Beschleunigungswiderstand
Welche Kraft und Leistung das Beschleunigen kostet – mit Drehmassenzuschlag je Gang.
Im Stadtverkehr geht rund die Hälfte der Antriebsenergie ins Beschleunigen, auf der Landstraße etwa 20 %, auf der Autobahn nur noch 5 %. Deshalb sparen vorausschauendes Fahren und Rekuperation (Elektro/Hybrid) vor allem in der Stadt.
| Beschleunigung | 0–100 in s | Kraft (N) | kW bei 50 km/h | kW bei 100 km/h |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 m/s² | 27,8 | 1.760 | 24,4 | 48,9 |
| 1,5 m/s² | 18,5 | 2.640 | 36,7 | 73,3 |
| 2,0 m/s² | 13,9 | 3.520 | 48,9 | 97,8 |
| 2,5 m/s² | 11,1 | 4.400 | 61,1 | 122,2 |
| 3,0 m/s² | 9,3 | 5.280 | 73,3 | 146,7 |
| 4,0 m/s² | 6,9 | 7.040 | 97,8 | 195,6 |
| 5,0 m/s² | 5,6 | 8.800 | 122,2 | 244,4 |
| 7,0 m/s² | 4,0 | 12.320 | 171,1 | 342,2 |
| 10,0 m/s² | 2,8 | 17.600 | 244,4 | 488,9 |
So wird gerechnet
FB = (ei · mFz + mZu) · a
ei ist der Massenfaktor (Drehmassenzuschlag): Räder, Getriebe, Kurbelwelle und Schwungrad müssen beim Beschleunigen mitgedreht werden. In den kurzen Gängen ist der Effekt groß (1. Gang bis zu 40 % Zuschlag), in hohen Gängen klein. Die Zuladung dreht sich nicht mit und geht daher ohne Zuschlag ein.
Aus der Zeit von 0 auf 100 km/h ergibt sich die mittlere Beschleunigung a = 27,8 m/s ÷ t. Die für das Beschleunigen benötigte Leistung ist P = F · v – bei konstanter Beschleunigung steigt sie linear mit dem Tempo, weshalb Autos mit zunehmender Geschwindigkeit „schlapper“ werden.
Hintergrund: Beschleunigungswiderstand
Der Beschleunigungswiderstand wird wie folgt berechnet:
FB = (ei . mFZ + mZU) . a
FB ... Beschleunigungswiderstand in N
ei ... Massenfaktor (>1), der die Trägheitsmomente der beschleunigten, rotierenden Massen im Antriebsstrang berücksichtigt (Abhängig von der Übersetzungsstufe)
a ... Gemessene Beschleunigung des Fahrzeuges in [m/s²]
50% der gesamten Energie muss in der Stadt aufgewendet werden um den Bescheunigungswiderstand zu überwinden. Auf der Landstraße sind es nur noch 20% des Gesamtwiderstandes und auf der Autobahn spielt der Beschleunigungswiderstand mit ca. 5% fast keine Rolle mehr. Die nachfolgende Grafik zeigt den Benzinverbrauch in Abhängigkeit von Fahrzeuggewicht und Beschleunigung:
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