Beschleunigungswiderstand

Welche Kraft und Leistung das Beschleunigen kostet – mit Drehmassenzuschlag je Gang.

kg
kg
s
m/s²
km/h
Beschleunigungswiderstand 5.146 N a = 2,92 m/s² (0,30 g)
Leistung bei 50 km/h 71,5 kW 97 PS – nur fürs Beschleunigen
Wirksame Masse 1.760 kg eᵢ = 1,15
Energie bis 100 km/h 0,19 kWh kinetisch, ohne Verluste
0–100 km/h in 9,5 s

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.

Beschleunigungswiderstand nach Beschleunigung
051015201,01,52,02,53,04,05,07,010,0m/s²kN
Beschleunigung0–100 in sKraft (N)kW bei 50 km/hkW bei 100 km/h
1,0 m/s²27,81.76024,448,9
1,5 m/s²18,52.64036,773,3
2,0 m/s²13,93.52048,997,8
2,5 m/s²11,14.40061,1122,2
3,0 m/s²9,35.28073,3146,7
4,0 m/s²6,97.04097,8195,6
5,0 m/s²5,68.800122,2244,4
7,0 m/s²4,012.320171,1342,2
10,0 m/s²2,817.600244,4488,9

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:

Benzinverbrauch Beschleunigungswiderstand

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