Frage von Reinerskind, 38

Wie stark muss der Motor sein?

Wie stark muss der Motor eines LKWs mit 80.000 Newton sein, wenn er eine Steigung von 10% noch schaffen will?

Antwort
von LeroyJenkins87, 14

Du hast eine Steigung von 10%. Das bedeutet, dass innerhalb von 10 Metern man eine Höhe von einem Meter (10% von 10) überwunden hat. Daraus kannst du den Winkel berechnen (Sinus, Cosinus, Tangens).

Da die Gewichtskraft von 80kN gerade nach unten zeigt, muss du nun dies aufteilen in die senkrechte Richtung zur Fahrbahn und in paralleler Richtung zur Fahrbahn. Dann kannst du wieder über die Winkelfunktionen die Kraft in Richtung der Fahrbahn berechnen. Dies ist dann dein Ergebnis.

Antwort
von ThomasJNewton, 10

Die "Stärke" eines Motors ist nicht so klar definiert.

Meist gibt man die (maximale) Leistung an, denn die ist entscheidend.
Eher für Technik-Freaks wird auch das (maximale) Drehmoment angegeben.

Denn das Verhaltnis von Leistung und Drehmoment sagt dem Fachman etwas über die Charakteristik des Motors, also ob er seine Leistung eher dem Hubraum oder der Drehzahl und Tricks wie Turboladern verdankt.

Welche Kraft der Motor letztlich auf die Räder überträgt, entscheidet das Getriebe bzw. der gewählte Gang. Also korrekter die "Untersetzung".

Ohne diese unnötigen Komlikationen würde deine Frage m.E. lauten:
Welche Kraft muss auf einen LKW mit den Gewicht 80.000 N längs der Bewegungsrichtung wirken, um ihn eine Steigung von 10 % erklimmen zu lassen.
Der Motor ist da ganz egal. Kannst auch den aus einer elektrischen Zahnbürste nehmen, der kann das auch, nur wäre das Tempo geringer.

Antwort
von dompfeifer, 12

Das Gewicht des Fahrzeugs soll also 80 000 Newton betragen, entsprechend einer Masse von ca. 8 Tonnen. Die reine Hubhöhe über eine Strecke von 100 Metern beträgt 10 Meter. Dann haben wir 2 Variablen: Den Energieumsatz des Motors (in kWh) für die ebene Strecke von 100 m nenne ich hier einmal Eeben. Die Fahrzeit in Stunden für diese Strecke nenne ich hier Fz.

Die zu verrichtende Hubarbeit über die Strecke von 100 m ist Kraft mal Weg = 80_000 mal 10 Newtonmeter (Nm) = 800_000 Nm oder Joule (J) oder Wattsekunden (Ws). Das sind 4,5 Kilowattstunden. Die Gesamtenergie (für 100 m) ist gleich Eeben + 4,5 kWh. Die Motorleistung in kW beträgt (Eeben + 4,5) / Fz. 1 kW = 1,36 PS.

Antwort
von Gehilfling, 17

Du musst den Winkel bestimmen, den 10% Steigung entsprechen. Danach kannst du mit Hilfe des Sinus ausrechnen, wie viel Hangabtriebskraft der Lastwagen bei diesem Winkel am Berg besitzt.

sin(a) = F_Hang / F_Gewicht

Das ist die Kraft, die der Motor zum Bergauffahren leisten muss.


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