einen Körper im Weltraum in Drehung versetzen will, dann muss man ein Drehmoment auf seine Rotationsachse einwirken lassen. Das, was für die Drehbewegung das Drehmoment ist, ist für die Längsbewegung die Kraft. Das Antriebsrad wandelt letztendlich nur das Drehmoment über den Hebelarm in eine Kraft um.
Für die Längsbewegung im Weltraum gilt noch: Solange eine Kraft auf einen Körper einwirkt, wird der Körper beschleunigt (Effekte der Relativitätstheorie mal weggelassen). Wenn man die Kraft wegnimmt, dann behält der Körper seine Geschwindigkeit bei, wird also nicht wieder langsamer. Wirkt die Kraft entgegen der Flugrichtung, wird der Körper abgebremst.
Das heißt, es sind letztendlich nur Kräfte, die einen Körper beschleunigen oder verzögern. Für ein Auto gilt die gleiche Physik, wie für den Körper im Weltraum (warum sollte es auch anders sein?). Der einzige Unterschied ist, dass auf ein Auto, wenn es fährt, permanent Widerstandskräfte wirken (z. B. Luft- oder Rollwiderstand). Das heißt:
Wenn man keine Kraft auf die Antriebsräder wirken lässt und das Fahrzeug fährt, dann wird das Fahrzeug bis zum Stillstand (in der Ebene) verzögert.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten werden soll, müssen Antriebskraft und die Summe der Widerstandskräfte gleich groß sein.
Wenn das Fahrzeug beschleunigt werden soll, dann muss die Antriebskraft größer als die Summe der Widerstandskräfte sein.

Die Fahrzeugbeschleunigung wird dann genauso (frei nach Newton) ausgerechnet, wie beim Körper im Weltraum, nur mit dem Unterschied, dass die resultierende Kraft am Reifen eingesetzt werden muss:
a = F_res / m

Die resultierende Kraft wiederum wird vom Drehmoment am Reifen erzeugt, dass wiederum vom Motor kommt (mit Übersetzung/Wandlung im Getriebe). Das Motormoment bzw. das 'resultierende' Motormoment beschleunigt also das Fahrzeug.

Was hat es mit der Leistung auf sich?
Die Leistung ist erstmal 'nur' eine Rechengröße, sagt aber nichts über die Beschleunigung eines Körpers aus. Es gibt unterschiedliche Arten von Leistungen: z. B. elektrische Leistung, chemische Leistung, mechanische Leistung, Strahlungsleistung, etc. Niemand käme auf die Idee z. B. Strahlungsleistung in irgendeiner Form mit der Beschleunigung eines Körpers in Verbindung zu bringen. Kräfte (und damit Drehmomente) verursachen hingegen prinzipiell IMMER Beschleunigungen (translatorisch oder rotatorisch) - es sei denn, unterschiedliche Kräfte (oder Momente) halten sich die Waage.
Auch gibt es z. B. keinen direkten Zusammenhang zwischen Beschleunigung und Leistung (nur einen indirekten). Am anschaulichsten wird das, wenn man sich die Beschleunigung im Anfahrpunkt am Rad betrachtet. Die Radleistung ist in diesem Punkt 0 kW. Trotzdem beschleunigt das Fahrzeug (obwohl keine Leistung am Rad anliegt!). Das heißt, man kann mit der Radleistung 0 kW das Rad in eine Drehbewegung versetzen. Ferner heißt das, man kann mit einer Radleistung im Anfahrpunkt die Fahrzeugbeschleunigung nicht berechnen, das kann man nur mit dem Raddrehmoment.

Um jetzt wieder auf das eigentliche Thema zurück zu kommen:
Beim Auto hast Du eine Kraft, die nach vorne wirkt (= Vortriebskraft am Rad, die der Motor erzeugt), die also das Auto beschleunigen will. Und es gibt eine Reihe von Kräften, die entgegen der Fahrtrichtung, also verzögernd wirken. Nämlich:
- Luftwiderstand
- Rollwiderstand
- Trägheitswiderstand (hervorgerufen durch die Fahrzeugmasse)
- Steigungswiderstand
- rotatorische Massenträgheiten (rotierende Massen, die beschleunigt werden - z. B. der Reifen)

Wenn Du diese Kräfte am Rad bilanzierst, dann erhältst Du eine resultierde Kraft am Reifen, die das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert.

Die Fahrwiderstände sind aber vollkommen unabhängig von der Motorisierung. Bei jedem Fahrzeug sind Luftwiderstand, Rollwiderstand, etc. unterschiedlich. Wäre die Motorisierung bei zwei unterschiedlichen Fahrzeugen gleich (gleicher Motor verbaut), ergäben sich trotzdem unterschiedliche Fahrleistungen (Beschleunigungszeiten, Endgeschwindigkeiten, etc.).

Insofern kann das, was Du gehört hast (Diesel beschleunigten besser) unmöglich richtig sein, weil bei der Aussage ja nur die Antriebsarten gegenübergestellt werden, der Rest des Fahrzeuges aber unterschlagen wird.

Jetzt noch zu den zwei Fragen:
1. Was beschleunigt ein Fahrzeug? Antwort: das Motormoment
2. Wie beschleunigt man ein Fahrzeug am schnellsten? Antwort: mit möglichst großer Motorleistung.

Die Fragen sind ähnlich, die Antworten aber unterschiedlich.

1. Zur ersten Frage 'Was beschleunigt ein Fahrzeug?':
Dazu habe ich ja schon einiges geschrieben. Ein Körper (oder Fahrzeug) wird erst einmal durch die resultierende Kraft, die auf ihn wirkt beschleunigt. Die resultierende Kraft beim Auto ist die Differenz aus der Antriebskraft am Rad und den Fahrwiderständen. Diese Differenzkraft beschleunigt den Körper (das Auto).
Es ist dabei auch vollkommen egal, ob es sich um ein Auto, einen Flugzeugträger, ein Flugzeug, eine Rakete, einen Fahrradfahrer oder eine Schnecke handelt. Es ist IMMER die resultierende Kraft, die einen Körper beschleunigt. Das gilt überall und ganz allgemein in unserem Universum.
Jetzt muss man nur noch die Frage beantworten, was erzeugt die Antriebskraft am Rad und man kann die Frage 'Was beschleunigt ein Fahrzeug?' beantworten.
Die Antwort dabei lautet: Die Antriebskraft am Rad wird durch das am Rad anliegende Drehmoment erzeugt und das Drehmoment am Rad ergibt sich aus den Getriebeübersetzungen und dem Motormoment (Verluste vernachlässigt). Demzufolge beschleunigt das Motordrehmoment das Fahrzeug.
Und damit gilt auch: Je größer das Motordrehmoment ist, desto größer ist auch die Fahrzeugbeschleunigung.
Und damit gilt auch: Die Fahrzeugbeschleunigung ist bei maximaler Motorleistung geringer, als beim maximalen Motormoment, weil das Motormoment bei maximaler Leistung nun mal etwas geringer ist.

2. Zur Frage: Wie beschleunigt man ein Fahrzeug am schnellsten?
Die Antwort ist: Indem man den Motor im Bereich der maximalen Leistung betreibt.
Das scheint jetzt ein Widerspruch zu der gerade gemachten Aussage zu sein, dass die Fahrzeugbeschleunigung beim maximalen Drehmoment am größten ist.
Dem ist aber nicht so, weil hier unterschiedliche Situationen betrachtet werden. Die erste Frage betrachtet nur einen einzigen Zeitpunkt. Nämlich: in welchem Motorbetriebspunkt ist die Fahrzeugbeschleunigung am größten.
Die zweite Frage hingegen betrachtet einen Zeitraum/Vorgang. Und deshalb können und sind auch die Antworten unterschiedlich.

Um die Frage 'Wie beschleunigt man ein Fahrzeug am schnellsten?' zu beantworten, muss man sich folglich die Frage stellen: Wie schaffe ich es, während eines Beschleunigungsvorganges das Drehmoment am Rad (und damit die Antriebskraft) so groß wie möglich zu halten?
Mit dem, was oben steht, kann man sich das herleiten:
Das Drehmoment am Rad hängt vom Motormoment ab, aber auch von den Getriebeübersetzungen (Hinterachse und Schaltgetriebe) sowie den Verlusten im Antriebstrang (kann man aber erstmal vernachlässigen).
Entscheidend ist die Getriebeübersetzung, weil diese das Drehmoment am Rad sehr stark beeinflusst und durch die Gangwahl natürlich auch beeinflusst werden kann.
Ginge man von einer Hinterachsübersetzung von 1 aus und der Motor gäbe ein Drehmoment von 100 Nm ab und man wäre im direkten Gang (Übersetzung = 1), dann läge auch am Antriebsrad ein Drehmoment von 100 Nm an, wodurch eine entsprechende Vortriebskraft erzeugt würde.
Wählte man nun einen kleineren Gang und die Übersetzung wäre z. B. 1.3, dann hätte man am Rad ein Drehmoment von 130 Nm (bei höherer Motordrehzahl!). Vortriebskraft und damit die Beschleunigung wären somit ebenfalls um 30 % größer.
Nun ist es so, dass das Motormoment mit zunehmender Drehzahl aber geringer wird (ab dem Punkt des maximalen Drehmoments). Der entscheidende Punkt dabei ist, dass die Abnahme des Motormoments i. d. R. bei höherer Drehzahl prozentual deutlich geringer ist, als der Gewinn durch die größere Getriebeübersetzung. In Summe hat man also bei höheren Motordrehzahlen eine größere Vortriebskraft und damit eine größere Beschleunigung, als bei niedrigeren Motordrehzahlen.

Zusammengefasst heißt das: Wenn man möglichst schnell beschleunigen will, ist es am sinnvollsten bei hohen Motordrehzahlen (also in der Nähe der Nennleistung) rumzufahren, weil der Gewinn durch die größere Getriebeübersetzung größer ist, als der Verlust durch das geringere Motormoment.

[Spannungsprüfer135469]

Zitat:

@berndwegman schrieb am 9. Juli 2020 um 23:12:43 Uhr:

""Aktuell darf man die 100kg/h ab 10500 1/min einspritzen. Deswegen wird nicht viel höher gedreht (nur so, dass man beim Schalten wieder sinnvoll rauskommt), weil die Leistung nicht mehr zunimmt.""

Bis dahin ist es offenbar noch ein Zitat...

Zitat:

@berndwegman schrieb am 9. Juli 2020 um 23:12:43 Uhr:

""(...sind dann bei 12000 113.5kg/h und bei 15000 140.5 kg/h). ""

Bis du dir die Freiheit nimmst etwas dazuzuerfinden.

Wie sieht's wirklich aus?

Siehe hier: https://www.motorsport-total.com/.../...Technisches-Reglement-2020.pdf

Artikel 5.1.4: Fuel mass flow must not exceed 100kg/h.
Nix Durchschnitt, nix mit 113.5 bei 12.000 oder gar 140.5 bei 15000. Das steht da klar drinnen. Soll ich's für dich übersetzen?

Artikel 5.1.5: Below 10500rpm the fuel mass flow must not exceed Q (kg/h) = 0.009 N(rpm)+ 5.5.
Sogar unter 10500 muss der Durchfluss begrenzt werden, nach obiger Formel. Damit ist quasi das maximale Drehmoment festgelegt...

Zitat:

@berndwegman schrieb am 9. Juli 2020 um 23:12:43 Uhr:

Nur hat der Motor bei 10500 eben nicht seine Nennleistung von 840 PS.

Mehr noch, du widersprichst dir selber.

Das Zitat behauptet: "Ab 10500U/min darf man 100kg/h einpritzen". Es impliziert nicht, das man darüber mehr einspritzen darf. Das ist etwas was du dir ausdenkst.

Weiter im Zitat: "Es wird aber kaum höher gedreht, weil die Leistung nicht mehr zunimmt". Klar, wenn ich nicht mehr Massendurchfluss herstelle, woher soll sie denn kommen?

und dann kommst du mit:

Zitat:

@berndwegman schrieb am 9. Juli 2020 um 23:12:43 Uhr:

Nur hat der Motor bei 10500 eben nicht seine Nennleistung von 840 PS.

Was denn dann, wenn seine Leistung ab 10500U/min nicht mehr steigt (Zitat deiner Quelle)?

Zitat:

@berndwegman schrieb am 9. Juli 2020 um 23:12:43 Uhr:

Grundlagen, die Dich sowie so nicht interessieren

https://media.springernature.com/.../418387_1_De_4_Fig3_HTML.png

Vielleicht eine Buchempfehlung:
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-55335-0_4

Grundlagen interessieren mich immer. Ich würde nicht soviel wissen, wenn ich von vornherein jede anderslautende Meinung/Ansicht ablehnen würde. Abgesehen davon stehen (vorallem die erste) nicht im Widerspruch zu 50% Wirkungsgrad beim Ottomotor. Im Gegenteil, schon bei 10:1 erreicht man 60% thermischen Wirkungsgrad. Eine Verdichtung von 12:1 ergibt schon theoretische 65%.

Und du hälst 50% Wirkungsgrad bei einer hochoptimierten Maschine, die keine Rücksicht auf Abgase, Lautstärke und Laufkultur nehmen muß für unmöglich? Zeig' mir bitte die Stelle in irgendeinem Buch, in dem steht: "Ein PKW-Motor kann keine 50% erreichen". Alles was du finden wirst sind Verweise auf unterschiedlichste Kreisprozesse und die Bedingungen die dafür notwendig sind.

Grüße,
Zeph

[Spannungsprüfer135469]

Zitat:

@christian_2 schrieb am 10. Juli 2020 um 07:06:28 Uhr:

Ein Körper im Weltraum, der eine Geschwindigkeit hat, bewegt sich. Dazu wird aber keine Leistung benötigt.
Im Anfahrpunkt ist die Radleistung 0 W. Wie könnte man mit 'nichts' (0 W) eine Änderung (der Geschwindigkeit) hervorrufen?

Wenn ich den Bewegungszustand (lineare oder rotatorische Bewegung) eines massebehafteten Körpers ändern will, muss ich Energie aufwenden (oder zurückgewinnen). Das ist ein elementarer Satz der Physik. Ich hoffe da sind wir uns einig. Alles andere wäre ein Perpetuum Mobile.

Das passiert in einer gewissen Zeit. Arbeit durch Zeit ist Leistung. Selbst wenn die Geschwindigkeit in Mikrometer/s und die dafür notwendige Zeit in Femtosekunden gemessen wird, ist es dennoch Leistung, bzw. es wurde Arbeit vollbracht. Das kannst du bis unendlich kleine Zeiteinheiten weiterspielen, es wird immer Leistung vorhanden sein. Nur bei exakt 0, da ist die Leistung ebenfalls 0.

Ich bestreite nichtmal, das der Zustand aus dem Stillstand zu beschleunigen ein über die Leistung schwer zu erklärender Vorgang ist. Rein über das Drehmoment ist es deutlich einfacher und einsichtiger.

Mir ist bekannt, das Mechanik sehr schnell im Drehmomenteck sitzt, denn das ist die Größe die maßgeblich die Dimensionen von Lagerung, Wellen und Zahnrädern bestimmt. Auch unser Mechanikkonstrukteur kam zu mir: "Für unsere Schraubvorrichtung brauche ich 3Nm, bitte leg' mir eine Elektronik dafür aus". Meine erste Frage war: "Wie schnell soll denn das Ding drehen?" Klar, ich muss ja wissen, welche Leistung der Motor und die Endstufen haben müssen. Nur mit Drehmoment fange ich nix an.

Grüße,
Zeph

[GaryK]

Zitat:

@christian_2 schrieb am 10. Juli 2020 um 07:06:28 Uhr:

[Wall of text]

'Erweiterte Sicht'??? Und nein. Ein Körper im Weltraum, der eine Geschwindigkeit hat, bewegt sich. Dazu wird aber keine Leistung benötigt. Im Anfahrpunkt ist die Radleistung 0 W. Wie könnte man mit 'nichts' (0 W) eine Änderung (der Geschwindigkeit) hervorrufen?

Weil eine Kraft "gegen die Massenträgheit" wirken muss damit überhaupt eine Beschleunigung stattfinden kann. Sobald eine Beschleunigung stattfindet hast du aber eine Leistung. Schön dass du die "Kraft" nach Newton verstanden hast, geh mal "etwas später" in die Geschichte und befasse dich mit Descartes und Leibnitz. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Arbeit_(Physik)#Historische_Entwicklung

Kurzfassung:

W = F x s

P = dW/dt und damit bei konstanter Kraft F x ds/dt, was komischerweise F x v ist. Und dP/dt überlasse ich der 11. Klasse Physik Grundkurs als Rechenübung 😉

[FWebe]

Ich finde es übrigens amüsant, dass immer wieder über die Begrifflichkeiten diskutiert wird.
Dass eine Kraft einen Körper beschleunigt dürfte ja unbestritten sein.
Da wir hier aber Übersetzungsverhältnisse auf Basis von Drehzahlen, sprich Bewegung, betrachten, ist die Leistung ein absolut legitimer Ansatzpunkt und auch deutlich praktischer in der alltäglichen Anwendung, da insbesondere bei (weitestgehend) linearen Leistungsentfaltungen die Drehzahl unter Volllast der Indikator für die Leistung ist und damit für den Anwender optisch und akustisch wahrnehmbar ist.

Man könnte ebenso die Übersetzung jedes mal ausrechnen und damit die Kraft bestimmen, das Ergebnis bleibt am Ende das gleiche:
Bei gleicher Geschwindigkeit entspricht mehr Leistung einer höheren beschleunigenden Kraft. Aus dem Grund erreicht man auch die höchste Beschleunigung bei einer bestimmten Geschwindigkeit dann, wenn die höchste Leistung erzielt wird.