Im Technik-Forum gab es vor einiger Zeit eine Diskussion um den optimalen Schaltpunkt zum Erreichen der besten Beschleunigungswerte. Dies sind meine Überlegungen dazu:
a=(3600*P)/(k*m*v)
Dies ist die Gleichung für die erreichbare
Beschleunigung eines PKW bei ebener Fahrbahn (P Leistung, k Massenfaktor,
m Fahrzeugmasse, v Geschwindigkeit). Vernachlässigt man den Zuwachs
der Fahrwiderstände bei steigender Geschwindigkeit v, so ergibt sich,
daß die Beschleunigung a linear von der Leistung P abhängt.
Die gemittelte Beschleunigung ist damit proportional zum Integral (= Fläche
unter der Kurve) der Leistung über der genutzten Drehzahl. Somit läßt
sich folgern, daß man den Schaltzeitpunkt so wählen sollte,
daß man ständig den Bereich der Höchstleistung ausnutzt.
Die folgende Skizze soll dies verdeutlichen:
Der ///-schraffierte Bereich (2) und (3) ist die
Fläche unter der Leistungskurve beim Hochschalten am Drehzahlbegrenzer.
Fläche (1) und (2) (\\\-schraffiert) ergibt sich beim frühen
Hochschalten am Punkt der höchsten Leistung. Bereich (2) ist bei beiden
Schaltpunkten gleich, also für unsere Betrachtung unerheblich. Nun
ist eindeutig zu erkennen, daß Bereich (3) erheblich größer
ist als Bereich (1), woraus folgt, daß die mittlere Beschleunigung
beim späten Hochschalten größer ist, als beim frühen
Hochschalten.
Da die Leistung P=M*2*Pi*n linear von Drehmoment
M und Drehzahl n abhängt, das Drehmoment aber selbst nichtlinear
von der Drehzahl abhängt, kann man verstehen, warum die Beschleunigung
nicht proportional zum Drehmoment ist, sondern wirklich nur proportional
zur Leistung. Als Konsequenz dieser Betrachtung folgt, daß man zum
Erreichen der bestmöglichen Beschleunigungswerte gerade den VVC Motor
bis an den Drehzahlbegrenzer ausdrehen muß.