Hat ein Motor bei seinem maximalen Drehmoment auch seinen maximalen Wirkungsgrad ?
Wenn es so wäre und man alle Widerstände (Luft-,Reibung,...) nicht berücksichtigt wäre die Berechnung wohl richtig wohl richtig.
Der Luftwiderstand steigt aber im Verhältnis zur Geschwindigkeit in der 2. Potenz und auch andere Reibungen (zB innerhalb des Getriebes und des Motors oder auch der Reifen steigen mit der Geschwindigkeit an).
Zurück zum maximalen Drehmoment.
Ich glaube es ist nicht bei 3600 U/min weil dort der Wirkungsgrad am höchsten ist sondern weil einfach die Einspritzmenge an dieser Stelle maximal ist.
Bei niedrigen Drehzahlen muss man meiner Meinung nach die Einspritzmenge gering halten (zB. Leerlauf) damit der Motor keinen Schaden nimmt und kann dann die Verbrennung erhöhen bis 3600 U/min, dort ist wohl die eingespritzte Menge maximal -> maximale Energie pro Zündung -> maximales Drehmoment.
Über 3600 nimmt die Einspritzmenge ab - was früher zB. beim alten Sirion 1.0
sehr rasch ging, weshalb er seine maximale Leistung bei knapp über 5000 U/min lag.
Beim neuen Sirion 1.0 aber auch beim Aygo,C1,107 sinkt das Drehmoment nicht so schnell ab und die Leistung ist höher, liegt aber auch später an.
Deshalb kann ein Aygo seine Mehrleistung gegenüber dem Cuore auch erst bei
Drehzahlen über 6000 U/min ausspielen, was aber in der Realität nicht mehr wirklich zu besseren Beschleunigungswerten führt - und schon garnicht besseren Durchzug zur Folge hat.
Zurück zur Einspritzmenge :
Ab 3600 nimmt diese wieder ab - aber warum ?
Dazu habe ich mehrere Ideen :
- Die Hitzeentwicklung steigt ja mit der Reibung und der Drehzahl und deshalb muss die Einspritzmenge gesenkt werden um den Motor nicht zu beschädigen.
- Bei 5000 U/min muss 1250 mal in der Minute eingespritzt werden. (4-Takt oder ?). Die eingespritzte Menge ist ja Durchflussmenge pro Zeiteinheit x Eispritzdauer - ist die Dauer verkürzt weil ja die Drehzahl höher ist wird weniger eingespritzt.
- neue Technik/Materialien können die Einspritzmenge und somit das Drehmoment länger auf einem hohen Level halten => höhere Leistung.
Wirkungsgrad des Motors :
Dazu gibt es ein Diagramm (unter 3.)
[
http://www.spritmonitor.de/de/benzin_sparen_rico_klein.html]
Diesem Diagramm kann ich auch wegen der Erklärung folgendes entnehmen :
Gibt man wenig Gas ist es egal bei welcher Drehzahl man den Motor hat, da man sich am unteren Ende des Diagramms befindet, wo der Wirkungsgrad bei jeder Drehzahl schlecht ist.
=> Ich muss nicht bei 3600 U/min fahren um meinen Verbrauch zu minimieren sondern den höchsten Gang einlegen und möglichst langsam fahren !! (alle Reibungskräfte sinken)
Somit ist der Verbrauch bei Geschwindigkeiten zwischen 50 und 80 - je nachdem wo sich der 5. Gang „gut“ fahren lässt - bei jedem Auto minimal, wenn die Geschwindigkeit konstant ist.
Will ich hingegen beschleunigen muss ich den Gang einlegen, der dann die Drehzahl auf 2500 U/min erhöht und beschleunigen bis ich ca. 4500 U/min habe und gleichzeitig 90% vom Vollgas geben (ja-nicht Vollgas !).
Somit minimiere ich den Verbrauch beim Beschleunigen, da der Wirkungsgrad am höchsten ist.
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Bei Autos mit konstantem Drehmoment (ich meine wo das Drehmoment lange konstant anliegt) ist die Leistungsentfaltung sehr homogen und ich kann lange im optimalen Wirkungsgrad beschleunigen. Dennoch muss ich bei konstanter Geschwindigkeit wohl nicht zwingend in diesem Bereich liegen. (sh. Erklärung oben).
Da ich schon dabei bin versuche ich mich an der Erklärung warum der Wirkungsgrad bei wenig Gas geringer ist als bei vollgas.
Eine Erklärung, die wohl !nicht! vollständig ist :
Die Zündung des Gasgemisches erfolgt bei Vollgas genauso wie bei 10tel Gas aber da ja weniger Verbrennung stattfindet ist die Zündenergie im Vergleich zur erhaltenen Verbrennungsenergie größer.
Zudem gibt es ja eine bestimmte Kraft, die ich benötige um den Motor am laufen zu halten - wenn ich mehr einspritze ist somit die Kraft zum Beschleunigen höher und somit der Wirkungsgrad besser.
Zusammenfassung (zum Spritsparen) !
Beschleunigen in einem Gang, der mir eine Drehzahl mit 3000 bis 4500 U/min bereitstellt und bei konstanter Geschwindigkeit den höchsten fahrbaren Gang wählen wobei die Geschwindigkeit gering sein muss und ich nicht auf den Drehmomentverlauf achte !
Noch etwas :
Wenn bei einem Auto angegeben ist :
maximale Leistung : 60 Ps bei 6000 U/min
maximales Drehmoment : 100 Nm bei 3400 U/min
Habe ich bei konstanter Fahrt auf der Autobahn mit 3400 U/min immer 100 Nm anliegen ?
Nein natürlich nicht ! Ich habe sie zwar bei Vollgas verfügbar aber nicht ständig anliegen, genauso wie eine 1000 Watt Anlage nicht dauerhaft 1000 Watt saugt (und auch nicht leistet !) sondern bei normaler Zimmerlautstärke genausoviel wie eine 100 Watt anlage.
Genauso ist es mit der Leistung im Auto:
Ich brauche eine bestimmte Leistung um das Auto auf 100km/h konstant zu halten.
Egal welchen Gang ich fahre ich brauche konstant diese Leistung (zB. 10 kW – mehr dürfte es wohl nicht sein).
Jetzt das Problem :
Bei einem niedrigeren Gang geht mehr Reibungsenergie innerhalb des Autos verloren, da der Motor höher dreht -> mehr Zündungen, größerer Weg, den die Kolben etc. zurücklegen. (Energie = Kraft x Weg).
Somit meine Devise :
Lange Getriebe in die Autos (wie beim Cuore - nicht wie beim neuen Sirion), gleichzeitig kleine Motoren !
Sch... auf den Durchzug !!!!!! - ich überhole sowieso nicht.
Übrigens :
http://www.spritmonitor.de/de/die_sp...ten_autos.html
Ich habe Teilbetankungen am laufen =>
Platz 20 wir kommen !!!!