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Drehmoment berechnen, Antriebsauslegung
Hallo,
Im moment habe ich unsicherheiten bezüglich der Drehmomentberechnung ausgehend von einer Beschleunigung. Ich möchte einen Antrieb auslegen.
Angenommen ich möchte ein 120Kg schweres Fahrzeug in 3s von 0 auf 50km/h (~14m/s) bringen. => 4,667 m/s²
Dann muss am Kontaktpunkt zwischen Reifen und Straße doch eine Kraft von F=m*a von 560N augebacht werden.
Wenn ich nun einen Reifendurchmdsser von 27 Zoll habe (68,58cm) habe ich einen Radius von knapp 0,343 m
Entsprechend ist das durchschnittliche Drehmoment an Radachse 192 Nm.
Nun wirkt das aber sehr hoch.
Als ich die gleiche Rechnung für ein (sportliches) Auto gemacht habe (als Plausibilitäts Prüfung)
Masse: 1800kg
0-50: 3s
Reifen: 20 Zoll (0,508 m) => r = 0,254m
Bekomme ich F=m*a => F= 8.400 N
Drehmoment an Achse: 2.133,6 Nm
Wenn man davon ausgeht, dass der 1. Gang vom getriebe eine Übersetzung von 3 hat, so ergibt sich trotzdem ein DURCHSCHNITTLICHES Drehmoment von 711 Nm am Motor.
Nun gibt es Sportwagen (Porsche 911) , die in etwas über 3s sogar die 100km/h marke knacken und trotzdem keine 711 Nm erzeugen.
Der aktuelle 911 gt3 schafft in 3,4s 0-100 und hatt trotzdem (nur!) ein MAXIMALES Drehmoment von 470 Nm.
Wo mache ich einen Fehler? Kann man aus der benötigten Beschleunigung einfach so das Drehmoment berechnen? Mir ist klar, dass ich die U/min nicht beachtet habe. Ich denke aber, dass in dieser Theoretischen Betrachtung (wenn man davon ausgeht, dass das Drehmoment bei allen Geschwindigkeiten konstant ist) erstmal unbeachtet gelassen werden kann.
DANKE schon vorab für Antworten
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41 Antworten
Du gehst bei deinen Berechnungen von einem Gesamtübersetzungsverhältnis von Motor bis zum Rad von 3 aus.
Vermutlich hast du dabei das Übersetzungsverhältnis im Differential vergessen, denn das liegt alleine meist schon im Bereich von 3-4
Genau da liegt der Fehler. Der Rest ist soweit plausibel.
erledigt
Zitat:
@raymundt schrieb am 21. April 2024 um 10:04:58 Uhr:
Du gehst bei deinen Berechnungen von einem Gesamtübersetzungsverhältnis von Motor bis zum Rad von 3 aus.
Vermutlich hast du dabei das Übersetzungsverhältnis im Differential vergessen, denn das liegt alleine meist schon im Bereich von 3-4
Danke!
Sollte es nicht Untersetzung heißen?
Nein, Übersetzung ist richtig.
Übersetzungsfaktor > 1 heißt Übersetzung ins Langsame (umgangssprachlich dann gern Untersetzung genannt)
Übersetzungsfaktor < 1 heißt Übersetzung ins Schnelle.
Multipliziert man die Übersetzungen von Differenzial und 1. Gang, kommt man je nach Fahrzeugtyp bei PKW auf Gesamt-Übersetzungen in der Größenordnung 10 bis 15, d.h. das Motordrehmoment wird verfünfzehnfacht. Aus 100 Nm an der Kurbelwelle werden dann 1500 Nm an der Achse, somit 750 Nm pro Rad. Geteilt durch den Radius des Rades (gerne mal 0,4 m bei großen Rädern plus Bereifung) ergeben sich entsprechend große Zugkräfte, hier z.B. dann 1875 N je Rad.
Bei meinem Passat ist der 1. Gang mit 3,4 übersetzt. Die Achse zusätzlich mit 4,813.
3,4*4,813 = 16,36
Der Motor hat sein größtes Drehmoment ab 2000 1/min mit 350 Nm. Das wären dann theoretisch 16,36*350 Nm = 5727 Nm am Rad.
Geteilt durch vier (Räder) und den Radhabmesser nicht vergessen - das Drehmoment liegt so ja nur an der Antriebswelle an.
Trotzdem kanns jetzt erahnen, warum da beim anfahren oft gleich runtergeregelt werden muss
Aber nur bei Allradantrieb, sonst wird durch zwei geteilt.
Schlaues Kerlchen, Respekt. Liest man seine Signatur, erkennt man aber sogleich , das er einen 4motion Passat fährt, ergo logischerweise 4 :-) Denn nur um das Fz ging es ja.
(und ignore wieder an)
1.) Ich antworte im Allgemeinen auf Beiträge, nicht auf Signaturen.
2.) Wenn schon klugscheißen, dann bitte richtig! Deine Rechnung stimmt auch nur dann, wenn die Momentenverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse 50:50 beträgt, was oft nicht der Fall ist.
Ich wäre auch nicht auf die Idee gekommen, extra in der vorherigen Signatur nachzuschauen, dann sollte man eher Bezug auf Allradantrieb im Text nehmen
tja.....steht halt direkt unterm Text, und er bezog es explizit auf "seinen" Passat. Einfach lesen 
Steht nirgendwo in seinen Beiträgen, was er fährt.