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Forum "Physik" - Beschleunigung eines Auto
Beschleunigung eines Auto < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Beschleunigung eines Auto: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:57 Di 16.10.2012
Autor: volk

Hallo,
mich lässt eine Frage nicht los.
Ich war immer der Meinung, dass die Beschleunigung eines Autos größer ist, je höher das Drehmoment ist. Letztens bin ich die A-Klasse als Automatik gefahren und beim maximalen Beschleunigen hat die Automatik immer so geschaltet, dass 3.500U/min anlagen. Das maximale Drehmoment lag aber bei 1700-3000 U/min an. []Leistungsdiagramm A200 CDI

Ganz einfach gilt ja P=Fv und F=ma, also P=mav und somit [mm] a=\bruch{P}{mv}, [/mm] also ist die Leistung ausschlaggebend für die Beschleunigung. Aus der Leistung kann ich auch über [mm] P=m{\omega} [/mm] das Drehmoment berechnen.
Beim Auto wird aber durch die Antriebswelle die Drehbewegung auf die Räder übertragen und die Änderung dieser Drehbewegung (Beschleunigung) müsste doch beim größten Drehmoment am effektivsten sein.

Wieso schaltet er also so, dass eine Drehzahl über dem Drehmomentberg anliegt?

Viele Grüße

volk

        
Bezug
Beschleunigung eines Auto: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:29 Di 16.10.2012
Autor: franzzink

Hallo volk,


die wichtigsten Formeln hast du ja schon selbst genannt:

$ [mm] a=\bruch{P}{m*v} [/mm] $   (Beschleungigung)

[mm] $P=M*\omega$ [/mm]  (Leistung; Hinweis: großes M für das Drehmoment; kleines m für die Masse)

Für die Beschleunigung ist somit die Leistung entscheidend - wie du ja auch schon selbst erkannt hast. Dies passt auch zu deinen Beobachtungen: 3.500 U/min. ist in etwa die niedrigste Drehzahl bei der die maximale Motorleistung von 110 kW zur Verfügung steht (laut dem von dir genannten Diagramm).

Aus dem Stand wird man z.B. mit einer Motordrehzahl von weniger als 3.500 U/min. anfahren. (Es sei denn man ist vielleicht ein Rennfahrer.) Je nachdem, wie das Getriebe abgestimmt ist und wie sportlich man fährt, wird man auch nach dem Hochschalten mit Drehzahlen < 3.500 U/min. unterwegs sein.

Die Leistung ist - gemäß obiger Formel - das Produkt aus Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit des Motors. Im Drehzahlbereich < 3.500 U/min. ist die Leistung also höher, wenn das Drehmoment größer ist. Deshalb beschleunigen Motoren mit größerem Drehmoment (bei gleicher Maximalleistung und gleicher Getriebeabstimmung) in der Regel schneller.

Deshalb ist das maximale Drehmoment durchaus relevant für die Beschleunigung - obwohl rein physikalisch gesehen die Leistung die entscheidende Größe hierfür ist. (Mit einem stufenlosen Getriebe könnte man beispielsweise immer im optimalen Leistungsbereich des Motors fahren - mit annähernd konstanter Drehzahl. Das Drehmoment wäre dann wirklich nur noch für's schnelle Anfahren wichtig.)

Grüße
franzzink



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