Motor & Antrieb - Technische Diskussion über die Grundlagen

[puccini]

Zum Thema Zugmaschine: Bei ausgerechneten 77,4km/h hat der 2.0 TDI genau 1500min-¹, also Tacho leicht überhalb 80km/h. Genau diese Geschwindigkeit gilt für Fahrzeuge mit Anhänger / Wohnwagen, solange sie nicht als Gespann eingetragen sind. Wenn man jetzt einen Blick in das Radzugkraftdiagramm " 1.8 TSI / 2.0 TDI " wirft, wird man sehen, das genau dort sich die Kurven von beiden Motoren schneiden. Der 1.8 TSI hat bereits bei ~66km/h ( Tacho ~70 ) seine 1500min-¹, also sein maximales Drehmoment erreicht. Ich würde einfach mal behaupten, dass sich eben dieser Motor elastischer fahren lassen wird, als der 2.0 TDI .. der unter 1500min-¹ schwächer ist als der 1.8 TSI.
Dennoch würde man den 2.0 TDI als Zugmaschine bevorzugen, weil a) er mehr Radzugkraft beim Anfahren hat und b) im Hängerbetrieb als Zugmaschine sicher weniger Kraftstoff verbrauchen wird. Man sieht allerdings auch, dass nicht nur Diesel als Zugmaschine dienen können. Dank der modernen Turbomotoren ist dieses ' Pro '-Argument bei der Entscheidung Diesel / Benzin nichtmehr ausschlaggebend.
Was ich mehr oder weniger traurig finde: Die rege Beteiligung in diesem Thread. Lediglich DerDuke scheint sich für dieses Thema zu interessieren, neben den Moderatoren. Da hatte ich mir mehr erhofft ..

Hallo Lani, ich verzweifle beim Suchen der von dir öfters zitierten Diagramme. Ich habe einen 1.8TSI 4x4 als Zugwagen, der im Oktober durch einen 1.6TDI 4x4 (6-G.!) ersetzt wird, der gemäss Unterlagen sogar 100kg mehr ziehen darf, aber wohl eher öfter vom 6. in den 5. zu schalten sein dürfte, oder auch an Kreiseln vielleicht sogar in den 1. Kannst du mir die Links zu deinen Diagrammen dieser beiden Motoren als gewöhnliche Excel- oder PDF-Files bitte nennen? .rar Dateien kann ich nicht öffnen und habe keine Administratorrechte, um Software runterzuladen. Danke! Gruss, Cisco

[Lani]

Die Diagramme, die hier öfters genannt werden, befinden sich auf Seite 1 in meinem ersten Beitrag. Im 1.6 TDI Erfahrungs-Thread habe ich dir meinen Beitrag sogar als Link genannt, dort im Anhang befinden sich die Diagramme.

Im Anhang befindet sich das Diagramm, was du haben willst. Ich sende es dir ebenfalls noch als Excel-Datei per eMail-zu, da im Forum keine .xls-Dateien erlaubt sind bzw unterstützt werden.

[puccini]

Bekanntlich lässt sich aus Achsen- und Gängeübersetzungen, sowie Raddimension, die Gangreichweite, resp. welche Tourenzahl bei welcher v anfällt, errechnen.
An meinem 1.8TSI 4x4 mit Sommerrädern 205/60/15 sollten 1000rpm im 6. 43.2km/h ergeben (Winterräder 195/65/15 43.7km/h). Um nach GPS 80 zu fahren, müssen's nach Tacho 85 sein, aber da liegen bereits ca. 2040 anstatt 1850rpm an: Ich meine, das ist ein doch erheblicher Unterschied und der Tourenzähler wird ja wohl nicht so einen grossen Fehler haben.
Kennt jemand den oder die Gründe für die rund 10% Diskrepanz zwischen Theorie und Realität? Ich meine, 2 oder max. 3% könnte man als Summe kleiner Abweichungen abtun, aber 10%? Würde ja bedeuten, dass er anstatt bei 6090rpm im 5. noch im Leistungsmaximum die angegebene v max. von 218 zu rennen, bei 6500rpm und ca. 212 a) den roten Bereich kratzt und b) infolge abstürzender Drehmoment- und Leistungsabgabe in die Fahrwiderstandswand fährt. Oder falls die v max. auch im 6. erreicht wird, wären's anstatt 5050, rund 5560rpm, falls er im höchsten Gang auf der Tourenhöhe noch genug Bums hat. Getestet hab' ich's nie, ich kam im 6. berghoch bis Tacho 196-198 und war dabei noch in überraschend flotter Beschleunigung, aber eine 120er Tafel hiess mich die Motorbremse wirken lassen. Die Tourenzahl las ich leider nur flüchtig ab, meine allerdings tatsächlich rund 5000rpm gesehen zu haben, die ja erst 20km/h später anfallen sollten.

Zur Radzugkraft. Wenn man Zur Achse und den Gängen noch das bei definierten Drehzahlen tatsächlich anfallende Drehmoment einberechnet, kommt man zur Radzugkraft in N. Nun gibt es Theorien zum Gesamtfahrwiderstand, auch in N, der durch die Radzugkraft überwunden werden muss, will man eine v x fahren können. Das kennt man aus Autos, die im höchsten Gang nicht mehr genug Radzugkraft entwickeln, im Gegensatz zum zweithöchsten Gang, in dem höhere Geschwindigkeiten erreicht werden können, oder berghoch, wenn der nächsttiefere Gang eingelegt werden muss, weil der Motor nicht 'mal die v halten kann, geschweige denn beschleunigen. Nun beträgt aber gemäss gängigen Theorien der Gesamtfahrwiderstand eines durchschnittlichen PKW's schon in der Ebene und bei nur 140km/h rund 600N, also so viel, wie der 1.6TDI im 6. bei dem Tempo gerade noch rauswürgt, aber bei höheren v nicht mehr bringt - abgesehen davon, dass der Gesamtfahrwiderstand in Steigungen oder bei höheren v weiter und progressiv ansteigt. Also dürfte der Rückschluss von der reinen Radzugkraft auf den zu überwindeneden Widerstand nicht die ganze Wahrheit sein. Und zwar auch nicht hinsichtlich zu bewegender Masse, also z.B. bei Gespannfahrt. Da muss doch auch die Leistungsabgabe eine Rolle spielen?
Ich habe "zum Spass" die drehzahlabhängige Radzugkraft mit der drehzahlabhängigen Leistung multipliziert, durch die Masse dividiert und die Gesamtfahrwiderstandskurve als Index (also nicht in N, sondern als mit einem Quotienten reduzierte, indexierte Kurve) davon abgezogen. Es resultieren dann bei Gespannfahrt mit dem TSI Werte zwischen negativ (<60km/h und >150km/h) bis leicht positiv im 6. Gang (die höchste Zugleistungsreserve - z.B. für Steigungen - bei rund 110km/h), die wesentlich besser zum tatsächlichen Bild auf der Strasse passen als die nackte Radzugkraft.
Hat hierzu jemand fundierte Herleitungen, die über die blosse Radzugkraft hinausgehen? Warum wird die Leistung nich einbezogen? Die muss doch einen nicht unerheblichen Beitrag leisten, nicht?

[jolep]

zu deiner Radzugkraft :
dein Auto wird von 4 verschiedenen Kräften gebremst
- Luftwiderstand
- Radreibung auf der Strasse
- nur bei Steigungen / Gefälle : Hangabtriebskraft
- nur bei Beschleunigung : Massenträgheit und Rotationsträgheit

dein Auto wird von einer einzigen Kraft angetrieben
- Radzugkraft.

Die Radzugkraft ergibt sich aus dem momentanen Drehmoment des Motors multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis (Getriebeübersetzung x Achsübersetzung / Radradius). Dann muss noch der Wirkungsgrad der Getriebe und Räder (Schlupf) multipliziert werden - fertig. Das Drehmoment kann man auch als die Leistungsabgabe des Motors dividiert durch dessen aktuelle Drehzahl ausrechnen

Die Radzugkraft hängt damit unter anderem von der abgegebenen Leistung ab. Leichter tut man sich allerdings beim Rechnen, wenn man das Drehoment nimmt.

Deine "Spassberechnung" dürfte nur zufällg passen.

[TorstenW]

Moin,

also das mit der Radialtorsion des Tankdeckels beim Betätigen der elektromechanischen Betätigung der Verschlussklappe in Verbindung mit der Farbgebung der Ventildeckel habe ich nur partiell verstanden.

Grüße
Torsten
PS: Ein Tachovorlauf von bis zu 10% des Skalenendwertes ist zulässig. In Verbindung mit ein paar % Toleranz beim Drehzahlmesser passt es also.

"Probleme" haben die Leute...... *kopfschüttel*

[puccini]

also das mit der Radialtorsion des Tankdeckels beim Betätigen der elektromechanischen Betätigung der Verschlussklappe in Verbindung mit der Farbgebung der Ventildeckel habe ich nur partiell verstanden.
Grüße
Torsten
PS: Ein Tachovorlauf von bis zu 10% des Skalenendwertes ist zulässig. In Verbindung mit ein paar % Toleranz beim Drehzahlmesser passt es also.
"Probleme" haben die Leute...... *kopfschüttel*

So viel Fantasie habe ich leider nicht, denn deinen Spruch finde ich urkomisch.
Ich habe an etwas herumphilosophiert, was dich offenbar nicht interessiert. In der Tat habe auch ich wichtigere Baustellen, aber zwischendurch sinniere ich gottlob auch noch an unwesentlichem herum.
Übrigens liegt ein Denkfehler vor: Die Tachoabweichung habe ich nur erwähnt, um dieser Fehlerquelle als Diskussionsgrundlage vorzubeugen.
Die 10% Abweichung betreffen theoretisch errechnete Tourenzahl (die Tachofehler nicht berücksichtigt) vs. angezeigte Tourenzahl bei realer v.
Ich finde nicht, dass 10% Toleranz im Rahmen des Üblichen sein dürften. Bei der max. Leistung würden Sportwagenkäufer nicht mit 10% weniger zufrieden sein, oder wenn die Kiste selbst bei sparsamer Fahrweise 10% mehr säuft als nach Norm, gibt's ja (zu recht) schon riesige Diskussionen.
Ausserdem verstehe ich dich so, dass bei einem Tachoendwert von z.B. 240, eine Abweichung von 24 über den gesamten Bereich zulässig ist?! Da hab' ich schon ganz anderes gehört und das würde kein Fahrer akzeptieren.

@jolep:
Ich wusste nicht, dass die Leistung eine ableitbare Funktion aus Drehmoment und Tourenzahl ist. Ein genaueres Studium des Drehmoments im Wikipedia hätte schon geholfen... denn die Schulzeit liegt rund 25 Jahre zurück und mit Physiktheorie hab' ich seither nicht mehr viel am Hut. Allerdings frage ich mich tatsächlich, wieso dann die reine Radzugkraft nicht mit der erlebten Leistungscharakteristik zusammenpasst. Ist das auf den Unterschied zwischen idealisierter Darstellung der Motorcharakteristik und tatsächlicher individueller Motorcharakteristik zurückzuführen?

[darkking]

Tachoabweichung: 10% vo angezeigten Wert lt. StVZO! Da muss dann allerdings nen Umweg über ne EWG-Richtlinie gehen, den explizit stehts nicht drin. Und: Woher kommen die Übersetzungsverhältnisse für dein Getriebe? Ich kann mir maximal vorstellen, dass du da Fehler hast und sicherlich nicht dein getriebe zur Überprüfung auseinander genommen hast.

[puccini]

Tachoabweichung: 10% vo angezeigten Wert lt. StVZO! Da muss dann allerdings nen Umweg über ne EWG-Richtlinie gehen, den explizit stehts nicht drin. Und: Woher kommen die Übersetzungsverhältnisse für dein Getriebe? Ich kann mir maximal vorstellen, dass du da Fehler hast und sicherlich nicht dein getriebe zur Überprüfung auseinander genommen hast.

Die Übersetzungen kommen aus skoda.de, wo zu sämtlichen Motoren und Getrieben die Übersetzungen abrufbar sind.
Ausserdem haben mich jolep und Lani freundlicherweise schon mit einigen Daten gefüttert und die stimmen damit überein.

[TorstenW]

Moin,

Sorry, ich lag ein klein wenig daneben.
Es ist im oberen Bereich noch mehr.........

Deshalb verbietet die Richtlinie 77/433/EWG generell nur eine Tempo-Unterschreitung. Niemals darf der Tacho weniger anzeigen, als tatsächlich gefahren wird.
Großzügiger sieht es bei der Voreilung aus, der Tempo-Übertreibung. Ist der Wagen vor dem 1. 1. 91 zugelassen, darf der Tacho in den beiden oberen Dritteln seiner Anzeigenskala (mindestens jedoch ab 50 km/h) bis zu sieben Prozent vom Endwert abweichen. Heißt: Bei einem Tacho bis 250 ist eine Abweichung von 17,5 km/h erlaubt. Noch großzügiger messen Fahrzeuge, die nach dem 1. 1. 91 erstmals zugelassen wurden: maximale Abweichung zehn Prozent plus 4 km/h

Grüße
Torsten
PS: Freut mich, wenn ich mit meinem Beitrag zur Erheiterung beitragen konnte. 8)

[jolep]

Nun beträgt aber gemäss gängigen Theorien der Gesamtfahrwiderstand eines durchschnittlichen PKW's schon in der Ebene und bei nur 140km/h rund 600N, also so viel, wie der 1.6TDI im 6. bei dem Tempo gerade noch rauswürgt

Deine Rechnungen scheinen falsch zu sein. Der Gesamtfahrwiderstand des Octi II ist etwas höher sogar (730N @ 140km/h beim 2-Rad-Antrieb). Aber die Radzugkraft ist nach meinen Daten beim 4x4 im 6.Gang bei ca. 1500N, also doppelt so hoch. Damit kann man noch gut beschleunigen, nämlich ca. 2 km/h pro Sekunde (0,57 m/s²)