Wieso beschleunigt ein Auto bei höherer drehzahl besser?
Sollte die Beschleunigung nicht bei bestimmten zahnradradius (gang) immer gleich sein? Bzw bei höherem gang müsste die Beschleunigung doch immer schlechter sein?
8 Antworten
bei höherem Tempo ist die Beschleunigung auch geringer --> Mehr Kraft wird benötigt. Bergauf muss man ja auch mehr Gas geben als auf gerader Strecke.
Bei den Drehzahlen haben die Kolben eine restenergie von der letzten Explosion und eine höhere Drehzahl heißt mehr Restenergie die in die neue Umdrehung mit hineingesteckt wird.
Du musst hier unterscheiden zwischen Raddrehzahl und Motordrehzahl. In einem höheren Gang sinkt die Motordrehzahl und damit die Leistung, aber dafür steigt die Drehzahl der Antriebsräder.
ganz einfach: ein motor hat nur bei einer bestimmten drehzahl seine maximale leistung. willst du diese leistung nutzen, musst du diesen motor immer in dem betreffenden drehzahlbereich halten (nahe am roten bereich). willst du also voll beschleunigen, musst du nahe an der drehzahl mit der höchsten motorleistung einkuppeln und dann bis knapp vor dem roten drehen bevor du den nächsten gang rein haust.
annokrat
Neben der Antwort, dass natürlich bei höherer Drehzahl (also niedrigerer Übersetzung) die Leistung höher ist, weil es mehr Takte pro Sekunde gibt, ist auch die Kraft selbst, also das Drehmoment, von der Drehzahl abhängig.
Das liegt daran, dass die Einstellung der Ventile und anderem nie für alle Drehzahlen optimal sein kann. Früher hat man eher Motoren gebaut, die bei niedrigen Drehzahlen ihr maximales Drehmoment hatten, und das sinkende Drehmoment hat sich mit der steigenden Drehzahl zu einem weiten Bereich mit ziemlich konstanter Leistung ausgeglichen.
Heutzutage sind die Motoren generell kleiner (und leichter), was natürlich deshalb schon mal Energie spart. Es fehlt aber natürlich an Drehmoment, sodass man ohnehin mit höheren Drehzahlen arbeitet. Und dann ist es natürlich sinnvoll, den Motor so einzustellen, dass auch das Maximum des Drehmoments bei höheren Drehzahlen liegt, weil man sonst überhaupt keine Leistung hat.
So als Hausnummern:
- Früher 2 l Hubr., max, Drehm. bei 2000 U/min, max. Leist. bei 4000 U/min
- Heute: 1 l Hubr.. max. Drehm. bei 5000 U/min, max. Leist. bei 6000 U/min
Mein Wagen zieht jedenfalls bei niedrigen Drehzahlen nicht mal den berühmten Hering von Teller. Früher hatte ich mal einen, da konnte man im dritten Gang von Leerlaufdrehzahl zugig beschleunigen. Früher hatten Autos 3 Gänge, heute 5.
Heute: 1 l Hubr.. max. Drehm. bei 5000 U/min, max. Leist. bei 6000 U/min
Anderes Beispiel: Ford Ecoboost 1.0 : Maximales Drehmoment 170 Nm bei 1500 - 4500/min, maximale Leistung 92 kW bei 6.000/min.
Bei höherer Drehzahl des Motors sind es mehr Arbeitstakte/Explosionen pro Sekunde, und falls jeder Arbeitstakt die gleiche Energie liefert, ist die Gesamtenergie pro s, also die Leistung um so größer.
Andererseits ist P = F • v = m • a • v, also nimmt die Beschleunigung bei konstanter Leistung umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit ab.
Beide Effekte zusammen ergeben konstante Beschleunigung. In der Praxis stimmt dies natürlich nicht, weil die Leistung ab einer gewissen optimalen Drehzahl f₀ nicht mehr zunimmt, sondern wieder abnimmt. Das liegt u.A. an den Ansaugverlusten, und kann durch einen Kompressor (Lader) zT wieder wettgemacht werden.
Und wieso hat der physikalisch gesehen da die beste Leistung?