Turbobenziner: Abhängigkeit des Verbrauchs von Fahrweise
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.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@Duke711 schrieb am 23. Juli 2020 um 00:55:05 Uhr:
Problem 1.
Bechleunigung aus dem Stand:a = (200000 / 0) / 1600 = 0
Zitat:
@Timmerings Jan schrieb am 22. Juli 2020 um 22:03:29 Uhr:
Weit daneben. Du verwechselt "mal Null" mit "durch Null".
Ich glaube Du verwechselst hier was. Aber sicher kommt hier noch ein Lösungsvorschlag wie man die o.g. Gleichung lösen kann, die ist übrigens so richtig. Mit Doppelbrüchen scheinst Du wohl so deine Schwierigkeiten zu haben?
Der Punkt geht an Timmerings Jan: Der erste Bruch lautet a = (200000 / 0). Und das geht gegen Unendlich. Der zweite Bruch / 1600 tut da nichts mehr zur Sache. Die
theoretischeBeschleunigung bei v = 0 ist also Unendlich, nicht Null.
Zitat:
@Duke711 schrieb am 23. Juli 2020 um 00:55:05 Uhr:
Zitat:
@Timmerings Jan schrieb am 22. Juli 2020 um 22:03:29 Uhr:
Und wenn dir jetzt noch klar wird, dass (2 * pi * r * rpm * I * 60) nichts anderes als eine komplizierte Schreibweise für die Geschwindigkeit ist, steht da:a = P / (v * m)
Was, oh Wunder, genau die Gleichung ist, die so vehement ablehnst.
Ich bitte doch etws mehr um Respekt, wenn Du schon einen Sachverhalt als falsch deklarierst, sollte Du dich wengisten noch um eine sachliche Begründung bemühen.
Du verräst uns sicher wie Du mit a = P / (v * m) eine Beschleunigung aus dem Stand ermittelst. Solange hier keine sachlichen Argumente folgen stufe ich deinen Kommentar als unseriös ohne nenneswerten Inhalt ein. Ebenso verräst Du uns mit a = P / (v * m) wie Du hier den Beschleunigunsverlauf innerhalb einer einzelnen Übersetzung genau auflösen kannst.
Auch ein Punkt für Timmerings Jan (abgesehen von der Tatsache, dass die Formel korrekt lautet:
(2 * pi * r * rpm
/I * 60).
Und jetzt mal zum Wesentlichen:
Die beiden Fraktionen "Leistung" und "Drehmoment" stehen sich hier derart verbissen gegenüber, dass sie gar nicht mehr merken, dass beide Recht haben und lediglich dieselben physikalischen Zusammenhänge aus zwei verschiedenen Blickwinkeln betrachten.
In meiner beruflichen Tätigkeit habe ich ebenfalls schon nette Modelle zur Berechnung der Fahrzeugbewegung erstellt. Dabei habe ich tatsächlich, dem alten Newton folgend, ebenfalls den naheliegenden Weg über die Kraft respektive Drehmoment genommen. Letztlich wird ein Fahrzeug durch das Überschussmoment, welches am Rad anliegt, beschleunigt. Also das Moment, welches nach Abzug der zu überwindenden Roll- und Luftwiderstandsmomente übrig bleibt. Zur Vereinfachung lasse ich diese im Folgenden weg, betrachte also nur niedrige Geschwindigkeiten.
Dann ist die momentane Beschleunigung in einem festen Gang tatsächlich proportional zum Raddrehmoment und über die Getriebeübersetzung somit zum Motordrehmoment. Das erklärt einleuchtend, weshalb in höheren Gängen die Beschleunigung niedriger ausfällt.
So, nachdem ich jetzt der Momentenfraktion Recht gegeben habe, kommt nun die Leistungsfraktion dran:
Wann erreiche ich bei einer bestimmten Geschwindigkeit die höchste Beschleunigung? Nun, wie wir oben festgestellt haben dann, wenn das Radmoment am größten ist. Mit einer bestimmten Geschwindigkeit ist aber untrennbar eine bestimmte Raddrehzahl verbunden. mit dieser und dem Raddrehmoment lässt sich leicht die Radleistung ausrechnen. Also folgt ganz logisch, dass zur Erzielung einer hohen Beschleunigung die Radleistung möglichst hoch sein muss. Und das erreicht man, indem man die Getriebeübersetzung (Gang) so wählt, dass der Motor möglichst in seinem Leistungsmaximum betrieben wird.
Die Höchstgeschwindigkeit erreicht man dann, wenn das Gleichgewicht aus Fahrwiderständen und Antriebsleistung auf den Punkt der Motorhöchstleistung fällt.
Beide Fraktionen vergessen hier häufig den Einfluss des Getriebes, betrachten nur den Motor und diskutieren ständig aneinander vorbei. Dann kommt so etwas dabei heraus:
"Hmm sehr komisch, trotz der gleichen Leistung ist im 1. Gang die Beschleunigung größer als im 5. Gang. Wie kann das sein, es soll ja angeblich die Leistung das Fahrzeug beschleunigen?"
Bedenkt meine obigen Ausführungen und begrabt das Kriegsbeil.
Wie gesagt, ihr redet über das Gleiche, nur aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln. Der Physik dahinter ist das aber völlig egal. Sie ändert sich dadurch nicht.
657 Antworten
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 09:24:12 Uhr:
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 20. Juli 2020 um 19:14:42 Uhr:
Absteits der Formelei.Mal Butter bei die Fische:
Vmax bei Max Leistung oder Drehmoment.
Wer outet sich ?
Wer für Drehmoment ist erklärt es mal an einem Polo 1.0 Sauger der aktuellen Generation 😉Ich.
Es stellt sich irgendeine Drehzahl ein, bei der ein Kräftegleichgewicht herrscht. Es muss also nicht zwangsläufig Pmax sein
Und bei welcher Drehzahl hätte man höchste Vmax? Bei Pmax, oder etwa nicht?
Man muss also nur die Übersetzung gut wählen.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 20. Juli 2020 um 09:00:42 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 20. Juli 2020 um 08:51:28 Uhr:
berndwegman ist hier der einzige, der mit berechnungen seine Aussagen beweist. Von allen übrigen kommen zum Teil nur wirre Behauptungen die mal mit aussagen gespickt sind, die auch mal richtig sind. warum belegt hier niemand (außer berndwegman) seine Aussage mit einer Exceldatei in der ein Beschleunigungsvorgang berechnet wird? Dann könnte man die Berechnungsergebnisse diskutieren und nicht nur Meinungen.There ya go...
Ein Post aus dem Jahre 2019...
https://www.motor-talk.de/.../...nt-und-elastizitaet-t5174128.html?...
Ich habe von DIESEM Thema hier geschrieben. du kannst nicht erwarten das jeder hier alle jemals geschriebenen beiträge durchliest.
Zitat:
Alles drum und dran. Bilder und Excel-Sheet der Berechnung. Ist keine Hexerei.
nicht schlecht, was Du gemacht hast!
Letztendlich habe ich das gleiche gemacht. ich stelle jetzt mal deine Ergebnisse so da wie ich das gemacht habe (siehe bilder)
man sieht den gleichen Zusammenhang! Der Beschleunigungsverlauf folgt dem Momentenverlauf und nicht dem Leistungsverlauf! Also wird ein Fahrzeug vom Drehmoment beschleunigt und nicht von der Motorleistung, weil Kräfte Körper beschleunigen und keine Leistung! Und es ist vollkommen egal ob die Körper Flufzeuge oder Autos sind.
Oder siehst Du das anders?
Von GaryK habe ich als Antwort erhalten:
Zitat:
Wenn das auch nur ansatzweise stimmen würde. Erkläre mal kurz, wie die Bewegungsgleichung und die Restkraft ausschaut, sobald sich die Widerstandskräfte substanziell dem Vortrieb nähern. Da kannste am Motor "Drehmoment" haben soviel du willst, es kommt keine Beschleunigung mehr zu stande.
Schöne Grafik, gehört in die Kategorie "alternative Fakten". Und vor allem "warum du nicht alles glauben solltest, was man im Internet so findet".
was wirst du ihm sagen? Bist du der Meinung, dass deine Ergebnisse auch 'alternative Fakten sind'?
Von FWebe wirst Du dir vorhalten lassen müssen das deine Ergebnisse (Zitat) 'den Zusammenhang nicht hergibt'.
Und wenn du GaryK oder FWebe dazu aufforderst, mal selbst zu rechnen werden sie sich winden wie ein Aal, du wirst von ihnen nichts vergleichbares bekommen!
Aber sie haben ja immer noch Gelegenheit das mal endlich zu machen!
Und du kannst ja beide auch mal fragen wo der Punkt mit amax liegt (ob bei Mmax oder Pmax)! Obwohl man auch in deiner Grafik sieht, dass a_max bei Mmax ist und nicht bei Pmax: sie werden es abstreiten!
Und damit ich mir jetzt hier nicht wieder alternative Fakten vorwerfen lassen muss, habe ich Deine Excel drangehängt. Du wirst sehen das ich keine daten geändert habe, ich habe DEINE Ergebnisse nur anders aufbereitet!
Zitat:
Muß man sich bei maximaler Leistung aufhalten, oder im Bereich des Maximalen Drehmoments...
das ist hier nicht die frage!
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 22. Juli 2020 um 09:28:11 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 09:24:12 Uhr:
Ich.
Es stellt sich irgendeine Drehzahl ein, bei der ein Kräftegleichgewicht herrscht. Es muss also nicht zwangsläufig Pmax seinUnd bei welcher Drehzahl hätte man höchste Vmax? Bei Pmax, oder etwa nicht?
Man muss also nur die Übersetzung gut wählen.
wenn ich ein Auto kaufe kann ich die Übersetzung nicht wählen. Man kann vielleicht einen Gang zurückschalten dann kann es aber sein das man in die Drehzahlbegrenzung kommt.
Wenn Pmax genau 'getroffen' wird ist das eher Zufall
Zitat:
@Duke711 schrieb am 22. Juli 2020 um 04:00:40 Uhr:
Zitat:
@FWebe schrieb am 22. Juli 2020 um 02:44:17 Uhr:
Weil die beschleunigende Kraft mit steigender Geschwindigkeit bei gleicher Leistung abnimmt.
P = F * vDu widersprichst dir übrigens selbst.
Erst sagst du, ein Drehmoment beschleunige ein Fahrzeug, dann soll es doch wieder eine Kraft (welche sich aus P/ v ergibt) sein.Vorsicht, die Gleichung beschreibt eine Leistung for eine bestimmte Geschwindigkeit, bezüglich Beschleunigung müssen aber Trägheitskräfte überwunden werden.
Das ist für die Betrachtung unerheblich, da sich die Masse beim Beschleunigen nicht ändert.
Zudem:
Die Leistung beschreibt die Kraft in Abhängigkeit zur Geschwindigkeit, nicht die Beschleunigung, das sollte man der Gleichung aber eigentlich entnehmen können.
Wenn du die Masse berücksichtigen willst, sieht die Gleichung so aus:
a = (P/ v)/ m
Da im realen Alltag auf der Erde noch mehr Fahrwiderstände hinzukommen ist die Leistung am Ende der beste Indikator für die Zugkraft, da man weiß, dass die Zugkraft bei v = konstant dann maximal ist, wenn P maximal ist.
Und nochmal der Hinweis:
Vergleiche mal die erzielte Leistung bei gleicher Geschwindigkeit in verschiedenen Gängen.
Trotz gleichem Drehmoment fällt die Zugkraft mit längeren Übersetzungen immer geringer aus (also kann das Drehmoment alleine nicht für die Beschleunigung relevant sein) und zwar analog zur Leistung, welche ebenfalls sinkt, je länger die Übersetzung gewählt wird.
Jede Berechnung und jeder Graph wird dir zeigen, dass die Leistung im 1. Gang i.d.R. über den gesamten Geschwindigkeitsbereich ihr Maximum im Vergleich zu allen anderen Gängen erzielt.
Ähnliche Themen
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 10:13:53 Uhr:
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 22. Juli 2020 um 09:28:11 Uhr:
Und bei welcher Drehzahl hätte man höchste Vmax? Bei Pmax, oder etwa nicht?
Man muss also nur die Übersetzung gut wählen.wenn ich ein Auto kaufe kann ich die Übersetzung nicht wählen. Man kann vielleicht einen Gang zurückschalten dann kann es aber sein das man in die Drehzahlbegrenzung kommt.
Wenn Pmax genau 'getroffen' wird ist das eher Zufall
Das ist kein Zufall, das ist gewollt.
Da die theoretische Höchstgeschwindigkeit bei Nennleistung erzielt wird, ist es nur eine Frage der Übersetzung und der Umgebungsbedingungen, ob die theoretische auch der tatsächlichen entspricht.
Zumal die Frage gestellt sei, wieso man zurückschalten sollte. Ist die Leistung auf einmal doch relevant?
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 10:13:53 Uhr:
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 22. Juli 2020 um 09:28:11 Uhr:
Und bei welcher Drehzahl hätte man höchste Vmax? Bei Pmax, oder etwa nicht?
Man muss also nur die Übersetzung gut wählen.wenn ich ein Auto kaufe kann ich die Übersetzung nicht wählen. Man kann vielleicht einen Gang zurückschalten dann kann es aber sein das man in die Drehzahlbegrenzung kommt.
Wenn Pmax genau 'getroffen' wird ist das eher Zufall
Also ist max. Drehmoment nicht relevant. Danke für das Eingeständnis. Mehr wollte ich nicht hören.
Ob das Getriebe es trifft ist ja was anderes, du bestätigst aber, es wäre wichtig. Um mehr ging es bei dem Thema nie.
Purer Popcorn-Thread.
Zitat:
@FWebe schrieb am 22. Juli 2020 um 10:24:31 Uhr:
Zitat:
@Duke711 schrieb am 22. Juli 2020 um 04:00:40 Uhr:
Vorsicht, die Gleichung beschreibt eine Leistung for eine bestimmte Geschwindigkeit, bezüglich Beschleunigung müssen aber Trägheitskräfte überwunden werden.
Das ist für die Betrachtung unerheblich, da sich die Masse beim Beschleunigen nicht ändert.
Zudem:
Die Leistung beschreibt die Kraft in Abhängigkeit zur Geschwindigkeit, nicht die Beschleunigung, das sollte man der Gleichung aber eigentlich entnehmen können.
Da diese Gleichung nur eine Abhängigkeit der Leistung nach einer Geschwindigkeit und Kraft ausdrückt, hat der Motor seine höchste Leistung bei der höchsten Geschwindigkeit, das trifft auf die Fahrwiderstände zu. Bei einem idealen Getriebe mit stufenloser Übersetzung wird stets bei der maximalen Leistung die höchste Geschwindigkeit erreicht. Das ist aber bei einem realen Getriebe wegen der abgestuften Übersetzung nicht immer der Fall.
Zitat:
@FWebe schrieb am 22. Juli 2020 um 10:24:31 Uhr:
Wenn du die Masse berücksichtigen willst, sieht die Gleichung so aus:
a = (P/ v)/ m
Die Gleichung ist aber nicht gültig
Problem 1.
Bechleunigung aus dem Stand:
a = (200000 / 0) / 1600 = 0
Problem 2.
Die Gleichung beschreibt die ideale Leistungshyperbel, berücksichtigt also nicht die Übersetzungsabstufungen. Außerdem löst diese Gleichung nicht die Zeitinkremente der Beschleunigung auf, sondern nur einen Durchschnitt.
Richtig ist diese Gleichung hier und wird über die Leistung, 200 kW, gerechnet:
F = m * a
a = (M * I) / (r * m)
M = (P * 60 ) / (2 * rpm * pi)
a ={[(P * 60) / (2 * rpm* pi)] * I} / (r * m)
Wenn die Leistung ein Fahrzeug beschleunigungen würde, dann wäre hier die Beschleunigung gleich. Leistung ist übrigens nur ein Produkt und somit eine imaginäre Größe.
Zitat:
@FWebe schrieb am 22. Juli 2020 um 10:24:31 Uhr:
Trotz gleichem Drehmoment fällt die Zugkraft mit längeren Übersetzungen immer geringer aus (also kann das Drehmoment alleine nicht für die Beschleunigung relevant sein) und zwar analog zur Leistung, welche ebenfalls sinkt, je länger die Übersetzung gewählt wird.
Also das ist falsch, Leistung ist konstant, aber die Zugkraft sinkt:
P = 200000 W @ 6000 rpm
1. Gang = 14
5 Gang = 2,8
r = 0,328 m
m = 1600 kg
1. Gang
a = {[(200000 W * 60) / (2 * 6000 rpm* pi)] * 14} / (0,328 m * 1600 kg)
a = 11,7 m/s²
5. Gang
a = {[(200000 W * 60) / (2 * 6000 rpm* pi)] * 2,8} / (0,328 m * 1600 kg)
a = 2,34 m/s²
Die Beschleunigung hängt somit ausschließlich von der Zugkraft ab und nicht von der Leistung. Sollte jetzt nun eigentlich für jeden verständlich gewesen sein oder nicht?
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 22. Juli 2020 um 10:49:13 Uhr:
Also ist max. Drehmoment nicht relevant. Danke für das Eingeständnis. Mehr wollte ich nicht hören.
Ob das Getriebe es trifft ist ja was anderes, du bestätigst aber, es wäre wichtig. Um mehr ging es bei dem Thema nie.
Nein ist so nicht ganz richtig, relevant ist bei einem idealen Getriebe:
Die Leistungsspitze
bei einem realen Getriebe:
Der Abschnitt zwischen maximalen Drehmoment und maximaler Leistung, nicht jede Übersetzungsabstimmung erreicht die Leistungsspitze, diese kann vor oder sogar nach dieser sein.
Zitat:
@FWebe schrieb am 22. Juli 2020 um 10:38:21 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 10:13:53 Uhr:
wenn ich ein Auto kaufe kann ich die Übersetzung nicht wählen. Man kann vielleicht einen Gang zurückschalten dann kann es aber sein das man in die Drehzahlbegrenzung kommt.
Wenn Pmax genau 'getroffen' wird ist das eher ZufallZumal die Frage gestellt sei, wieso man zurückschalten sollte. Ist die Leistung auf einmal doch relevant?
Leistung ist zum überwinden von Fahrwiderständen relevant. Und nun? Ändert nichts an meiner Aussage.
Mal wieder an der Sache vorbei
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 22. Juli 2020 um 10:49:13 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 10:13:53 Uhr:
wenn ich ein Auto kaufe kann ich die Übersetzung nicht wählen. Man kann vielleicht einen Gang zurückschalten dann kann es aber sein das man in die Drehzahlbegrenzung kommt.
Wenn Pmax genau 'getroffen' wird ist das eher ZufallAlso ist max. Drehmoment nicht relevant. Danke für das Eingeständnis. Mehr wollte ich nicht hören.
Wer hat denn behauptet, dass Mmax für die Endgeschwindigkeit relevant wäre?
Zitat:
Ob das Getriebe es trifft ist ja was anderes, du bestätigst aber, es wäre wichtig. Um mehr ging es bei dem Thema nie.
Es ging um die Aussage, dass vmax bei Pmax wäre. Und diese Aussage ist falsch. Findest du die Stelle alleine wo ich das geschrieben habe oder muss ich sie dir raussuchen??
Zitat:
@Duke711 schrieb am 22. Juli 2020 um 11:39:42 Uhr:
Die Beschleunigung hängt somit ausschließlich von der Zugkraft ab und nicht von der Leistung. Sollte jetzt nun eigentlich für jeden verständlich gewesen sein oder nicht?
Die Beschleunigung hängt ausschließlich von der Radzugkraft ab. Um diese Radzugkraft aber während der Beschleunigung (was ja eine Bewegung impliziert) aufrecht halten zu können, musst du Arbeit verrichten, oder eben Leistung aufbringen. Ohne geht es nicht.
Ebenso kannst du Gangstufen gemäß P = F x v durchrechnen. Keiner sagt, das du dich auf der Leistungshyperbel von Pmax bewegen musst. Die zur Verfügung stehende Leistung ist eine Funktion der Drehzahl (siehe Leistungsdiagramm eines Motors). Über die Geschwindigkeit kannst du bei gegebener Übersetzung auf die Motordrehzahl zurückrechnen und in der Leistungskurve nachsehen, welche Leistung hier maximal zur Verfügung steht.
Damit hast du P(n), v ist ebenfalls bekannt und dann purzelt die Radzugkraft raus. Diese Kraft abzüglich der Fahrwiderstände bei dieser Geschwindigkeit ergibt den Kraftüberschuss, der abhängig von der Masse für Beschleunigung sorgt.
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 12:10:50 Uhr:
Leistung ist zum überwinden von Fahrwiderständen relevant. Und nun? Ändert nichts an meiner Aussage.
Mal wieder an der Sache vorbei
Eben nicht nur, sondern auch zum Beschleunigen. Bei konstanter Geschwindigkeit deckt die Eingangsleistung exakt die Fahrwiderstände, gibst du Gas, oder schaltest du zurück, kurz du erhöhst die Leistung, dann ergibt sich mehr Kraft gemäß F = P/v als die Fahrwiderstände verbrauchen. Dieses mehr setzt sich dann gemäß a = F/m in Beschleunigung um.
Pmot = F_wid(v) x v + m x a x v -->
Pmot = v x (F_wid(v) + m x a) -->
Pmot / v = F_wid(v) + m x a -->
Pmot / v - F_wid(v) = m x a -->
a = (Pmot / v - F_wid(v)) / m
Pmot kann konstant sein, dann hätte man ein CVT-Getriebe, oder eben eine Abhängigkeit von Gangwahl und Geschwindigkeit haben, dann hätte man ein gestuftes Getriebe.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 12:14:33 Uhr:
Es ging um die Aussage, dass vmax bei Pmax wäre.
Die Aussage stimmt ja auch für die theoretische Höchstgeschwindigkeit.
Dafür muss die Zugkraft maximal sein und das ist nun mal bei Nennleistung der Fall.
Wieder mal der Flugkörper als Beispiel, da hier kein Getriebe im Weg ist:
Die Höchstgeschwindigkeit erreicht man dort nur bei Nennleistung des Antriebs, weil nur dann der Schub maximal ist.
Da F = P/ v wird die höchste Zugkraft bei Nennleistung erzielt und deshalb wird die theoretische Höchstgeschwindigkeit auch bei Nennleistung erreicht, da nur dann die Zugkraft maximal ist.
Es lässt sich ja einfach nachhalten:
a = (P/ v)/ m
Wenn
m = konstant
und
v = konstant
dann ist a ~ P.
Der Zusammenhang ergibt sich beim Vergleich gestufter Gänge ganz von alleine:
v = 14 m/ s
100 Nm mit 3000 U/ min, sprich 31,41 kW
ergibt eine höhere Beschleunigung als
100 Nm mit 1500 U/ min, sprich 15,70 kW.
Die Zugkraft liegt im ersten Fall bei 2,24 kN
und im zweiten Fall bei 1,12 kN.
Will man die Beschleunigung darstellen, berücksichtigt man noch die Masse.
m = 1000 kg
Damit ergibt sich im ersten Fall
a = 31,41 kW/ 14 m/ s/ 1000 kg = 2,24 m/ s^2
und im zweiten Fall
a = 15,70 kW/ 14 m/ s/ 1000 kg = 1,12 m/ s^2
Man sieht sehr gut, dass bei v = konstant a ~ P.
Zur Darstellung der Beschleunigung zu einer gegebenen Geschwindigkeit braucht man bei einem Fahrzeug nur das Motordrehmoment, die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Masse des Fahrzeugs.
Für einen Normalanwender ist das bei weitem zielführender, da diese Daten i.d.R. leicht zu bekommen sind. Für die Praxis bedeutet das zudem, dass bei einer bestimmten Geschwindigkeit nur relevant ist, wie viel Antriebsleistung zur Verfügung steht, um sich ein Bild von der Beschleunigung zu machen.
Mehr noch, der Normalanwender kann das ganze so sehr leicht umsetzen, indem er zur Beschleunigung einfach so viel Leistung wie möglich nutzt.
Zitat:
@Duke711 schrieb am 22. Juli 2020 um 11:39:42 Uhr:
Also das ist falsch, Leistung ist konstant, aber die Zugkraft sinkt:
Was genau soll daran falsch sein?
Wenn bei gleicher Geschwindigkeit die Zugkraft sinkt, sinkt auch die Leistung, da ist es völlig egal, wie hoch oder niedrig das Motordrehmoment ist.
Vergleich doch einfach mal die Leistung in verschiedenen Gängen bei gleicher Geschwindigkeit, es sollte sofort einleuchtend sein.
Dein Fehler liegt darin, dass du die Geschwindigkeit ignorierst (und damit bist du auch nicht der erste), wie man deinem Beispiel auch entnehmen kann. Die Geschwindigkeit im 1. Gang bei 6000 U/ min ist deutlich niedriger als jene im 5. Gang bei 6000 U/ min, womit der Vergleich hinfällig ist.
Nimm doch mal den ersten Gang mit 6000 U/ min und vergleiche ihn mit einem 2. Gang bei 3000 U/ min und gleicher Geschwindigkeit, was fällt dir dabei auf?
Alternativ kannst du dir auch mal überlegen was mit der Leistung passierte, wenn der 1. Gang bis zur Geschwindigkeit des 5. Gangs bei 6000 U/ min genutzt werden könnte. Was fällt dir dabei auf?
Dass die Zugkraft mit steigender Geschwindigkeit sinkt wurde nicht bestritten, sondern ist vielmehr durch F = P/ v sogar belegt, was dir scheinbar gar nicht auffällt.
Du machst übrigens den gleichen Fehler, wie andere vor dir, dass du die Geschwindigkeit zwingend dem Objekt zuschreibst.
Entsprechend ist der Fall des Stillstands auch nur ein konstruiertes Problem, da die Antriebsleistung auch komplett ohne Beschleunigung des Objekts existieren kann.
Dazu gibt es mehrere Beispiele, seien es Flugkörper oder z.B. Elektromotoren, jeweils über W/ t.
Dazu vielleicht mal noch eine Verständnisfrage für ein paar Leute:
Wie schnell ist eine Masse von 10 kg und 10 m/ s, wenn man sie einer Kraft von 100 N aussetzt?
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 12:14:33 Uhr:
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 22. Juli 2020 um 10:49:13 Uhr:
Also ist max. Drehmoment nicht relevant. Danke für das Eingeständnis. Mehr wollte ich nicht hören.
Wer hat denn behauptet, dass Mmax für die Endgeschwindigkeit relevant wäre?
Zitat:
@Interrail schrieb am 22. Juli 2020 um 12:14:33 Uhr:
Zitat:
Ob das Getriebe es trifft ist ja was anderes, du bestätigst aber, es wäre wichtig. Um mehr ging es bei dem Thema nie.
Es ging um die Aussage, dass vmax bei Pmax wäre. Und diese Aussage ist falsch. Findest du die Stelle alleine wo ich das geschrieben habe oder muss ich sie dir raussuchen??
Du hast es glaube ich nicht behauptet, aber andere Physiker.
Und nochmal, ist Vmax bei Pmax oder nicht? Was ist daran falsch?
Du sagst doch selber, dass es so ist.
Welche Bedeutung haben individuelle Getriebeauslegungen? Ich dachte wir sind bei Physik und nicht bei einzelnen Fahrzeugen, bei denen sich jmd. etwas gedacht oder "gespart" hat.