Opimale Schaltzeitpunkte; Drehmoment und Leistung; Raddrehmoment und Radleistung?

[2-7l-driver]

Nachdem ich schon zahlreiche Stunden geopfert habe und immer noch nicht auf einen ganz grünen Zweig gekommen bin, wollte ich es noch einmal hier versuchen, da hier einige kluge Köpfe sitzen.

 

Zunächst einmal ist Leistung definiert als das Produkt von Drehmoment (r x F) und Drehzahl. Die Turbodiesel schöpfen ihre Leistung aus Drehmoment, die Sauger typischerweise aus Drehzahl (bestes Beispiel wohl F1-Wagen und Supersportler).

Summa Summarum ist die Beschleunigung ungefähr identisch bei gleicher Leistung und unterschiedlichen Drehmoment. Kleine Unterschiede gibt es aufgrund der verschiedenen Motorcharakteristika: Gewicht, Übersetzung usw.

 

Kommen wir nun zur Beschleunigung. Die Frage wann ist sie maximal? Prinzipiell doch an dem Punkt wo die Kraft maximal ist, gemäß der Formel F= m*a. Was in unserem Beispiel wohl das Drehmoment am Rad ist!? Wann ist das Drehmoment am Reifen maximal? Ist das bei maximaler Motorleistung der Fall oder bei maximalen Motordrehmoment oder bei maximaler Radleistung? Ist die Radleistung proportional zur Motorleistung? Wie siehts mit dem Drehmoment aus?

Hab ich bis jetzt einen Fehler?

 

Ich muss da an nen 1.9 tdi denken. Der hat, wenn sein Turbo einsetzt, ein sehr hohes Motordrehmoment, und auch da ist doch die Beschleunigung auch am stärksten oder ? zumindest kommt es einen so vor. (dieseltypisches Problem: fühlt sich stärker an als er ist:-D)

 

Sinn macht es, bis fast zum Drehzahlbegrenzer zu fahren (bei Diesel nicht ganz), um maximal zu beschleunigen. Die Drehmomentkurve flacht schon viel früher ab, als die Leistungskurve.

Wenn die Drehmomentkurve so stark absinkt, sodass auch die Leistungskurve sinkt, dann macht Schalten doch genau erst dann Sinn, wenn die Leistung im nächsthöheren mindestens genauso groß ist wie im aktuellen Gang.

Entscheidend hierbei ist aber wohl die Leistung die am Rad ankommt.

 

Ich hab gelesen, dass man oft (bei Saugern) die ersten Gänge ausfahren muss um optimal zu beschleunigen und erst beim Dritten und aufwärts etwas vor dem Limit, schalten muss. Klar das hängt wieder mit der Übersetzung und dem Leistungsverlauf zusammen.

 

Und hier muss man auch noch das Getriebe mit einberechnen. Denn durch jedes Schalten geht Drehmoment aufgrund der längeren Übersetzung verloren.

 

Jetzt stellt sich mir die Frage, wie man sich die optimalen Schaltzeitpunkte ausrechnen kann. Reichen die Parameter Motorleistung, Motordrehmoment, Drehzahl und Übersetzung aus? Wenn ja wie geht das? Ein Beispiel wäre sehr nett.

 

Stellt man nun die Kraft (bzw. das Drehmoment), die an den Antriebsrädern benötigt

wird im Bezug zur jeweiligen Fahrgeschwindigkeit grafisch dar, so erhält man die so

genannte ideale Zugkrafthyperbel.

Aus ihr könnte man theoretisch die besten Schaltzeitpunkte herauslesen, wenn die Gangverläufe eingezeichnet wären. Man sollte theoretisch möglichst nah an der Hyperbel schalten.

 

Prinzipiell kann man sagen, dass der Leistungsverlauf und das Gewicht Auskunft gibt, wie gut ein Auto geht. Wenn die Leistung durchgehen auf einen hohen Plateau ist (oft bei Turbodiesel), beschleunigt er besser als bei einen kurzen Leistungspeak.

 

Am besten kann man es wohl vergleich mit einem Leistungsprüfstand. Dieser rechnet aus dem gemessenem Drehmoment die Leistung. Leistung ist somit nur ein errechneter Wert, Drehmoment kann man messen.

 

So jetzt will ich eure Meinung dazu hören und bin gespannt ob die Fragen alle beantwortet können. Das wichtigste habe ich nocheinmal dick markiert.

 

Da hab ich mich u.a. eingelesen:

http://www.e34.de/tuning/drehmoment.htm

http://www.e31.net/torque.html

http://www.motor-talk.de/forum/was-genau-ist-drehmoment-t281230.html?page=1

[RoadrunnerM5t]

Also ich habe bei meinem e30 das so gelöst das ich weitgehend in der nähe vom e34 M5 geblieben bin, Getriebe M5 3,8 und ein gesperrtes 3,73er(der M5 hat 3,91) und auf der HA 9.5 x17 mit 255/40/17.Damit fahre ich mit fast keinem Ladedruck schon etwa wie mit einem S38,wenn man dann bischen mehr Ladedruck dazugibt schiebt das aufgrund der Übersetzung,ohne Turboloch richtig nach vorne.Obwohl das 3,73 sehr kurz ist,beschleunigt der Wagen optimal,ist beim Schaltwechsel immer in der richtigen Drehzahl,in der der Lader arbeitet.Im 5gang geht er über Tachoende 260.Beschleunigung kann ich nur Strassenbereift mit 0,3bar gemessene 12,87sek auf 185km/h ansagen mit dieser Kombination. Alles andere was ich probiert habe 3,46 und 2,93 war nicht brauchbar,zulang oder immer so das der Lader erstmal wieder im Loch war,gruß matthias

Bearbeitet: 17. April 2012 von RoadrunnerM5t

[der-addi]

Soweit ich mich noch erinnere muss man so schalten das im nächsten Gang dann das Drehmomentmaximum anliegt. Da hst Du also recht, man braucht die Getriebekennlinien im Diagramm - dort kann man das recht gut ablesen. Schneiden sich die Gang-Kennlinien muss man dort schalten, schneiden sie sich nciht - ausdrehen.

 

Hier ein Ansatz, kurz gegoogelt:

http://www.bmw-drivers.de/forum-81/raddrehmoment-diagramm-330ci-330cd-t-2147.html

Das 330ci Getriebe ist nicht so optimal abgestuft wie der 330cd.

 

Hier auch ein interessantes PDF, wahrscheinlich kennst Du es schon:

http://www.motor-talk.de/forum/aktion/Attachment.html?attachmentId=681634

 

Im großen und ganzen sind deine Aufstellungen also korrekt.

[2-7l-driver]

RoadrunnerM5t, der Mann für dich Praxis:daumen:

 

Die beiden Artikel haben mir weitergeholfen. Sehr schön erklärt.

 

Das einzige Problem wird wohl sein, solche Drehmomentdiagramme von den alten Motoren zu finden. Oft sind sie auch nur bis zur maximalen Leistung angegeben, sodass man den optimalen Schaltzeitunkt nicht genau finden kann.

 

Letztendlich hast du wohl recht, indem du sagst: so schalten, dass man im nächsten Gang wieder maximales Drehmoment hat. Das dürfte ziemlich genau der Schnittpunkt in dem Zugkraftdiagramm sein.

Auf der Seite 325e.de sind unter "Elastizität" paar nette Vergleiche zwischen den unterschiedlichen Motoren, find ich sehr interessant.

 

Generell kann man wohl auch sagen, dass das Auto besser geht, was dauerhaft mehr Zugkraft hat, sprich mehr "obere Fläche" (vom Gewicht usw. abgesehen).

 

Die maximale Beschleunigung hat er folglich bei maximalem Raddrehmoment (äquivalent zu Radzugkraft), was in etwa dem Motordrehmoment entsprechen sollte.

Mit der Radleistung kann ich noch nicht so viel anfangen.

 

Dieser Absatz beschreibt den Sachverhalt ganz gut:

Wann muß man schalten? Der optimale Schaltpunkt ist dann erreicht, wenn man im nächst höheren Gang eine höhere Radzugkraft als im aktuellen Gang hat. Um diesen optimalen Schaltpunkt zu finden, muß man sich mit Hilfe der Drehmomentkurve, der Getriebeübersetzung und der montierten Reifengröße ein Radzugkraft-Diagramm erstellen. Sobald sich die Kurven der einzelnen Gänge schneiden, muß in den nächsten Gang geschaltet werden um die beste Beschleunigung zu erreichen. Schneiden sich die Kurven erst gar nicht, dann gilt: Motor ausdrehen bis zum Begrenzer.