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Vom Drehmoment zum Geschwindigkeitsrausch

Letzte Aktualisierung am 1. Juli 2014.

Vom Drehmoment zum Geschwindigkeitsrausch

Wenn Klausuren anstehen werde ich plötzlich richtig produktiv. So war die Klausur, die ich letzte Woche geschrieben habe, eine wunderbare Motivation der Frage auf den Grund zu gehen, wie ich aus meinem Motorrad die maximale Beschleunigung herausholen kann. 

Ich habe eine Kawasaki ER-6n. Der Hersteller gibt an, dass sie in 3,9 Sekunden von 0 auf 100 km/h beschleunigen kann. Doch wie kann ich das in der Praxis erreichen?

Nachdem ich kein Spezialist für Fahrzeugtechnik bin, will ich hier nicht zu sehr ins Detail gehen. Auf ein paar Zusammenhänge muss ich aber wohl dennoch eingehen. Die Leistung eines Verbrennungsmotors ist von der Drehzahl abhängig. So erreicht die ER-6n ihre Maximalleistung von 53 kW bei einer Drehzahl von 8.500 Umdrehungen pro Minute. Werte für das ganze Drehzahlspektrum, konnte ich einem Leistungsdiagramm auf motorradonline.de entnehmen. In dem Diagramm ist auch noch eine Kurve für das Drehmoment eingezeichnet. Dabei gilt der Zusammenhang P = 120 · π · M · n mit Leistung P in kW, Drehmoment M in Nm und Drehzahl n in U/min. Man kann schön erkennen, dass das Drehmoment bereits wieder fällt, während die Leistung mit weiter zunehmender Drehzahl noch weiter steigt.

Die Drehzahl wiederum hängt von der Geschwindigkeit ab. Hier kommt jetzt die Übersetzung ins Spiel. Bei der ER-6n erfolgt zwischen dem Motor und dem Getriebe eine erste Übersetzung im Verhältnis 88/42. Die einzelnen Gänge habe ich in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Anschließend erfolgt vom Getriebe auf die Hinterradachse noch eine Übersetzung im Verhältnis 46/15.

GangÜbersetzung
1. 39/16
2. 36/21
3. 32/24
4. 30/27
5. 28/29
6. 23/27

 Damit wissen wir, dass sich die Kurbelwelle für jede Umdrehung des Hinterrads im ersten Gang 16 und im sechsten Gang 5 mal dreht. Zusammen mit der Information, dass das Hinterrad einen Umfang von 1959 mm hat, können wir nun berechnen wie viel Leistung in den einzelnen Gängen bei einer Geschwindigkeit zur Verfügung steht:  P = 1.012 / 42.853.125 · π · M · V · ω mit  Leistung P in kW, Drehmoment M in Nm, Geschwindigkeit V in km/h und der Übersetzung ω des jeweiligen Gangs.

In dem Diagramm zu Beginn dieses Posts habe ich genau das berechnet. Wie sich daraus ablesen lässt, fällt die Leistung im ersten Gang bereits wieder ein ganzes Stück ab, bis sie von der Leistung im zweiten Gang überholt wird. Für eine maximale Beschleunigung sollte ich bei etwa 70km/h zum ersten mal schalten und dann im zweiten Gang bis 100 km/h beschleunigen. Ab 130 km/h geht es dann im vierten Gang weiter bis bei 150 km/h der fünfte und ab 170 km/h der sechste Gang kommen.

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