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Saphir

Fahrleistungsberechnungen...

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Saphir   
Saphir

Da wir bereits im VIP bereich darüber gesprochen hatten hier die vorgehensweise bei der berechnung der Geschwindigkeit:

v= (2*P*e/1,225*cw*A*1,36)^(1/3) * 36

erläuterungen: e ist die Effektivität des kompletten Antriebsstranges!

P die PS-leistung! 1,225 die luftdichte, Cw*A der Luftwiderstandsindex, 1,36 zur umrechnung von Kilowatt in PS, die 36 bezieht sich auf km/stunde (erklär ich jetzt nicht genauer...)

So bis hierhin vielen Dank an Cessna, der uns mit seinem physikalischen Know How die Formel erläutert hatte! Ich hab sie dann umgeformt, die werte eingesetzt und folgende "Zahlen der Wahrheit" errechnet:

1. bei schaltwagen gehen wir von e=0,75 aus! Damit ergibt sich die formel: 34,76* (PS/CwA)^(1/3)

2. bei guten automatikwagen wie dem SL liegt e bei 0,71! damit ergibt sich: 34,13* (PS/CwA)^(1/3)

3. bei normalen automaten dann e=0,69 und die formel lautet: 33,81* (PS/CwA)^(1/3)

Damit kann man also die Endgeschwindigkeit ziemlich genau berechnen!

Umgekehrt kann man natürlcih auch die PS-leistung errechnen, wenn man die endgeschwindigkeit kennt (z.B. aus tests): PS= (v^3 * CwA/41990)

v ist die endgeschwindigkeit!

bei gutem automaten liegt der wert dann natürlich etwas darunter! habe ich mal nicht angegeben, damit ihrs euch selbst errechnet :wink: alles will ich euch auch nicht sofort verraten 8)

Beispiel: SL 55 AMG lief im test 325 und CwA liegt bei 0,6: Damit ergibt sich eine leistung von PS=(325^3 * 0,6 / 38647) = 533! Ha...wie schon damals vermutet musste der Testwagen deutlich nach oben streuen! q.e.d. :D

Es gibt noch eine Formel zum vergleich von autos bzgl. der Vmax: v2 = (P2/P1)^(1/3) * (cW1/cW2)^(1/3)

wenn man also von beiden wagen PS-zahl und cw-werte kennt kann man die endgeschwindigkeit berechnen!

Gruß Saphir

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Mark   
Mark

Diese Rechnung sollte man mal in einem Leserbrief an die "Kollegen" von AMS schicken, auch wenn der höchstwahrscheinlich nicht gedruckt würde.

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budgie   
budgie

Wieso kann man einfach so "davon ausgehen", dass e bspw. bei einem Schaltwagen einen Wert von 0,75 annimmt ?

ciao

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eggibe   
eggibe

Wie sieht es den beim Multitronic-Getriebe von Audi aus?

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Saphir   
Saphir
Wieso kann man einfach so "davon ausgehen", dass e bspw. bei einem Schaltwagen einen Wert von 0,75 annimmt ?

ciao

na ist reine Physik! es kommt eben effektiv nur 75% der leistung auf an den antrieb!

da ein automatikgetriebe weniger effektiv ist reduziert sich der wert um ein paar Prozent!

das mit der AMS werde ich mir mal überlegen und behalte mir sowas vor!

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Klaus Augenthaler   
Klaus Augenthaler

Was hat das A, durch das sich CwA ergibt, für eine Bedeutung

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Saphir   
Saphir
Was hat das A, durch das sich CwA ergibt, für eine Bedeutung

CwA ist der cw-wert multipliziert mit der Stirnfläche des autos! Z.B. 0,32*2 = 0,64 als Cw*A oder oben CwA...

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Cessna340   
Cessna340

Die 75 % Effektivität stellen derzeit den Stand der Technik dar, um Motorleistung via Schaltgetriebe, Differenzial, Rollwiderstand, Reifenschlupf, Antrieb von Nebengeräten und Lagerreibung in Luftwiderstandsleistung umzusetzen.

Die Formel gilt praktisch für alle Fahrzeuge mit einem Leistungsgewicht kleiner 15 kg/PS (=> Rollwiderstand zu vernachlässigen). Es muß jedoch noch folgendes berücksichtigt werden:

Die in der Formel angesetzte Leistung muß mit der bei der errechneten v-max tatsächlich anliegenden Leistung (ergibt sich aus Übersetzungsverhältnis und Leistungsdiagramm) übereinstimmen.

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CountachQV VIP CO   
CountachQV
Die 75 % Effektivität stellen derzeit den Stand der Technik dar, um Motorleistung via Schaltgetriebe, Differenzial, Rollwiderstand, Reifenschlupf, Antrieb von Nebengeräten und Lagerreibung in Luftwiderstandsleistung umzusetzen.

D.h. mein 455 PS Countach hätte maximal noch 350 PS an den Rädern.

Raymond

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Mushu   
Mushu

Wie verändert sich denn e, wenn man ein Auto mit Allrad hat? Ist der Unterschied zu vernachlässigen (ich denke nicht)? Und wie ist der Unterschied zwischen Haldex, Quattro und was es noch alles für Systeme gibt? :-?

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Saphir   
Saphir

ja, da hast du recht: beim allradantrieb ist die leistung am antrieb natürlich etwas geringer! Wir gehen hierbei von e=0,71 aus! Automatikgetriebe gepaart mit allrad ist also nicht der Höchstgeschwindigkeit förderlich :) e dann bei 0,66 bis 0,68!

Die Auswirkungen auf die Formel kann ja jeder selber ausrechnen, der en Taschenrechner bedienen kann...

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Syffel   
Syffel

Aber ihr habt das Getriebe (Übersetzungsverhältnis) nicht berücksichtigt. Ich finde das immer noch einen entscheidenden Punkt für die Höchstgeschwindigkeit.

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CountachQV VIP CO   
CountachQV

Die in der Formel angesetzte Leistung muß mit der bei der errechneten v-max tatsächlich anliegenden Leistung (ergibt sich aus Übersetzungsverhältnis und Leistungsdiagramm) übereinstimmen.

Aber ihr habt das Getriebe (Übersetzungsverhältnis) nicht berücksichtigt. Ich finde das immer noch einen entscheidenden Punkt für die Höchstgeschwindigkeit.

Stimmt nicht ganz, da zur Erreichung der Höchstgeschwindigkeit die maximale Leistung nötig ist und diese bei Nenndrehzahl anliegt.

Bei gewissen Autos wird deshalb die Höchstgeschwindigkeit im 4. statt 5. erreicht, dies aber weil dann der Motor bei Nenndrehzahl ist.

Der Hersteller ist an einer maximalen Höchstgeschwindigkeit interessiert und legt damit das Getriebe so aus, dass im höchsten Gang die Höchstgeschwindigkeit in etwa die Nenndrehzahl erreicht/überschritten wird.

Die Lamborghinis erreichen die Höchstgeschwindigkeit sogar über der Nenndrehzahl. Der Countach QV wurde von AMS mit 298 kmh bei 7400 umingemessen, hat aber 455PS bei 7000 umin.

Raymond

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Mushu   
Mushu

Ist bei meinem Golf auch so : Nennleistung liegt schon bei 6.000 an, Höchstgeschwindigkeit in der Ebene aber erst zwischen 6.600 und 6.700.

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Cessna340   
Cessna340

Beim Lambo dürfte die Leistung von 7.000 U/min auf 7.400 U/min nur minimal abfallen (weniger als 10 PS, nehme ich an). Daher stimmt die Betrachtung für den Lambo.

Beim Golf müsste man eben in das Leistungsdiagramm sehen und auch feststellen, wann der Drehzahlbegrenzer einsetzt.

Die Getriebe von Dieselfahrzeugen werden häufig überdrehend ausgelegt, um eine hohe Elastizität zu haben und um die höchsten Gänge auch häufig nutzen zu können. Daher wird die v-max im Abregelbereich der Einspritzpumpe erreicht (sanft einsetzender Drehzahlbegrenzer).

Wenn ich mal Zeit habe und wenn Interesse besteht, kann ich auch mal eine Formel ableiten, mit der man die Beschleunigungswerte prognostizieren kann. Berücksichtigt werden würde:

- Basisdaten der v-max-Formel

- Fahrzeugmasse

- Traktion (Gewichtsverteilung, Antrieb, Differenzial, Reifen) (alles hinreichend vereinfacht über Kennziffern),

- Drehmomentkurve (sehr vereinfacht - hab' da eine Idee)

- Getriebeart (Schaltpausen, Wirkungsgrad) + Abstufung (auch vereinfacht, hab' auch hierfür eine Idee)

Besteht hieran ein Interesse, das so ernsthaft ist, dass ich für einige Stunden meine Arbeit vernachlässige? So lange bräuchte ich nämlich schätzungsweise, um die Differenzialgleichung mit Singularitäten (Schaltpausen) durch eine Näherungsformel abzuschätzen und um diese dann zu verifizieren.

Ergebnis wäre eine genaue Abschätzung, wie lange ein Auto bis zum Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit braucht. Damit liese sich z.B. 100 - 200 km/h prognostizieren und anhand von Meßwerten mal wieder beweisen, wie sehr Jaguar die Kunden ver...scht. Zum Beispiel.

(Nach diesem Satz sollte ich mich wohl besser nicht mehr als Ingenieur bei Jaguar bewerben.)

Bei mindestens 4 positiven Posts würde ich mich in den nächsten Tagen an die Arbeit machen. Bei einer geringeren Anzahl wäre mir klar, dass es keinen interessiert.

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CountachQV VIP CO   
CountachQV

Ich bin schwer interessiert, als Referenz könnte man gleich den Supertest von AMS nehmen, da sind die Daten von 5 Fahrzeugen direkt vergleichbar.

Raymond

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ITManager   
ITManager

Haben wollen! (Nummer 1) :P

Würde mal gerne was am RS4 durchrechnen...

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Saphir   
Saphir

natürlich besteht interesse! so etwas ist doch faszinierend und bestimmt doch den sinn eines solchen autoforums!

komisch, das so wenig andere user sich zu diesem doch auto-ur-typischen thema melden! ich hatte hier mehr resonanz erwartet! ist doch sehr interessant...

aber was meint ihr mit supertest in der AMS? dort sind ja auch nicht die Cw werte angegeben...

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Cessna340   
Cessna340

@ eggibe:

kommt zwar spät, aber kommt:

Multitronic bei Audi: je nach Version 1 ... 2 % geringere v-max => Effektivität wie bei herkömmlicher Wandler-Automatik um ca. 4 ... 5 % geringer => e = 0,71 (Vorderradantrieb) und 0,685 (Allradantrieb)

So zumindest die Werksangaben. Ich persönlich traue der Multitronic mit ihren Schubgliedern dies nicht ganz zu und würde auf über 6 % Leistungsverlust gegenüber dem Schaltgetriebe tippen.

Vorteil der Multitronic ist jedoch, dass sie keine Schaltpausen hat und immer auf den Bereich höchster Leistung regeln kann. Dies ergibt dann trotz schlechterem Wirkungsgrad Beschleunigungswerte, die gleich gut wie mit Schaltgetriebe sind.

(Wenn's nur 6 % Leistungsverlust wären, würde die Multitronic aufgrund der fehlenden Schaltpausen und des Verbleibens im Nennleistungsbereich sogar schneller sein, was Audi jedoch so nicht angibt => Bestätigung der Vermutung, dass min. 6 % gegenüber der Schaltversion verloren gehen.)

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Psychodad   
Psychodad

Mich würde es schon sehr interessieren.

Aber eins muß ich an dieser Stelle doch mal los werden!!

:-o:-o:-o:-o:-o:-o:-o

und :o

Respekt!! 8)

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budgie   
budgie

Ich bin auch mehr als interessiert.

Eine Frage hätte ich dann noch Cessna.... was hast du studiert? Würde vielleicht auf Maschinenbau tippen? Möchte ich nämlich auch ganz gerne studieren.... !

Finde es echt klasse, was hier User für andere User leisten !

ciao

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Saphir   
Saphir

Umgekehrt kann man natürlcih auch die PS-leistung errechnen, wenn man die endgeschwindigkeit kennt (z.B. aus tests): PS= (v^3 * CwA/41990)

v ist die endgeschwindigkeit!

bei gutem automaten liegt der wert dann natürlich etwas darunter! habe ich mal nicht angegeben, damit ihrs euch selbst errechnet :wink: alles will ich euch auch nicht sofort verraten 8)

hey ihr faulen, rechnet doch mal die zahl für die anderen werte von e aus! Bei e=0,75 ist es ja wie oben errechnet 41990!

wenn man sich die formel mal selbst errechnet fällt auch der umgang damit viel leichter! damit lassen sich viele details ermitteln!

also ran...die nötigen werte findet ihr im eingangspost...

Gruß Und Viel Spaß Saphir

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budgie   
budgie

Aber woher kenne ich denn die Strinfläche des jeweiligen Autos? Oder muss ich da Breite*Höhe rechnen ?!

ciao

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Saphir   
Saphir
Aber woher kenne ich denn die Strinfläche des jeweiligen Autos? Oder muss ich da Breite*Höhe rechnen ?!

ciao

die stirnfläche kann man errechen, ist hier aber einfacher man nimmt die daten aus dem supertest, wo ja Cw*A angegeben ist!

zur berechnung der obigen formel kannst du aber die variabel einsetzten! zur bestimmung der leistung mit Cw*A und der Vmax als Variablen muss nur e vorher bestimmt werden! bei e=0,75 kommt man auf 41990 im Nenner, jetzt muss noch für e= 0,71 und 0,68 berechnet werden!

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Cessna340   
Cessna340

Man kann A auch abschätzen, cW geben viele Tests und Autohersteller an.

A = Breite * Höhe * Stirnflächenquotient

Stirnflächenquotient:

Für die meisten Fahrzeuge: 0,85

Für solche mit ausladenden Kotflügeln und oben schmal: etwa 0,83

Für solche mit einem eher rechteckigen Querschnitt (0,88 ... 0,90)

Diese Abschätzung ist häufig genauer als das, was Zeitschriften so drucken (siehe z.B. Stirnfläche des Porsche 996 in der letzten SportAuto mit 2,00 m², Abschätzung ergibt 1,83 ... 1,84 m², Internetsuche ergibt 1,83 m²).

Zu meinem Studium: ja, Maschinenbau. Schwerpunkt jedoch Fabrikbetrieb (so eine Art Mini-BWL).

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      Ich gehe jetzt mal davon aus, dass alle Fahrer von hier einen Bremsvorgang richtig beherrschen.

      Fangen wir mit den Bremsklötzen an:
      Ein Bremsklotz besteht aus zwei, oder drei verschiedenen Materialien. Der Belagsfläche, der Trägerplatte (die Stahlplatte auf der der eigentliche Belag geklebt wird) und eventuell ein Antiquietschblech, oder Antiquietschpaste.

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      Dies alles spielt sich in „Temperaturfenstern“ ab. Also, ein Standardbremsbelag ist für ein bestimmtes, niedriges Temperaturfenster. Der Fahrzeughersteller dimensioniert seine Bremsen so, das er mit seiner Bremse ca. 70-80% aller Kunden zufrieden stellt.

      Wer sportlicher fährt begibt sich durch die Fahrweise in ein anderes Temperaturfenster.
      Nun muss gehandelt werden.


      Der erste und zulässige Schritt ist zu einem Bremsentuner zu gehen und sich eine grössere Bremse (Bremsscheibe, Bremssattel) einbauen zu lassen.
      Beim zweiten Weg, den für den nicht öffentlichen Strassenverkehr geht man wie folgt vor.

      Es werden die Standardbremsklötze gegen Motorsportbremsklötze gewechselt.
      Zusätzlich wird (und muss) noch die Bremsflüssigkeit gewechselt werden.

      Die erste Frage die immer wieder aufkommt, warum sind Motorsportbeläge verboten, wo sie doch die Bremsleistung erhöhen?

      Sämtliche Motorsportbremsklötze haben ein anderes Bremsverhalten wie Standardbeläge.

      Bei einem Motorsportbelag wird eine höhere Bremsleistung durch zwei Komponenten erreicht. Zum einen durch die Metalllegierung im Belag. Hier wird ein höherer Reibwert zwischen den Metallteilen im Belag und auf der Bremsscheibe erreicht.

      Zum Zweiten ist der Klebstoff (Harz) ist progressiv ausgelegt. Das Harz wird mit zunehmender Temperatur weicher und klebt mehr an der Bremsscheibe. Je heisser der Belag, um so mehr klebt das Harz und der Reibwert erhöht sich zusätzlich.

      Dieses Harz darf nicht in Standard(Serien)belägen verbaut werden. Durch dieses Harz, erhöht sich die Bremsleistung progressiv, d. h. bei gleich bleibenden Pedaldruck verstärkt sich die Bremsleistung.

      Durch dieses Verhalten hat der Motorsportbremsbelag keine Strassenzulassung.
      Fahrer die mit diesem Verhalten nicht umgehen können (eventuell den Bremsdruck reduzieren), werden überrascht und es könnte zu ungewollten Auffahrunfällen kommen.

      Weiter hat ein Motorsportbelag eine grössere Wärmeabfuhr. Er bringt also mehr Wärme von der Bremsscheibe weg als ein normaler Strassenbelag. Diese thermische Leitfähigkeit bringt mehr Wärme zum Bremssattel, so dass auch hier Hand angelegt werden muss.

      Eine normale Bremsflüssigkeit ist für ein normales, vom Fahrzeughersteller festgelegtes Temperaturfenster vorgesehen. Durch die Änderung der Bremsbeläge erhöhen wir ja dieses Temperaturfenster und so muss auch eine Sportbremsflüssigkeit eingefüllt werden.

      Diese hat Vorteile, aber auch Nachteile.

      Vorteil ist, auch bei hohen Temperaturen bleibt sie formstabil. Es bilden sich keine Dampfblasen in der Flüssigkeit.

      Zusätzlich leitet diese Flüssigkeit auftretende Temperaturen schneller weiter.
      Nachteil, die Flüssigkeit ist teuer und sie muss jährlich gewechselt werden, da sie mehr Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnimmt und dadurch der Temperaturvorteil wieder singt.

      Nun gibt es ja nach Einsatzzweck, Temperaturfenster und Verschleisswilligkeit des Materials verschiedene Sportbremsbeläge. Diese sind nach Farben (die man natürlich für den eventuellen Strasseneinsatz (welcher ja verboten ist) mit schwarzmatt aus der Spraydose beseitigen kann) gekennzeichnet.

      Um nun den für sich richtige Bremsbelag zu finden gibt es Temperaturstreifen, die auf den Bremssattel geklebt werden und Farbe für die Bremsscheiben. Je nach benötigtem Temperaturfenster (welches durch den Fahrstil und Fahrzeug festgelegt wird) sollten nun die Sportbremsbeläge bestellt werden.

      Beim 360ger kannst Du Dir den Kauf aber sparen, da funzt am besten Pagid RS 19 gelb und Das Bremsöl von Castrol SRF - Racing Brake Fluid.

      Mit diesem Kleinen Umbau (Bremsklötze und Flüssigkeit) lässt sich die Bremsleistung um 15-20% erhöhen. Zudem gibt es keine thermischen Probleme mehr.

      Einen Nachteil gibt es aber auch, abgesehen von der Strassenzulässigkeit. Das Fahrzeug wird stärker beansprucht und benötigt sicher mehr Einstellarbeiten. Und hin und wieder können Sportbremsbeläge durch Quietschgeräusche unangenehm auffallen.

      Dies ist nur eine ganz grobe Zusammenfassung über ein Bremsentuning, es spielen noch viel mehr Faktoren (Be/Entlüftung, Bremsmaterialen, Fahrbarkeit, usw…) in diesem Bereich mit, aber ich möchte ja hier auch keine Doktorarbeit schreiben.
    • w0rl
      Ich weiss grade nicht wo ich das posten soll, also mach ich es in Aus dem Alltag.
      Bisher konnte ich mit den Begriffen "Drehmoment" und "Leistung" gut umgehen, bzw ich hab es bis jetzt immer gedacht.
      Nur seit heute hat sich überraschend die Frage aufgetan, wieso ein 530d (193PS bei 4000U/min max Drehmoment bei 2000U/min) bei 2000U/min das beste beschleunigungspotential hat, also am besten "drücken" kann und wieso er bei 4000U/min die höchste Leistung hat, jedoch eklatant schlechter drücken kann.
      Wieso kann der bitteschön bei 4000U/min schlechter drücken als bei 2000U/min, wo er doch bei 4000 mehr Leistung hat ???
      Wieso kommt es bei einer Beschleunigung so gesehen auf den Drehmomentsverlauf und bei der Höchstgeschwindigkeit auf die Leistung an ????
      Wäre echt total glücklich , wenn mir das einer vernümftig erklären könnte, so dass ich das bis zum Lebensende gecheckt hab
    • Cessna340
      Aufgrund häufiger Nachfrage per E-Mail und privater Nachrichten, hier nochmals die Links zum CarCulator V1.2:

      Grundversion:
      http://www.kunzi.info/Auto/berechnung-fahrleistung.zip

      Speziell Modelle von AMG:
      http://www.kunzi.info/Auto/berechnung-fahrleistung-amg.zip

      Vergleich Mercedes E 55 AMG (W211), BMW M5 (E39) und Audi RS 6:
      http://www.kunzi.info/Auto/berechnung-fahrleistung-e55-m5-rs6.zip

      Auch ein Phaeton ist dabei:
      http://www.kunzi.info/Auto/berechnung-fahrleistung-phaeton.zip

      Außer der Darstellung (die wesentlichen Beschleunigungswerte werden direkt berechnet und hingeschrieben) hat sich nichts geändert.

      Viel Spaß damit,

      Euer Andi

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