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Triebwerkberechnungen

zuletzt bearbeitet am 29.11. 2003




















Hier wird gezeigt, wie man die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, wenn folgende Daten bekannt sind:
Motordrehzahl,
Getriebeübersetzung,
Achantriebsübersetzung,
Radnabengetriebeübersetzung,
Raddurchmesser





Triebwerk



Die Kurbelwellendrehzahl wird von der Kupplung ohne Schlupf auf die Eingangswelle des Schaltgetriebes übertragen.
Das dargestellte Schaltgetriebe ist ein Gruppengetriebe mit einer 4-Gang Hauptgruppe (der Rückwärtsgang ist nicht eingezeichnet) und einer Range-Gruppe mit 2 Gängen, wie es bei einigen Lkws verwendet wird.

Die Range-Gruppe ist der Hauptgruppe nachgeschaltet. Auf diese Weise hat man ein Getriebe mit 8 Vorwärtsgängen (und 2 Rückwärtsgängen (hier nicht mit abgebildet)).

Im Getriebe sind drei Schaltmuffen abgebildet, 6 treibende Zahnräder und 6 getriebene Zahnräder.

Das gesamte Getriebe hat 5 Wellen, von denen die Zwischenwelle für den Rückwärtsgang nicht eingezeichnet ist.

Die Getriebeausgangsdrehzahl berechnet sich aus der Motordrehzahl und den beiden Übersetzungen (Hauptgruppe / Rangegruppe). Formeln findet man in der Formelsammlung.

Die Getriebeausgangsdreghzahl kann man allerdings nur berechnen, wenn die Motordrehzahl und die Zähnezahlen aller Zahnräder bekannt sind, oder die Einzelübersetzungen.

Die Gelenkwelle überträgt die Getriebeausgangsdrehzahl direkt auf den Eingang des Achsgetriebes (Kegelradgetriebe).

Mit den Zähnezahlen der beiden Kegelräder lässt sich dann die Übersetzung des Achsgetriebes berechnen und damit die Drehzahl des Differenzials.

Bei Geradeausfahrt ist das auch gleichzeitig sie Drehzahl der beiden Achswellen zu den Antriebsrädern.

Schwere Lkws haben in den Radnaben ein Planetengetrieb, wo die Drehzahl der Achswellen ins Langsame untersetzt wird, wobei am Rad ein entsprechend größeres Drehmoment zur Verfügung steht. Auch hierfür müssen entweder die Zähnezahlen von Sonnenrad und Hohlrad bekannt sein, oder das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes, um die Raddrehzahl berechnen zu können.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit schließlich berechnet man aus der Raddrehzahl und dem Raddurchmesser. (Formeln siehe Formelsammlung.)

Die Formel zur Berechnung des Raddurchmessers ist

DR = dF +2* B* h/b

 DR der Raddurchmesser ,
dF der Felgendurchmesser (z.B. 22,5´´),
B die Breite der Reifenlauffläche (z.B. 285mm) und
b/h das Höhen- zu Breitenverhältnis des Reifens ist (z.B. 80%).
Der Felgendurchmesser muss zunächst in cm umgerechnet werden (1´´ = 2,54cm)!


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Für experimentierfreudige Zeitgenossen steht eine Excel-Tabelle zur Verfügung, wo Eingangsdaten variiert werden können und die zugehörigen Ergebnisse berechnet und in einem Drehzahl-Geschwindigkeits-Diagramm dargestellt werden.



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