Welche Größen sind zum Beschleunigen relevant?
Hallo,
ich bin 18 Jahre, mache zum 1. August eine Ausbildung zum KFZ-Mechatroniker und strebe in ferne Zukunft auch ein Studium in dieser Fachrichtung an, da ich mich einfach seit langem für Fahrzeug-und vor allem für Motortechnik interessiere.
Ich habe mich mal etwas intensiver damit befasst, welche Größen eigentlich für die Beschleunigungswerte relevant sind.
Da stößt man natürlich als erstes einmal auf die Getriebe-und Achsübersetzung, jedoch möchte ich diese außen vor lassen und mich auf den Motor konzentrieren. Hier gibt es zwei wesentliche Größen:
1. Das Drehmoment und
2. Die Leistung.
Wobei man aber erwähnen muss, dass sich die Leistung sozusagen aus dem Drehmoment errechnen lässt.
Aus diesem Grund hört man häufig: "je größer das Integral unter einer Drehmomentskurve, desto besser wird das Fahrzeug beschleunigen".
Und man hört häufig: "Nur das Drehmoment ist für die Beschleunigung interessant".
Ich kann das jedoch nicht so ganz nachvollziehen:
Ich habe unten mal eine Drehmoment-und Leistungskurve von meinem C 180 Kompressor W203 eingefügt:
Demnach müsste mein Wagen bei 2.500 Umdrehungen genau so gut ziehen, wie bei 4.000 Touren, was aber nicht stimmt, denn
das Fahrzeug zieht bei 4.000 Umdrehungen besser, weshalb man doch nicht das Drehmoment auf die Beschleunigung pauschalisieren kann, sondern man müsste doch auch eine Abhängigkeit zu den Umdrehungen/min. erstellen.
Und genau deshalb möchte ich hier fragen: Was ist wirklich wichtig für die Beschleunigung?
Allein das Drehmoment kann dafür ja nicht verantwortlich sein, da muss es doch auch noch eine Abhängigkeit von den Umdrehungen geben.
Aber wie sieht diese Abhängigkeit aus?
Mit freundlichen Grüßen
Felix
Beste Antwort im Thema
Zitat:
Allein das Drehmoment kann dafür ja nicht verantwortlich sein, da muss es doch auch noch eine Abhängigkeit von den Umdrehungen geben.
Aber wie sieht diese Abhängigkeit aus?
Als handliche Zahlenwertgleichung näherungsweise: P[kW]=M[Nm]*n[1/min]/9550. 😁
Das, was Dich nach vorne bringt, ist Leistung. Sonst nix. Und die ist ein Produkt aus Drehmoment und Drehzahl.
Das ganze Drehmomentgelaber ist Stammtisch-Schwachsinn. Ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl bedeutet nicht anderes als eine vergleichsweise höhere Leistung bei niedriger Drehzahl.
199 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von SoEinWahnsinn
Der Schlupf am Reifen zur Straße war nicht gemeint, das gequietsche finde ich eher unerfreulich!^^
dein reifenhändler ist da anderer ansicht😁
Zitat:
Original geschrieben von Powermikey
Aha, nur die Leistung bringt ein Fahrzeug nach vorne?
Und Leistung ist ja (vereinfacht) Drehmoment * Drehzahl. Also bei Drehzahl Null auch Null Leistung. Folglich auch Null Beschleunigung?Ich frage mich bei solchen hochwissenschftlichen Erkenntnissen, wie es diese verdammten Elektrofahrzeuge überhaupt schaffen, aus dem Stand heraus anzufahren 😕
Da müssen irgendwelche geheimnisvolle kosmische Kräfte vorliegen ...
a = P / (m * v)
Setz da mal P = 0 und v = 0 ein:
a = "0 / (m * 0)" = "0 / 0"
Das Ganze nennt man Singularität. Und wer sich noch an l'Hospital erinnert, weiß auch, wie man das lösen kann. Und wer das nicht kennt, dem brauch ich's auch nicht vorrechnen. Das ginge dann wohl zu weit. Da braucht man nämlich wieder Ableitungen. Und das war vorher auch schon vielen zu hoch.
Zum Glück ist das eine "hebbare Definitionslücke", d.h. es kommt bei diesem "0 / 0" tatsächlich ein sinnvoller Wert raus.
Und es ist tatsächlich so, bei v = 0 braucht man 0 Leistung. Das aber nur für einen unendlich kurzen Zeitraum. Da das aber ziemlich kurz ist, sollte man sich die Betrachtung lieber sparen, weil sowas an jeder Intuition vorbeigeht. Da geht's nur noch abstrakt mittels Grenzwertbildung.
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
a = P / (m * v)Zitat:
Original geschrieben von Powermikey
Aha, nur die Leistung bringt ein Fahrzeug nach vorne?
Und Leistung ist ja (vereinfacht) Drehmoment * Drehzahl. Also bei Drehzahl Null auch Null Leistung. Folglich auch Null Beschleunigung?Ich frage mich bei solchen hochwissenschftlichen Erkenntnissen, wie es diese verdammten Elektrofahrzeuge überhaupt schaffen, aus dem Stand heraus anzufahren 😕
Da müssen irgendwelche geheimnisvolle kosmische Kräfte vorliegen ...Setz da mal P = 0 und v = 0 ein:
a = "0 / (m * 0)" = "0 / 0"Das Ganze nennt man Singularität. Und wer sich noch an l'Hospital erinnert, weiß auch, wie man das lösen kann. Und wer das nicht kennt, dem brauch ich's auch nicht vorrechnen. Das ginge dann wohl zu weit. Da braucht man nämlich wieder Ableitungen. Und das war vorher auch schon vielen zu hoch.
Zum Glück ist das eine "hebbare Definitionslücke", d.h. es kommt bei diesem "0 / 0" tatsächlich ein sinnvoller Wert raus.
Und es ist tatsächlich so, bei v = 0 braucht man 0 Leistung. Das aber nur für einen unendlich kurzen Zeitraum. Da das aber ziemlich kurz ist, sollte man sich die Betrachtung lieber sparen, weil sowas an jeder Intuition vorbeigeht. Da geht's nur noch abstrakt mittels Grenzwertbildung.
Keine Angst, mit ein paar Ableitungen überforderst Du mich nicht.
Aber warum einfach, wenn's auch umständlich geht? Oder: Von hinten durch die Brust ins Auge. So würde ich den Lösungsweg nämlich bezeichnen.
v lässt sich über den Radradius und Getriebe-/Achsüberstzung direkt in die Motordrehzahl umrechnen, so dass man aus P/v auch gleich ein Drehmoment machen kann. Und schwupsdiwupp, kommt man ganz ohne Singularitäten, l'Hospital, Grenzwertbildungen und Ableitungen zum Ziel.
Aber manche Leute hier ziehen es vor, einfache Zusammenhänge so weit zu verkomplizieren, dass man vor lauter Nebel nicht mehr durchblickt und ihre Thesen als richtig erscheinen.
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Keine Angst, mit ein paar Ableitungen überforderst Du mich nicht.
Aber warum einfach, wenn's auch umständlich geht? Oder: Von hinten durch die Brust ins Auge. So würde ich den Lösungsweg nämlich bezeichnen.v lässt sich über den Radradius und Getriebe-/Achsüberstzung direkt in die Motordrehzahl umrechnen, so dass man aus P/v auch gleich ein Drehmoment machen kann. Und schwupsdiwupp, kommt man ganz ohne Singularitäten, l'Hospital, Grenzwertbildungen und Ableitungen zum Ziel.
Aber manche Leute hier ziehen es vor, einfache Zusammenhänge so weit zu verkomplizieren, dass man vor lauter Nebel nicht mehr durchblickt und ihre Thesen als richtig erscheinen.
Absolut richtig, in dem Fall sollte man lieber mit den Kräften rechnen. Das versteht so jeder.
Aber wie erklärst Du ihm dann das Paradoxon, mit P = 0 beschleunigen zu können? Das war doch seine Frage...
Ähnliche Themen
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
Absolut richtig, in dem Fall sollte man lieber mit den Kräften rechnen. Das versteht so jeder.Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Keine Angst, mit ein paar Ableitungen überforderst Du mich nicht.
Aber warum einfach, wenn's auch umständlich geht? Oder: Von hinten durch die Brust ins Auge. So würde ich den Lösungsweg nämlich bezeichnen.v lässt sich über den Radradius und Getriebe-/Achsüberstzung direkt in die Motordrehzahl umrechnen, so dass man aus P/v auch gleich ein Drehmoment machen kann. Und schwupsdiwupp, kommt man ganz ohne Singularitäten, l'Hospital, Grenzwertbildungen und Ableitungen zum Ziel.
Aber manche Leute hier ziehen es vor, einfache Zusammenhänge so weit zu verkomplizieren, dass man vor lauter Nebel nicht mehr durchblickt und ihre Thesen als richtig erscheinen.
Aber wie erklärst Du ihm dann das Paradoxon, mit P = 0 beschleunigen zu können? Das war doch seine Frage...
Genau darauf wollte ja hinaus: Es ist kein Paradoxon, sondern schlicht Schwachsinn, die Beschleunigung über die Leistung zu berechnen. Entscheidend ist die Kraft (alias Drehmoment).
P.S.: Das, was Du oben zitiert hattest, stammte übrigens von mir, nicht von Powermikey.
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Genau darauf wollte ja hinaus: Es ist kein Paradoxon, sondern schlicht Schwachsinn, die Beschleunigung über die Leistung zu berechnen. Entscheidend ist die Kraft (alias Drehmoment).
Ja, das Raddrehmoment, aber nicht das Motordrehmoment.
Du kannst aber genausogut einfach mit der Leistung rechnen. Da kommt 1:1 das gleiche raus!
Und doch, ich empfinde es schon als paradox, dass man bei v = 0 auch 0 Leistung braucht. Deswegen ist das aber kein Schwachsinn.
Wenn Du zwei identische Fahrzustände vergleichst (gleiches Fahrzeug, gleiche Geschwindigkeit etc.), wird immer dasjenige mit der höheren Momentanleistung besser beschleunigen.
Dieses Fahrzeug hat dann auch immer die höhere Radzugkraft.
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Keine Angst, mit ein paar Ableitungen überforderst Du mich nicht.Zitat:
Original geschrieben von Singleton
a = P / (m * v)
Setz da mal P = 0 und v = 0 ein:
a = "0 / (m * 0)" = "0 / 0"Das Ganze nennt man Singularität. Und wer sich noch an l'Hospital erinnert, weiß auch, wie man das lösen kann. Und wer das nicht kennt, dem brauch ich's auch nicht vorrechnen. Das ginge dann wohl zu weit. Da braucht man nämlich wieder Ableitungen. Und das war vorher auch schon vielen zu hoch.
Zum Glück ist das eine "hebbare Definitionslücke", d.h. es kommt bei diesem "0 / 0" tatsächlich ein sinnvoller Wert raus.
Und es ist tatsächlich so, bei v = 0 braucht man 0 Leistung. Das aber nur für einen unendlich kurzen Zeitraum. Da das aber ziemlich kurz ist, sollte man sich die Betrachtung lieber sparen, weil sowas an jeder Intuition vorbeigeht. Da geht's nur noch abstrakt mittels Grenzwertbildung.
Aber warum einfach, wenn's auch umständlich geht? Oder: Von hinten durch die Brust ins Auge. So würde ich den Lösungsweg nämlich bezeichnen.v lässt sich über den Radradius und Getriebe-/Achsüberstzung direkt in die Motordrehzahl umrechnen, so dass man aus P/v auch gleich ein Drehmoment machen kann. Und schwupsdiwupp, kommt man ganz ohne Singularitäten, l'Hospital, Grenzwertbildungen und Ableitungen zum Ziel.
Aber manche Leute hier ziehen es vor, einfache Zusammenhänge so weit zu verkomplizieren, dass man vor lauter Nebel nicht mehr durchblickt und ihre Thesen als richtig erscheinen.
D'accord.
Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht? Man geniesst wohl gerne den Sonnenschein, den das Physik-Formelwerk auf einen wirft, wenn man schon nicht selber strahlt. Längere Formeln und höhere mathematische Konzepte bevorzugt, weil mehr Licht. Doof nur, dass das Licht da in die falsche Richtung strahlt um vorwärts zu kommen. 😉
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
a = P / (m * v)Zitat:
Original geschrieben von Powermikey
Aha, nur die Leistung bringt ein Fahrzeug nach vorne?
Und Leistung ist ja (vereinfacht) Drehmoment * Drehzahl. Also bei Drehzahl Null auch Null Leistung. Folglich auch Null Beschleunigung?Ich frage mich bei solchen hochwissenschftlichen Erkenntnissen, wie es diese verdammten Elektrofahrzeuge überhaupt schaffen, aus dem Stand heraus anzufahren 😕
Da müssen irgendwelche geheimnisvolle kosmische Kräfte vorliegen ...Setz da mal P = 0 und v = 0 ein:
a = "0 / (m * 0)" = "0 / 0"Das Ganze nennt man Singularität. Und wer sich noch an l'Hospital erinnert, weiß auch, wie man das lösen kann. Und wer das nicht kennt, dem brauch ich's auch nicht vorrechnen. Das ginge dann wohl zu weit. Da braucht man nämlich wieder Ableitungen. Und das war vorher auch schon vielen zu hoch.
Zum Glück ist das eine "hebbare Definitionslücke", d.h. es kommt bei diesem "0 / 0" tatsächlich ein sinnvoller Wert raus.
Und es ist tatsächlich so, bei v = 0 braucht man 0 Leistung. Das aber nur für einen unendlich kurzen Zeitraum. Da das aber ziemlich kurz ist, sollte man sich die Betrachtung lieber sparen, weil sowas an jeder Intuition vorbeigeht. Da geht's nur noch abstrakt mittels Grenzwertbildung.
Wieso werden mir hier Zitate untergeschoben?? Das obige habe ich nie geschrieben!!!!
Zu dämlich zum Zitieren oder was??
Zitat:
Original geschrieben von Powermikey
Wieso werden mir hier Zitate untergeschoben?? Das obige habe ich nie geschrieben!!!!Zu dämlich zum Zitieren oder was??
Sorry, war doch keine Absicht. Bei Mehrfachzitaten hat man doch schnell mal die falsche Zeile rausgelöscht...
Außerdem hat Rael das doch schon richtiggestellt.
Wir ziehen doch sonst am gleichen Strang (die Leistung zählt) 😉
Zurück zum Thema:
Was ist denn an
a = P / (m * v)
unverständlich?
Das zeigt doch genau das: Bei konstantem m und (Edit) konstantem vorgegebenem v hängt die Beschleunigung direkt von der Leistung ab.
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
Das zeigt doch genau das: Bei konstantem m und konstantem v hängt die Beschleunigung direkt von der Leistung ab.
Wo ich gerade hier bin: Wtf? Beschleuningung bei kontantem v? Jetzt steh ich gerad aufm Schlauch...
Zitat:
Original geschrieben von Powermikey
Wo ich gerade hier bin: Wtf? Beschleuningung bei kontantem v? Jetzt steh ich gerad aufm Schlauch...Zitat:
Original geschrieben von Singleton
Das zeigt doch genau das: Bei konstantem m und konstantem v hängt die Beschleunigung direkt von der Leistung ab.
Ok, besser ausgedrückt: Bei vorgegebenem v
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
Ja, das Raddrehmoment, aber nicht das Motordrehmoment.Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Genau darauf wollte ja hinaus: Es ist kein Paradoxon, sondern schlicht Schwachsinn, die Beschleunigung über die Leistung zu berechnen. Entscheidend ist die Kraft (alias Drehmoment).
Du kannst aber genausogut einfach mit der Leistung rechnen. Da kommt 1:1 das gleiche raus!
Ja, nachdem man den von Dir genannten dafür notwendigen Mathekram durchgeackert hat.
Zitat:
Und doch, ich empfinde es schon als paradox, dass man bei v = 0 auch 0 Leistung braucht. Deswegen ist das aber kein Schwachsinn.
Die Vorgehensweise ist Schwachsinn. Weshalb nicht gleich mit der Ursache (Drehmoment) rechnen? Weil's andersherum so schön kompliziert und unverständlich wird?
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
Was ist denn an
a = P / (m * v)
unverständlich?
Ja, wenn man das hier berücksichtigt:
"Das Ganze nennt man Singularität. Und wer sich noch an l'Hospital erinnert, weiß auch, wie man das lösen kann. Und wer das nicht kennt, dem brauch ich's auch nicht vorrechnen. Das ginge dann wohl zu weit. Da braucht man nämlich wieder Ableitungen. Und das war vorher auch schon vielen zu hoch.
Zum Glück ist das eine "hebbare Definitionslücke", d.h. es kommt bei diesem "0 / 0" tatsächlich ein sinnvoller Wert raus.
Und es ist tatsächlich so, bei v = 0 braucht man 0 Leistung. Das aber nur für einen unendlich kurzen Zeitraum. Da das aber ziemlich kurz ist, sollte man sich die Betrachtung lieber sparen, weil sowas an jeder Intuition vorbeigeht. Da geht's nur noch abstrakt mittels Grenzwertbildung."
Nur weil es eine richtige Vorgehensweise zum Berechnen der Beschleunigung gibt (über die Radzugkraft), sind alle anderen Wege Schwachsinn?
Und um a = P / (m * v) anzuwenden, muss man keineswegs die Herleitung kennen.
Ein Beispiel für die Anwendung: 3 gleich schwere Autos (sagen wir mal 1000 kg), alle 3 fahren nebenher mit 36 km/h (also 10 m/s).
Rollwiderstand etc. ignorieren wir.
Fahrzeug 1: Motor dreht mit 2000 U/min und entwickelt 200 Nm
Fahrzeug 2: Motor dreht mit 3000 U/min und entwickelt 150 Nm
Fahrzeug 3: Motor dreht mit 4000 U/min und entwickelt 100 Nm
Welches Fahrzeug beschleunigt am stärksten?
Lösung: Das mit dem größten Produkt aus Drehzahl und Drehmoment (was ja direkt proportional zur Leistung ist). => Fahrzeug 2 beschleunigt am stärksten, 1 und 3 gleich stark
Hier die jeweiligen Leistungen und Beschleunigungswerte
P1 = 41,9 kW => a = 4,19 m/s²
P2 = 47,1 kW => a = 4,71 m/s²
P3 = 41,9 kW => a = 4,19 m/s²
Natürlich kannst Du das ganze jetzt auch über das Drehmoment und den Übersetzungen (die sind eindeutig bestimmbar durch die vorgegebene Geschwindigkeit und den Drehzahlen) herleiten.
Du willst mir aber doch nicht allen Ernstes erzählen, dass das irgendwie leichter wäre?
Andererseits gibt's natürlich jede Menge Fälle, wo das so wäre. Aber deswegen schrei ich nicht "Schwachsinn"!
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Zitat:
Original geschrieben von Singleton
Da das aber ziemlich kurz ist, sollte man sich die Betrachtung lieber sparen, weil sowas an jeder Intuition vorbeigeht.."
Das hast du auch gelesen? Ich sag doch selbst, dass man das für den Fall nicht so machen sollte. Physikalisch korrekt ist es trotzdem...