Vmax/Pmax

Hallo,

habe mal eine eigentlich simple Frage, deren Logik ich mir im Moment nicht erklären kann.

Wie kommt es, dass die Vmax auf der Ebene, ohne Rückenwind, Heimweh oder andere Faktoren bei einer höheren Drehzahl erreicht wird, als Pmax?

Pmax liegt in meinem Fall bei 3000U/min, danach nimmt die Leistung laut Diagramm ab, dies spürt man auch beim Beschleunigen. Vmax wird aber bei 3500-3800U/min erreicht.

Der einzige Grund, der mir einfällt ist folgender: Obwohl sich die Leistung verringert, steht noch immer genügend Leistung zum überwinden des Luftwiderstandes zur Verfügung, um Vmax zu erreichen.

Der Logik nach müsste ich dann aber auch das Getriebe so auslegen können, dass ich Vmax vor dem Peak bei Pmax erreiche bzw. ich könnte es so auslegen, dass Vmax bei Pmax erreicht wird. U.a. würde dadurch Vmax (wenn auch nur minimal, da der Luftwiderstand ja quadratisch steigt) erhöht und der Verbrauch sowie der Verschleiß vermindert.

Nun zu meiner Frage: Gibt es einen praktischen Grund für eine solche Übersetzung des Getriebes?

LG

M3mph15

Zitat:

Nun zu meiner Frage: Gibt es einen praktischen Grund für eine solche Übersetzung des Getriebes?

Weil der Letzte Gang sonst zu lange uebersetzt waere und somit zu lahm.
Weiters wuerde die V-MAx abnehmen, da zB zwar 10% mehr leistung,
aber 20% laenger uebersetzt.

Hi,

Zitat:

Pmax liegt in meinem Fall bei 3000U/min, danach nimmt die Leistung laut Diagramm ab, dies spürt man auch beim Beschleunigen. Vmax wird aber bei 3500-3800U/min erreicht.

Beim Beschleunigen spürst Du nicht die Abnahme der Leistung, je nach Drehzahlbereich beobachtest Du die Abnahme des Drehmoments.
Bist Du mit den Drehzahlwerten für maximale Leistung P und Maximalgeschwindigkeit sicher? Die abgegebene Leistung steigt nämlich mit der Geschwindigkeit, sie kann nicht sinken.
vg
Herbert

Die abgegebene Leistung steigt nämlich mit der Geschwindigkeit, sie kann nicht sinken.

Warum nicht?
Die Leistung steigt mit Drehmoment und Drehzahl (und mit der Drehzahl steigt auch die Geschwindigkeit). Wenn das Drehmoment wieder fällt, steigt die Leistung meist noch etwas, da das fallende Drehmoment ein Zeit lang durch Drehzahl kompensiert wird. Danach fällt auch die Leistung.

Gruß
t.klebi

M3mph15 hat folgendes geschrieben:

Pmax liegt in meinem Fall bei 3000U/min, danach nimmt die Leistung laut Diagramm ab, dies spürt man auch beim Beschleunigen. Vmax wird aber bei 3500-3800U/min erreicht.

Was für ein Diagramm hast Du denn da?
Ein PKW-Diesel mit Pmax bei 3000 rpm kommt mir etwas seltsam vor . . .

Wie weit sinkt denn die (angebliche) Leistungskurve zwischen 3000 und 3800 rpm?

Hi,
@ t.klebi - was meinst Du mit "warum nicht" ? Deine Aussage ergänzt meine nur mit dem Zusammenhang zwischen Drehmoment, -zahl, und Leistung.
Die Aussage "...danach fällt die Leistung..." lasse ich mal weg.
Oder möchtest Du sagen, daß mit steigender Geschwindigkeit die abgegebene Leistung abfallen kann?
vg
Herbert

Oder möchtest Du sagen, daß mit steigender Geschwindigkeit die abgegebene Leistung abfallen kann?

Ja.
Leistungsdiagramme zeigen doch üblicherweise eine Abnahme in Richtung der maximalen Drehzahl.
Im Zusammenhang mit der Höchstgeschwindigkeit ist doch jetzt lediglich die Frage, die Leistung noch ausreicht diesen Drehzahlbereich überhaupt zu erreichen.


Gruß
t.klebi

@ t.klebi.
Falsch. Ein Leistungsdiagramm zeigt die zur Verfügung stehende Leistung als Funktion der Drehzahl. Du siehst daran richtig, daß ab einer bestimmten Drehzahl die Leistung sinkt.
Du kannst aber nicht in dem Diagramm die Geschwindigkeit parallel zur Drehzahl auftragen.
Die benötigte oder abgegebene Leistung entspricht bei ebener Straße dem Kraftaufwand gegen Roll- und Luftwiderstand, mal Wegstrecke, pro Zeiteinheit. Sie steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Deshalb hast Du hier bei maximaler Geschwindigkeit auch die maximale Leistungsabgabe.
Die eingangs diskutierte Drehmoment- und Leistungscharakteristik ist etwas eigenwillig (falls sie so stimmt). Sie bedeutet, daß bei ebener Strecke die maximale Leistung gar nicht auf die Straße kommt. Die maximale Leistung würde hier bei Bergfahrt mit 3000 min-1 abgerufen, wenn man mit Vollgas gerade die 3000 min-1 schafft.
vg
Herbert

Eine Maximale Leistung gibt es beim Motor überhaupt nur, weil das Drehmoment bei sehr hohen Drehzahlen wieder abfällt! Wäre das Drehmoment eines Motors immer konstant und unabhängig von der Drehzahl würde die Leistung immer weiter zunehmen bis zur zerstörung des Motors.Das max.Drehmoment wird sagen wir bei 2000 U/min. erreicht. Nach dieser Drehzahl fällt das Drehmoment ab, weshalb die Leistung bei zunehmender Drehzahl trotz abnehmendem Drehmoments noch weiter steigen kann. Bei ca 4000 U/min wird der Abfall des Drehmoments aber so stark, dass eine weitere Erhöhung der Drehzahl zu keiner weiteren Erhöhung der Leistung mehr führt. Hier ist die max. Leistung erreicht.

Die Drehzahlangaben sind nur zur erklärung frei gewählt.

Hallo,
Alles richtig, nur das "weshalb" in dem Satz passt nicht.

Zitat:

Nach dieser Drehzahl fällt das Drehmoment ab, weshalb die Leistung bei zunehmender Drehzahl trotz abnehmendem Drehmoments noch weiter steigen kann.

Die Leistung kann noch weiter steigen, solange das Moment mit der Drehzahl weniger abfällt, als die Drehzahl zunimmt.
vg
Herbert

O.K. das wäre dann der Umkehrschluß meines letzten satzes auf den ich nicht näher eingegangen bin

Du kannst aber nicht in dem Diagramm die Geschwindigkeit parallel zur Drehzahl auftragen.

Warum sollte das nicht gehen? (=Ernst gemeinte Frage) Da besteht doch ein linearer Zusammenhang.

Die eingangs diskutierte Drehmoment- und Leistungscharakteristik ist etwas eigenwillig (falls sie so stimmt). Sie bedeutet, daß bei ebener Strecke die maximale Leistung gar nicht auf die Straße kommt. Die maximale Leistung würde hier bei Bergfahrt mit 3000 min-1 abgerufen, wenn man mit Vollgas gerade die 3000 min-1 schafft.

Genau, das meinte ich mit 'Im Zusammenhang mit der Höchstgeschwindigkeit ist doch jetzt lediglich die Frage, die Leistung noch ausreicht diesen Drehzahlbereich überhaupt zu erreichen.'

Solange noch kein Kräftegleichgewicht zwischen den Radrehmomenten und den Fahrwiderständen (Luftwiderstand, Reibung etc.) besteht, beschleunigt das Fahrzeug. Dabei kann meines Erachtens nach, die Drehzahl mit dem Leistungsmaximum überschritten werden.
Wenn bei noch höherer Drehzahl der Momentverlust groß genug ist, wird die Vmax erreicht.

Aber vielleicht irre ich mich auch.

Gruß
t.klebi

t.klebi hat folgendes geschrieben:

Solange noch kein Kräftegleichgewicht zwischen den Radrehmomenten und den Fahrwiderständen (Luftwiderstand, Reibung etc.) besteht, beschleunigt das Fahrzeug. Dabei kann meines Erachtens nach, die Drehzahl mit dem Leistungsmaximum überschritten werden. Wenn bei noch höherer Drehzahl der Momentverlust groß genug ist, wird die Vmax erreicht. Aber vielleicht irre ich mich auch.

Nö, das stimmt schon alles.
Solche Autos mit "zu kurz" übersetztem höchsten Gang (wie z.B. mein Ibiza) bieten einen starken Durchzug bis zur Pmax. Ab da fällt die Leistung, während der Leistungsbedarf weiter steigt -> beides bewegt sich also zügig aufeinander zu, bis der Gleichgewichtspunkt = Vmax erreicht ist, oberhalb dessen Leistungsangebot und -bedarf (weiter) zügig auseinanderlaufen.
So wird der Vmax-Punkt relativ schnell erreicht und ist "hart definiert". Folge: Steigungs- und Windeinflüsse verändern die Vmax nur wenig, im Vergleich mit normal übersetzten Getrieben.

Nachteile:
1. Hohes Drehzahlniveau (Lärm, Verbrauch . . .)
2. Ein Teil der theoretisch möglichen Vmax (aufgrund der Pmax) wird verschenkt, weil für diese Geschwindigkeit kein passender Gang vorhanden ist.

Im Prinzip so, wie sich ein Wagen mit normalem Getriebe und defektem höchsten Gang fahren würde.

Hi,

jetzt ist mir der Sinn etwas klarer In der Tat ist es so, dass der Motor die Geschwindigkeit bei Steigungen oder Wind im Vergleich zu anderen Fahrzeugen in der Leistungsklasse eher beibehält.

Meine Angaben stimmen soweit schon, (auch wenn ich mich in Sachen Beschleunigung und spüren des Drehmomentabfalls etwas schlecht ausgedrückt habe...)

Habe hier noch das Diagramm für euch, die Quelle ist sicher (Originalunterlagen):



Das ist der alte 1.9JTD aus meinem Punto. Hat nen kleinen Turbo drin, deshalb steht nahezu ab Leerlauf hohes Drehmoment zur Verfügung. Dafür ist das ganze (leider) nicht von langer dauer.

M3mph15 hat folgendes geschrieben:

Habe hier noch das Diagramm für euch, die Quelle ist sicher (Originalunterlagen): . . .

OK, das ist fast eine der modernen Auslegungen "erst Drehmomentplateau, dann Leistungsplateau". Die Pmax liegt zwar bei 3000, aber darüber fällt sie bis 4500 rpm nur sehr langsam ab.
Damit lädt der Motor zum Fahren in hohen Gängen ein, weil Runterschalten oberhalb ca. 2500 rpm kaum noch zu höherer Leistung führt - und teilweise sogar Leistungsverlust bringt.

Ihr habt natürlich recht, da lag ich etwas daneben. Ein beträchtlicher Teil der Leistung kann gerade bei der Charakteristik auch in die Beschleunigung gesteckt werden.
Ich versuche mal ein Zahlenbeispiel mit den Werten aus dem Diagramm (Annahme v max = 180 km/h bei 3800 min-1, Fahrzeugmasse 1200 kg, Rollwiderstand vernachlässigt):
P= 57kW wird bei 3800 min-1 oder Vmax rein gegen den Luftwiderstand geleistet, keine Beschleunigung mehr.
Bei 3000 min-1 (entsprechend 142 km/h) ist die Leistung bei konstanter Fahrt (nur gegen den Luftwiderstand) 0,62 x 57kW = 35 kW. Die Reserve lt. Diagramm wäre 24 kW. Nimmt man dies als voll zur Verfügung stehende Beschleunigungsleistung (ohne Berücksichtigung von Antriebsverlusten), so erhält man bei 142 km/h eine Beschleunigung von 1,8 km/h pro Sekunde. Setzt man dieselbe Leistungsreserve in Steigfähigkeit um, erhält man 4,9% ohne Geschwindigkeitsverlust.
Bei aller Vorsicht gegenüber den gemachten Annahmen also guter Durchzug, gute Steigfähigkeit.
vg
Herbert