Formel Getriebe Berechnung
Wie kann ich die Auslegung und Übersetzung meines Getriebes nach dem Tuning berechnung
Die maximal erreichbare Geschwindigkeit wird durch den Fahrwiderstand beschränkt und hängt vom Getriebe und der Antriebsleistung ab. Ist der Fahrwiderstand so groß wie die Motorleistung, so bleibt die Geschwindigkeit konstant. Der Fahrwiderstand setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen. Hierzu gehören der Reibungswiderstand, der Luftwiderstand,der Steigungswiderstand und der Beschleunigungswiderstand.
Bild: Mofa Jawa 25 transistor, Getriebe
Quelle: eigene
Die Getriebeabstimmung wird in der Praxis so ausgelegt, dass im Bereich der Maximalleistung des Motors (Nenndrehzahl) der Schaltvorgang durchgeführt wird. Nachdem eingekuppelt wurde, ist die Drehzahl des Motors in den Bereich des maximalen Drehmoments abgefallen. Für die weitere Beschleunigung steht nur die maximale Kraft zu Verfügung. Damit jeder Fahrer diesen Übergang leicht schafft, haben Serienmotoren ein flaches und breites nutzbares Drehzahlband. Hier kann bereits unterhalb der Nenndrehzahl geschaltet werden.
Soll das Fahrzeug getuned werden, muss der umgekehrte Weg gegangen werden. Oftmals verschiebt sich der Bereich des nutzbaren Drehzahlbands nach oben und wird gleichzeitig in seiner Breite eingeschränkt. Ähnliches passiert mit der Drehmomentkurve, deren Verlauf auch steiler wird. Es muss folglich vermieden werden, dass nach dem Einkuppel in den nächst höheren Gang die Drehzahl unter den Bereich des maximalen Drehmoments fällt. Je näher man seine Getriebeabstimmung an diesen Grenzwert annähert, desto höher muss der Motor vor jedem Hochschaltvorgang gedreht werden - um nicht in besagtes Leistungsloch zu fallen.
Hierbei kennzeichnen folgende Buchstaben:
(U) = Drehzahlachse
(M) = Drehmomentkurve
(P) = Leistungskurve
Der Pfeil zeigt auf den Bereich, in dem die Einkuppeldrehzahl liegen soll.
Getriebe Geschwindigkeit berechnen
Drehzahl und Leistung nach dem Tuning:
Berechnung der Höchstgeschwindigkeit:
Berechnung eines Getriebes und die Geschwindigkeit:
Ist die Achsübersetzung festgelegt (z.B.: Verhältnis Kettenritzel (Eingangsseite) zu Kettenrad (Ausgangsseite) = 20 : 50, dann entspricht das dem Faktor 20 : 50 = 0.4 (Achsübersetzung)), kann nun die einzelne Gangübersetzung ebenfalls ermittelt werden.
Massenträgheit und Beschleunigung:
Grundformel
Man könnte meinen, dass eine Verringerung der rotierenden Schwungmasse (z.B.: am Polrad) um 1 Kilogramm im Vergleich zu den 150kg bis 250kg Fahrzeuggesamtmasse vernachlässigbar wäre. Dass dem nicht so ist, wird mit folgender Formel deutlich:
Ergebnis: wird der Kurbeltrieb dahingehend erleichtert, dass das Trägheitsmoment abnimmt, so steigt das Beschleunigungsverhalten in den unteren Gängen. Die Höchstgeschwindigkeit und die Motorleistung werden davon jedoch nicht beeinflusst. Fernerhin gilt: Je leichter die Fahrzeuggesamtmasse ist, desto spürbarer wirkt sich eine Verminderung des Massenträgheitsmoments (J) aus. Natürlich darf hier eine Sache nicht vergessen werden: Die gewonnene Spritzigkeit wirkt sich auch in die andere Richtung nach unten aus. Das bedeutet, bei Schaltvorgängen fällt die Motordrehzahl auch schneller ab.
Mittlere Kolbengeschwindigkeit
Tuning am Kurbeltrieb:
eine maximale Kolbengeschwindigkeit von etwa 20m/sek sollte nicht überschritten werden. Ausnahmen gelten für Rennmotoren, die teilweise auch noch mit über 23 m/sek betrieben werden können. Die mittlere Kolbengeschwindigkeit berechnet sich folgendermaßen:
Die maximale Drehzahl bei einer mittleren Kolbengeschwindigkeit von 20 m/sek lässt sich so berechnen:
