Priusfreunde.de

Knuddel1987 schrieb:
(...)

Deswegen verstehe ich nicht, warum man den Benziner bereits mit Drehzahl haben möchte, da der Elektromotor erheblich mehr Drehmoment zur Verfügung stellt im unteren Geschwindigkeitsbereich bis ungefähr 30kmh bei einer Beschleunigung von 0kmh.(...)

Also ab 0km/h gebe ich dir zu einem gewissen Teil recht, meine Messungen auch. In dem Verlinkten steht aber auch, was im Winter los ist, da ist der Akku nicht immer so spendabel.

Bei höheren Geschwindigkeiten, wie die im Eingangspost erwähnten, reichen die 21kW aus dem Akku bei weitem nicht aus, um irgendetwas zu überbrücken, da ist man auf die Leistung des Verbrenners angewiesen.
Wie die genannten Messungen zeigen, kann man bereits ab ca. 25km/h 50kW aus dem Verbrenner haben. Dass das ein riesiger Unterschied zu 21kW aus dem Akku alleine.

Damit man genau diese Verbrenner-kW schneller organisieren kann, stellt man seinen Verbrenner nicht bei 0rpm sondern zumindest bei 1000rpm ab mit der B-Fahrstufe. Von hier kann der Verbrenner zumindest sich selbst aus eigener Kraft beschleunigen und ist nicht auch noch auf einen Hochstromschubs von MG1 angewiesen, der MG2 vorenthalten werden muss. Es ist nicht soo viel, gemessen habe ich es noch nicht, aber subjektiv ist das ein deutlicher Unterschied.

Das ist leider das einzige, was man beim Prius machen kann. Wenn es, wie beim Corolla, ginge, das System auf 3000rpm oder zumindest 2500rpm während dem Rollen zu bitten, wäre das schon echt super, aktuell schafft man es ja nur mit dem Beidfüßigen im Stand.


Man kann das starke Reagieren bei höherer Verbrennerdrehzahl auch beim Prius selbst ausprobieren: Wenn man während der Fahrt durch kurzes Antippen des Gas-Pedals den Verbrenner hochdrehen lässt und dann wieder vom Gas geht, wird der Stoß umso heftiger, je höher der Verbrenner noch dreht, wenn man wieder das Gas antippt (der Motor verliert nicht sofort seine Drehzahl, auch wenn man eigentlich schon auf der Nullinie ist). Da kommt schon heftig was an, wenn der Sauger noch einigermaßen dreht und dann auch noch der Akku mitmacht.

Bei einer Beschleunigung spielt aber nicht nur die Leistung eine Rolle sondern auch das anliegende Drehmoment. Die Frage ist, wo hat er das höhere Systemdrehmoment?

Bevor wir hier durcheinander kommen.

Wir brauchen Drehzahl für Leistung und wir brauchen Drehmoment.

Haben wir eine hohe Drehzahl aber wenig Drehmoment (Benziner)
Oder haben wir eine niedrige Drehzahl mit viel Drehmoment (Elektromotor)

Zwischen diesen beiden muss das Bestmögliche Verhältnis gefunden werden.

Wieso 21kW? Überall steht das der P4 einen 53kW starken E-Motor hat und einen 72kW Benzinmotor, nur die Systemleistung ist auf 90kW begrenzt, welcher Motor wann wieviel kW genau abgibt hab ich noch nirgends nachlesen können.

Manche beschränken die Leistungsabgabe auf die maximale Abgabe der Batterie, was aber so nicht unbedingt funktioniert, da im Planetengetriebe auch Leistung umgewandelt und anderweitig genutzt werden kann über die Motoren ohne die Batterie voll nutzen zu können.

Wir können mit Strom im Fahrzeug erheblich mehr Drehmoment erzeugen als mit dem Verbrenner.

Der Verbrenner erzeugt bei 3600 Umdrehungen 142Nm und der Elektromotor Ab Umdrehung 1 163Nm (Ich glaube bis um die 1500 Umdrehungen müsste ich selbst mal nachsehen ob ich dazu Daten finde). Wenn das Übersetzungsverhältnis am PSD noch gegeben ist, wovon ich ausgehe, ist das Verhältnis am PSD Ausgang vom Elektromotor 1:2 also sind das am Prius 4 326Nm nur durch den Elektromotor.

Ich hab mir mal die Messungen von @dukesim angesehen, es geht um 0,1-0,3s schneller, ehrlich: um so einen Wert mach ich mir keine Gedanken, das ist vernachlässigbar klein und die Werkstoleranzen in der Beschleunigung dürften größer sein.

P=M*ω

ω~v

bei v=const. : M~P

Bei gleicher Geschwindigkeit ist das Antriebsmoment bei höherer Leistung höher. Das ist ein direkt proportionaler Zusammenhang.

Das würde ich so nie Widersprechen. Es geht hier darum welcher Motor mehr Drehmoment bei einer bestimmten Geschwindigkeit am PSD Ausgang liefert.

Interessant dazu sind folgende Beiträge zum Prius 3

www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...tid=13&id=212363

Die Systemleistung (mal abgesehen von Reibung) ist das was der Akku (P_HVB)(durch die E-Motoren) abgibt, plus das, was der Verbrenner (P_ICE) abgibt.
Was intern passiert und welche Drehzahlen und Drehmomente wirken, und ob es ein Planetengetriebe ist, sind Aspekte, die man gesondert betrachten kann. Diese spielen als systeminterne Faktoren eine Rolle (welche Komponenten kann wann welche Leistung abgeben), wenn man aber die Leistungen kennt, kann man die Beschleunigung einfach anhand der bekannten (in dem Fall gemessen) Leistung herleiten:

F=m*a
a=F/m

W=F*s
P=F*s/t
P=F*v

F=P/v

a=(P/v)/m

für m=const.: a~P/v

(
Wenn man sich für Kurvendiskussionen interessiert, sieht man diesen hyperbolischen Zusammenhang auch bei der Kurve von M_MG2 angedeutet (denn M~a), wobei M_MG2 ja nicht unendlich sein kann bei Null, also sind es die technisch machbaren 163Nm.
)

D.h. mehr Leistung = mehr Beschleunigung.
Drehmomente sind "egal", bzw. ergeben einfach die Leistung.
Ab 25km/h kann das HSD 50kW aus dem Verbenner holen, zusätzlich zu den 21kW aus dem Akku. Entweder man holt sie ab, oder nicht.

Auch deiner Grafik würde ich nicht widersprechen. Dennoch vergisst du die Beeinflussung der Übersetzungen im PSD oder kann man die aus dem Graphen lesen? Wenn ja, dann hab ich es nicht gesehen.

dukesim schrieb:
Bei gleicher Geschwindigkeit ist das Antriebsmoment bei höherer Leistung höher. Das ist ein direkt proportionaler Zusammenhang.

Wie du selbst schriebst, sind Drehmomente nicht egal

In wie fern ist die Übersetzung über 32km/h relevant?
In der Grafik sind die limitierenden Aspekte zu sehen. Nur bis 32 km/h ist die Grenze eine Drehmomentspezifikation eines E-Motors (MG2). Die Drehmomentspezifikation von MG1 wird hier nie erreicht, auch die Nennleistungen von MG1 und 2 werden bei weitem nicht erreicht (sind gar nicht zu sehen). Was begrenzt ist der Akku. Die Übersetzungen sind daher gar nicht mehr interessant, sie spielen praktisch keine Rolle mehr.
Es spielt keine Rolle ob die Leistung aus dem Akku oder Verbrenner zwischenzeitlich über Drehzahl oder über Drehmoment (oder Strom oder Spannung) übertragen wird, solange sie im Endeffekt an der Antriebsachse ankommt (was sie gemäß dem Energieerhaltungssatz tun muss).

Übersetzungen gibt es übrigens im Detail in dem P610-Rechner.

Ich habe Daten von Beschleunigungen wo MG2 166Nm Drehmoment liefert und der Benziner maximal 144Nm Drehmoment.

Wo sehe ich das Drehmoment vom ICE in deinem Graphen? Welche Linie ist das?

Laut der Kurve würde ich schätzen, dass bis 100kmh ungefähr der Elektromotor mit der Übersetzung aus dem PSD noch mehr Drehmoment am PSD Ausgang zur Verfügung stellen kann als der ICE.

Das M_ICE ist nicht eingetragen in den Graphen, man kann es aber grob herleiten aus LOAD_ICE. Im Graph sind ja die Drehzahlen n_ICO von 2500 bis 5200rpm, da ist das maximale Drehmoment ansatzweise ähnlich. So 130Nm werden das wohl meist sein. Man kann es aus Drehzahl und Leistung auch ausrechnen.

bei 65km/h z.B.:

ν [Ny] = 4000rpm = 66,6Hz
daraus folgt ω=ν*2*π=418 s^-1
P=55kW

daraus folgt M = P/ω = 131Nm


Bei 100km/h gibt MG2 50Nm, mehr geht nicht. Nur bis 32km/h kann MG2 voll ausgeschöpft werden.
MG2 würde und könnte gerne mehr geben, aber von Akku und MG1 kriegt er einfach die Leistung hierfür nicht. Was MG2 an Leistung hat, kommt ja aus dem Akku und z.T. vom Verbrenner.

Der Hacken ist: Das System ist leistungsverzweigt. Es geht nicht um 50Nm vs. 131Nm, weil ein Teil der Leistung aus den 131 Nm in den 50Nm elektrisch mit auftauchen, wenn sie zuvor durch MG1 abgegriffen werden.

Wie gesagt, daher ist auch die Betrachtung der Momente für die Beschleunigung müssig.

Wenn aber MG2 50Nm entwickelt und das sogar laut Prius 3 Übersetzung im PSD von 2,5 wären wir ja am PSD Ausgang von 125Nm. Da deine Kurve von MG2 aber bei 100kmh auch noch Ausschläge bis 70Nm zulässt wären wir bei 100kmh von MG2 Mal 2,5 ja dann bei 175Nm, da kommt der ICE ja gar nicht Ran. Weißt du was ich meine?

Das ist so, wie wenn du sagst "Der Verbenner kommt an den hydrodynamischen Wandler nicht ran". Natürlich nicht, der Wandler, wie auch jedes andere untersetzende Getriebe wandelt eine Leistung mit viel Drehzahl und wenig Drehmoment in eine gleichgroße Leistung mit wenig Drehzahl und Drehmoment.

Die Leistung muss aber erst einmal irgendwo her kommen. Das Getriebe versetzt den Verbrenner nur in den Betriebspunkt, in welchem er sowohl Drehmoment aber auch Drehzahl hat ("runterschalten").

Wie gesagt, was MG2 macht, ist z.T. gefüttert durch den Verbrenner. MG2 erzeugt das Drehmoment nicht aus dem Nichts. Vor allem aber auch nicht nur aus dem Akku, sondern aus dem Strom aus MG1.
Da kann man das Schema vom HSD noch einmal ans Herz legen.

MG2 ist ein Teil vom Getriebeausgang vom ICE und keine alleinstehende Quelle für zusätzliche Leistung oder zusätzliches Drehmoment.
MG2 ist der Getriebeausgang des elektrischen Pfades des leistungsverzweigten Getriebes.
Der Andere Teil kommt bekanntermaßen rein mechanisch an die Antriebswelle.

Ja ist mir alles bewusst, alles gut.

Ich gehe halt von diesem Standpunkt aus, das durch die Getriebeübersetzung MG2 lange ein höheres Drehmoment am PSD Ausgang liefern kann bevor der ICE mit dem Drehmoment am PSD Ausgang vom Drehmoment den MG2 übertrumpft.

Klar muss man Sie auch in Summe sehen und wie das Verhältnis der beiden zueinander ist und natürlich spielt auch MG1 da eine Rolle mit rein.

Wichtig ist, was am Rad an Drehmoment ankommt und das bestimmt das PSD, woher welches Drehmoment kommt durch die feste mechanische Übersetzung.