Elastizität (Kraftfahrzeugtechnik)

Elastizität (Kraftfahrzeugtechnik)

Die Elastizität bei einem Kraftfahrzeug-Antrieb beschreibt den Umstand, dass die Nenndrehzahl eines Antriebsaggregates größer ist als die Drehzahl, bei der das Aggregat das höchste Drehmoment liefert; dabei ist Nenndrehzahl diejenige Drehzahl, bei der die Nennleistung abgegeben wird. Dies ermöglicht es bei einer Belastungssteigerung (im Sinne einer Erhöhung der Fahrwiderstände), etwa durch eine Berganfahrt oder Gegenwind, nicht herunterschalten zu müssen, sondern bei sinkender Geschwindigkeit aufgrund einer Zunahme des Drehmoments keinen Gangwechsel durchführen zu müssen. Je weiter die Drehzahl des maximalen Drehmomentes von der Drehzahl der maximalen Leistung (relativ) entfernt ist, desto elastischer ist der Antrieb.

Berechnung der Motorelastizität

Bei der Motorelastizität wird zwischen der Drehmomentelastizität, der Drehzahlelastizität und der Gesamtelastizität des Motors (nach Wolfgang Flössel) unterschieden:

Drehmomentelastizität

e_{Md} = \frac{Md_{2}}{Md_{1}}

mit

Md1 = Drehmoment bei max. Leistung
Md2 = max. Drehmoment

Drehzahlelastizität

e_{n}=\frac{n_{1}}{n_{2}}

mit

n1 = Drehzahl bei max. Leistung (Nenndrehzahl)
n2 = Drehzahl bei max. Drehmoment

Gesamtelastizität des Motors

E=e_{Md}\cdot\;e_{n} oder E=\frac{Md_{2}}{Md_{1}}\cdot\;\frac{n_{1}}{n_{2}}

Manchmal wird die Drehzahlelastizität „Gesamtelastizität“ und die Drehmomentelastizität „Motorelastizität“ genannt; n1n2 ist der „elastische Bereich“.

Beispiele für unterschiedliche Drehzahlelastizitäten

Puch-Motorrad (Nachkriegsmodell)         Benzin   1,01 (nicht elastisch)
Honda-Motorrad (modernes Sportmotorrad)  Benzin   1,40
Steyr-Traktor (modern)                   Diesel   1,57
Opel Vectra A 2.0i                       Benzin   1,93
Mercedes 220 CDI                         Diesel   2,10 (sehr elastisch)

Als besonders elastisch können Reihenschluss-Elektromotoren und Dampfmaschinen angesehen werden, die ihr maximales Drehmoment bei einer Drehzahl von 0 bereitstellen und deswegen meistens ohne Wechselgetriebe auskommen können.

Literatur

  • Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch GmbH: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 25. Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-528-23876-3
  • Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik. 27.Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2001, ISBN 3-8085-2067-1
  • Jan Trommelmans: Das Auto und seine Technik. 1. Auflage, Motorbuchverlag, Stuttgart, 1992, ISBN 3-613-01288-X

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