Warum muss ich runterschalten (Auto)?

...komplette Frage anzeigen

11 Antworten

Hallo mellikelli.

Du hast ja schon ein paar Antworten bekommen die nicht schlecht sind.

Da du scheinbar aber noch nicht das Prinzip Leistung-Drehmoment-Übersetzung verstanden hast, versuche ich dir das mal so einfach wie möglich allgemein zu erklären.

Ein Verbrennungsmotor braucht anders als ein Elektromotor eine permanente mindesdrehzahl damit er nicht aus geht. Du merkst das ja, weil dein Motor ja läuft, auch während du stehst.

Gehen wir mal davon aus, dass dein Motor bei jeder Drehzahl die er hat den selben maximalen Verbrennungsdruck haben kann. Du weißt ja vielleicht, das die Kraft und die Drehung deines Motors von Zylinderförmigen Kolben auf eine Kurbelwelle "erzeugt wird". Diese Kolben werden ständig von kleinen Explosionen, nenne ich es mal, nach unten gedrückt. Diese Kolben erzeugen in der drehenden Welle deines Motors ein Drehmoment. Stell es dir vor als würdest du an einer Kurbel irgend etwas drehen, hoch ziehen etc.

Bei unserem Je nachdem wie viel Gas du beim Auto gibtst, desto stärker wird die "Explosion" über den Kolben und umso mehr Drehmoment "Drehlraft" hat deine Welle. Dieses Drehmoment kann einen gewissen maximalen Wert erreichen. Bei unserem gedachten Motor tun wir mal so, dass dieses Drehmoment im kompletten Drehzahlbereich des Motors gleich ist.

So, jetzt haben wir also im Stand bei laufendem Motor ein Drehmoment auf der Welle. Da deine Räder stehen, der Motor aber dreht, müssen wir jetzt iegrendwie dafür sorgen dass dein Auto fährt. Dazu legen wir einen Gang ein und lösen die Kupplung.

Einschub: Der Antriebsstrang eines Autos ist in etwa so aufgebaut: Deine Räder sind an drehbaren Wellen befestigt die in mit deinem Getriebe verbunden sind. In diesem Getriebe sind wieder 2 Wellen. Die eine ist mit deinem Rad verbunden, die Andere mit der Kupplung. Wie schnell sich die Wellen zueinander drehen bestimmen Zahnräder dazwischen. Zu jedem Gang gehört ein paar Zahnräder, die jeweils eine ganz bestimmte festgelegte Übersetzung haben.

Bspl.: Deine eine Welle dreht 10 mal pro sekunde. Die Übersetzung ist 2, also dreht die zweite Welle 5 Umdrehungen pro sekunden. (Bei einem Auto ist die Übersetzung eigentlich eine UNTERsetzung, die aus schneller Motordrehzahl langsamere Raddrehzahlen erzeugt.) also n1 geteilt durch Übersetzung gleich n2.

So, unser Motor dreht ja nun, und unser Rad, also auch unser Getriebe aber NICHT. Die Kupplung verbindet Getriebe und Motor. An jeder Welle, also an der des Motors ist eine Scheibe und an der des Getriebes. Wenn du die Kupplung kommen lässt, werden diese beiden Scheiben aufeinander gepresst und reiben ganz furchtbar heftig aneinander.

Unser Motor hat ja ein theoretisch festes Drehmoment. so tun wir jetzt einfach mal. Dieses Drehmoment wird vom Getriebe vergrößert, dafür sinkt aber die Drehzahl am Rad. Das Drehmoment gelangt ins Rad und erzeugt wiederum eien Kraft zwischen Rad und Straße, die das Auto nach vorne drückt.

Die benötigte Kraft um dein Auto aus dem Stand zu beschleunigen hängt von dem Gewicht deines autos ab, dass eine sogenannte Trägheit mit sich bringt. Ein leichtes Auto braucht weniger Kraft als ein Schweres. Und die Kraft hängt auch ab von der Steigung auf dem dein Auto steht. Bergauf wird auch deutlich mehr Kraft gebraucht.

Die benötigte Kraft sinkt ein Stück, sobald sich das Auto mal in Bewegung befindet. Wie viel Kraft du jetzt noch am Rad brauchst hängt davon ab wie schnell du beschleunigen möchtest.

Je schneller du ein auto aus dem Stand anfahren lassen willst, desto mehr Leistung wird benötigt. Leistung ist jetzt neu. Die Leistung hängt ab von der größe deines Drehmomentes. Aber hingegen unserem gedachten Drehmoment ist die Leistung nicht immer gleich, sondern steigt mit der Drehzahl des Motors. Die Gleichung dazu ist : Leistung ist gleich Drehmoment mal Winkelgeschwindigkeit (P=Momega) oder (P=M2pin/sec).

Wenn du die Kupplung jetzt schnalzen lässt, verlangt dein Auto dem Motor mehr Leistung ab, als er im Moment zur Verfügung hat und er wird abgewürgt, also gebremst. Deine Leistung und auch dein drehmoment sind bei Standgas im Leerlauf sehr gering! Ein Auto mit 100 PS hat diese 100 PS erst bei Vollgas, also starkem Drehmoment, und hoher Drehzahl! Beim Anfahren aus dem Stand ist diese Leistung dann sehr klein. wenige PS.

Um den Motor also nicht abzuwürgen musst du Gas geben, also die Leistung erhöhen und die Kupplung langsam aneinender reiben lassen, damit sich dein Auto langsam in Bewegung setzt, so lange bis Raddrehzahl und Motor genau gleich schnell sind, bzw. über das Übersetzungsverhältnis deines Getriebes übereinstimmen.

So, jetzt weißt du warum du langsam Anfahren musst. Das erklärt jetzt aber noch nicht warum du das im ersten Gang machen musst! Ganz einfach: Wie schon gesagt Übersetzt das Getriebe dein Drehmoment vom Motor. Im Ersten Gang wird aus einer höheren Motordrehzahl, mit geringem drehmoment und Leistung, eine niedrigere Drehzahl mit MEHR drehmoment und gleicher Leistung am Rad erzeugt.

In den höher werdenden Gängen sinkt dieses Übersetzungsverhältnis, bis (je nach auto und Motorart) das Rad manchmal sogar schneller dreht als der Motor. Das passiert z.B. im Letzten Gang. In diesem Gang ist das Drehmoment am Rad dann aber kleiner als das am Motor.

So jetzt wirds wieder komplizierter: Damit dein Auto eine bestimmte Geschwindigkeit fahren kann, braucht es eine Gewisse Leistung, weil der Luftwiderstand und andere Reibungen dein Auto permanent bremsen möchten.

Warum kann man 40 km/h nicht im Sechsten Gang fahren?

Also wir haben ja gelernt, dass dein Motor eine Mindestdrehzahl hat. Und auch, dass die Leistung die dein Motor erzeugen kann linear im Zusammengang mit deiner Drehzahl steht.

Durch das feste Übersetzungsverhältnis im 6ten Gang wäre dein Motor bei 40 km/h gezwungen nur sehr sehr langsam zu drehen. So langsam, das er aus gehen würde, oder so langsam, das die Leistung an dem Punkt nicht mehr reicht um die Geschwindigkeit 40 km/h aufrecht zu erhalten.

Um das zu verhindern musst du also einen Gang wählen, bei dem die Motordrehzahl groß genug ist, damit der Motor an bleibt und genug Leistung erzeugt um 40 km/h zu fahren. Wenn du sagen wir mal im 6ten Gang nicht 40 fahren kannst ohne langsamer zu werden, schaltest du in den 5ten Gang. Jetzt reicht vielleicht deine Motorleistung bei Vollgas aus um nicht mehr langsamer zu werden, aber sie kann nicht weiter steigen und du kannst somit auch nicht weiter beschleunigen. Also wählst du den 4ten oder dritten Gang. Jetzt dreht dein Motor hoch genug, dass du bei 40 km/h durch "mehr Gas geben" MEHR Leistung erzeugen kannst also du benötigst. Deshalb kannst du nun plötzlich beschleunigen.

Ich hoffe du hast den Zusammenhang verstanden.

Wäre ein VErbrennungsmotor, also Otto oder Diesel, in der Lage sehr langsam zu drehen, oder in allen Drehzahlbereichen ein genügend großes Drehmoment zu erzeugen, dann müsstest du theoeretisch gar nicht Schalten. Der Verbrennungsmotor ist von seinem physikalischen Aufbau aber leider so gemacht (und das kann man auch nicht ändern) dass du eben nur einen gewissen nutzbaren Drehzahlbereich hast, den du ständig neu übersetzen musst, damit an deinem Rad immer genügend Kraft bzw. Leistung ankommt.

Bei einem Elektromotor, der aus dem Stillstand schon ein sehr großes Drehmoment erzeugen kann, braucht man gar keine Kupplung und auch keine Gangschaltung mehr!

Anmerkung: Auch ein Automatik Auto hat eine Kupplung (einen sogenannten Drehmomentwandler) und ein Getriebe. Die funktionieren hierbei auber so automatisch, dass man als Fahrer nichts mehr machen muss als Gas geben, Bremsen und lenken.

0
@MaschbauTim

Sorry für die zum Teil etwas zerfallenen Sätze und Tippfehler. Ich hab das nicht korrektur gelesen. Hoffe du verstehst das.

Zu dem Bergauf fahren ist es im Übrigen auch so, dass trotz konstanter Geschwindigkeit nun mehr Kraft und mehr Leistung benötigt wird, weil du das Auto ja jetzt nicht mehr nur quer bewegst, sondern jetzt auch noch hoch heben musst.

Wieder gilt: Durch die beim bergauf Fahren größere benötigte Kraft, muss auch der Motor mehr Leistung aufbringen könnnen. Wenn er das in deinem Gang nicht mehr schafft, musst du runter schalten.

Da unnötig hohe Drehzahlen beim Fahren (also z.B. 30 km/h im ersten Gang. Hier hast du viel mehr potentielle Leistung als du eigentlich brauchst) mehr Benzin kosten, schaltet man beim Fahren immer in den höchst möglcihen Gang. Außerdem ist es angenehmer wenn der Motor nicht so brummt.Das hat halt leider zur Folge, dass wir runter schalten müssen sobald wir für irgendetwas mehr Kraft benötigen als der Motor liefern kann.

Nach dem Verlangsamen deines Autos z.B. dreht ja auch der Motor langsamer und du musst runter schalten (also dafür sorgen das der Motor schneller dreht) um wieder beschleunigen zu können.

0

Das selbe Prinzip wie am Berg nur nicht ganz so stark. Also wenn du runterschaltest bleibt die Drehzahl in der Kurve höher und du hast mehr kraft um aus der Kurve raus zu Beschleunigen. Aber Versuches ruhig mal ohne Runterzuschalten du wirst den Unterschied sofort merken.

Deine Vermutung ist richtig, dem Motor fehlt bei einem höheren Gang die Kraft. Könnte also ausgehen oder nur sehr langsam beschleunigen. Du könntest zwar die Kuplung sehr langsam trennen, aber das machst du nur, bist du das erste Mal die Werkstattrechnung allein zahlen musst.

Probiere doch mal vom 2. in den 5. Gang zu schalten. Im Grunde das gleiche Prinzip

Hast du ein Fahrrad mit Gangschaltung?

Dann probier mal aus, wenn du volle Pulle im höchsten Gang fährst runterzubremsen bis du ganz langsam bist und dann willst du, immer noch im höchsten Gang, wieder richtig Fahrt aufnehmen. Du wirst dich tüchtig anstrengen müssen und benötigst zum Einen sehr viel mehr Kraft um die Pedale einmal im Kreis zu treten, und kommst zum Anderen auch viel langsamer (und mit wesentlich höherem Kraftaufwand) wieder auf Geschwindigkeit.

Beim Motor funktioniert das nach dem gleichen Prinzip.

Das bedeutet allerdings nicht, dass du bis zum ersten Gang zurückschalten musst. Je nach Geschwindigkeitsverlust reichen auch ein oder zwei Gänge. Absaufen wird dir der Motor auch nicht zwangsläufig, aber du wirst schon alleine am Geräusch erkennen können, wie sehr sich der Motor bemüht.

Ausserdem kommt es auch ganz auf die Geschwindigkeit an und auf die Leistung die ein Motor hat.

Wenn du z.B. vor der Kurve 80 gefahren bist, und dann bis auf 40 runtergehen musstest, dann musst du weiter runterschalten, als hättest du nur auf 60 runtergebremst.

Du musst runterschalten wenn der Wagen eine zu niedrige Drehzahl hat. Wenn du dann nicht schaltest dann würgt es dir das Auto ab. Wann wird die Drehzahl zu niedrig?: Wenn du zu langsam wirst in einem zu hohen Gang. Wenn du absolut garnichts tust dann fährt das Auto mit Standgas. Wie schnell du mit Standgas fährst hängt vom Gang und vom Auto ab. Wenn du zu weit unter diese Geschwindigkeit kommt d.h. bremst oder einen Berg hochfährst, dann würgst du das Auto ab. Um das zu verhindern schaltest du runter denn dann wird auch die Geschwindigkeit die du minimal drauf haben darfst nach unten gesetzt. Wenn du die Kupplung drückst dann hängt der Motor nicht mehr am Antrieb und kann somit nicht unter Standgas kommen da er ja wenn du kein Gas gibst auch nicht mehr gebremst wird deswegen musst du an der Ampel auch nicht runterschalten solange du die Kupplung drückst. Würdest du das nicht machen wärst du beim Bremsen irgendwann so langsam das es das Auto abwürgt.

zu deinem beispiel mit der roten ampel. wenn du beim runterbremsen nicht runterschaltest, musst du zumindest kuppeln. wenn du das auto, beispielsweise im 3. gang, einfach nur rollen lässt und noch mitbremst, wird es irgendwann (spätestens bevor du kurz vorm stehen bist) anfangen zu rucken und kurz vorm abwürgen sein. wenn du die kupplung trittst passiert das nicht. beim kurven fahren, geht diese methode aber nicht. kuppeln und gleichzeitig gasgeben funktioniert nicht. also schaltest du runter und fährst eben langsamer durch die kurve.

das merkt man am besten beim fahren selbst.

zum einem , wenn du im dritten gang um die kurve willst, wirst du merken, das das auto zu schnell fährt und du in der kurve nach aussen getragen wirst.

da kann man nur bremsen und die kupplung treten, muss dann aber in einen niedrigeren gang schalten udn komtm dann nicht in die gönge, wenn man aus der kurve kommt.

je nach kurve und tempo, wünscht man sich da eine dritte hand, damit man das lenkrad eingeschlagen halten kann.

zum anderen kommt es immer auf die kurve an, welchen gang man wählt. sind es leichte kurven, muss man allenfalls nur mal kurz bremsen.

Du kannst mit den meisten Autos nicht im 5. Gang 20 oder 30 km/h fahren. Und selbst wenn du 30 km/h in einem hohen Gang fährst und die Ampel plötzlich grün wird, du beschleunigen willst, geht nix voran. Vllt würgst du ihn sogar ab. Außerdem verlangsamst du den Wagen alleine durch runter schalten.

Du kannst durch runterschalten die Bremskraft des Motors nutzen. Dann kannst du deine Bremsen schonen

Ich bin beeindruckt wie du auf deiner Rechtschreibung und Groß- und Kleinschreibung geachtet hast :) Niemand lacht dich hier aus keine sorge ^^ Und wie alexbababu gesagt hat schonst du deine Bremsen. Außerdem hast du bessere Kontrolle über dein Auto da du schließlich abbremst.

Ganz einfach fahr mal mit dem 4. gang in die kurve. Trete die kuplung wie üblich und versuche ohne runterzuschalteb bei 20kmh zu beschleunigen.

Mit dem vierten Gang in die Kurve ist doch kein Thema. Ich fahr die meistens im 6. Gang. Wenn man genug Drehmoment hat, geht alles.

0

Ja ne is klar mit dem 4 gang in die kurve bei max 20kmh rausbeschleunigen. Ohne den motor zu quälen. Und ohne dieses drehmoment gedönz er is fahranfänger.

0

Was möchtest Du wissen?