Was ist wichtiger? - Leistung oder Drehmoment

[A2TDI]

http://www.audimagazin.de/artikel/technik/drehmoment/index.php

 

Starker Antritt

 

Quizfrage: Zwei Autos stehen an der Ampel, gleicher Typ, ungleiche Motoren. Der eine hat satte 170 PS, der andere nur 155. Grün, beide Fahrer geben Gas – wer gewinnt den Spurt? Der PS-Stärkere? Nur das Drehmoment der Motoren beantwortet die Frage. Seine Höhe multipliziert mit der Drehzahl bestimmt die Leistung eines Wagens. Die PS-Zahl ist dagegen eher theoretisch. Sie gilt nur bei Vollgas und einer bestimmten Drehzahl, der so genannten Nenndrehzahl – und die wird im Alltagsbetrieb selten erreicht.

Übersetzt heißt Drehmoment: Kolbenkraft mal Zapfenlänge. Beim Betrieb des Motors bleibt die Zapfenlänge immer gleich, nicht aber die Kolbenkraft. Diese ändert sich mit der Drehzahl. Ist sie sehr niedrig, ist die Verbrennungskraft der Explosion noch sehr schwach, das Drehmoment entsprechend klein. Verständlich: Weil wenig Last vom Motor abgefordert wird, gelangt auch wenig Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Zylinder. Mit höheren Umdrehungen – der Fahrer gibt Gas, und mehr Kraftstoff gelangt in die Zylinder – wächst jedoch der Verbrennungsdruck und damit auch das Drehmoment. Bei einer bestimmten Drehzahl ist der größte Verbrennungsdruck und damit das maximale Drehmoment erreicht – Gaswechsel, Gemischbildung und Verbrennung sind optimal. Dies ist der Zahlenwert, der in den technischen Daten des Fahrzeugs angegeben wird, zusammen mit der dazugehörigen Drehzahl. Zum Beispiel: 310 Newtonmeter bei 2.500 Umdrehungen pro Minute.

 

 

Geheimnis Motor-Elastizität

 

Mehr Umdrehung heißt aber nicht mehr Drehmoment. Im Gegenteil, es fällt wieder, wenn der Fahrer mehr Gas gibt. Grund: Für den Aufbau eines hohen Verbrennungsdrucks reicht die Zeit nicht – der Motor dreht einfach zu schnell. Deshalb gilt die Faustregel: Je höher das maximale Drehmoment und je niedriger die Drehzahl, bei der es erreicht wird, um so mehr Zugkraft hat ein Auto. Der Motor fährt sich "elastischer", das Auto gilt als "dynamisch" und lässt sich "schaltfaul" fahren. Das ist nicht nur sehr angenehm, sondern spart auch kräftig Sprit, weil sich der Motor in Drehzahlen mit optimaler Verbrennung bewegt.

Wie elastisch ein Motor ist, lässt sich besonders bei Bergfahrten feststellen. Wenn es bergauf geht, wächst der Fahrwiderstand, den das Fahrzeug überwinden muss. Die Folge: Tempo und Drehzahl fallen und damit auch die Leistung des Motors. Das Drehmoment jedoch bleibt erst einmal gleich oder kann sich sogar erhöhen. Fällt die Drehzahl nicht weiter, lässt sich die Steigung ohne Gangwechsel überwinden. Erst, wenn die Drehzahl des maximalen Drehmoments unterschritten wird, sollte geschaltet werden, um wieder in den Bereich der optimalen Motorleistung und bestmöglicher Verbrauchswerte zu gelangen. Das Getriebe wirkt dann als eine Art Drehmomentwandler: Es erhöht die Drehzahl und bringt den Motor wieder in den Bereich des kräftigen Durchzugs. Wer je mit einem Wohnwagen unterwegs war, weiß das – viel PS allein helfen nicht über den Berg.

 

 

Drehmoment

 

Drehmomente treten immer auf, wo etwas zirkuliert. Und je höher das Drehmoment, desto mehr Zugkraft entwickelt das Fahrzeug. Etwa ein Fahrrad: Die Tretkurbel am Kettenrad ist der Hebelarm, die Kraft entsteht durch den Tritt in die Pedale. Entscheidend ist die eingesetzte Kraft – wie beim Motor. Hier entsteht sie durch die Kraftstoff-Explosion im Zylinder. Über Kolben und Pleuelstange wirkt sie auf den Zapfen der Kurbelwelle. Fahrrad oder Auto – immer gilt: Kraft mal Hebelarm gleich Drehmoment.

 

 

Zugkraft

 

Drehmoment bringt Zugkraft. Siehe die gute, alte Dampflokomotive: Fährt sie an, wirkt auf den Kolben der höchste Dampfdruck, das Drehmoment ist also am größten. Die Leistung dagegen – das Produkt aus verrichteter Arbeit und Zeit – ist gleich null. Das enorme Drehmoment sorgt also dafür, dass sich das tonnenschwere Stahlross mit durchdrehenden Rädern in Bewegung setzt. Ähnlich ist es beim Auto: Je höher das Drehmoment eines Motors, desto mehr Zug entwickelt er beim Gasgeben.

 

Hut ab, Audi. Da lacht das A2TDI Herz. Spitze!

[Go4Gold]

Super Beitrag Thomas! Sehr interessant!

[A2TDI]

Nicht zu sehr loben. Das ist ein STRG+C / STRG+V Beitrag :-)

 

Gruß

Thomas

[andré]

Schließ mich an, toller Beitag.

Nur etwas ist ungenau: Das Drehmoment ist nicht nur von der Kraft und der Länge des Hebelarms abhängig, sondern auch vom Winkel zwischen beiden, die jeweilige Position der Kurbelwelle in ihrer Rotationsbewegung hat also entscheidenden Einfluß auf das erzeugte Drehmoment.Bei 90° liegt das Maximum, es gilt Kraft*Hebelarm. Bei 0° wird durch die Kolbenkraft bezüglich der Welle kein Moment erzeugt.Bei allen dazwischen liegenden Winkeln gilt:

Vektor M= Vektor F x Vektor r .(Vektorprodukt; könnte jemand 'Vektor' durch einen Pfeil über dem jeweiligen Buchstaben ersetzen?).

Der Drehmomentenverlauf über dem Winkel im Intervall mehrer Umdrehungen entspicht also einer trigonometrischen Funktion(Betragsfunktion) (Annahme:Betrag der Kolbenkraft konstant).

[A2 Driver]

Super Thomas sehr informativ

 

Allerdigs ist das Drehmoment nicht alleine entscheident sondern es kommt die Übersetzung im Getriebe hinzu.

Kennt eigentllich jemand ausser dem Honda CRX 160PS 150NM wo das Drehmoment kl. als die PS Zahl ist?

[andré]

Bei den meisten extrem leistungsgesteigerten Motoren relativ geringen Hubraums mit hohen Nenndrehzahlen liegt die PS-Zahl meist über/ um das Niveau des Drehmomentes. Hier:www.powerful-cars.com/

Guck Dir Nummer 3 auf der Liste nach PS-Zahl an, auch ein Japaner!

Was allerdings die Beurteilung der Aussagekraft eines Vergleiches zwischen Nm und KW angeht, kann ich z.Z. keine Angaben machen.

[Martin]

Der Artikel ist ja ganz nett, aber trift nicht den Punkt. Denn das Getriebe hat einen ganz entscheidenden Einfluss auf das Drehmoment:

 

Drehmoment wird nämlich im Getriebe transformiert, die Leistung nicht. Deshalb kann Drehmoment nie Leistung ersetzen. Drehmoment ist ganz nett, falls man nur ein manuelles Getriebe hat, weil man dann nicht so viel schalten muss. Außerdem bringt Drehmoment einen Komfortvorteil, wenn der Motor nicht so hoch drehen muss, weil er dann auch weniger Krach macht.

 

Aber was Fahrleistungen angeht ist das Drehmoment des Motors absolut irrelevant. Nicht umsonst schaltet jedes Automatikgetriebe, wenn man einen Kickdown macht, als allererstes ein paar Gänge runter, um den Motor im Bereich der maximalen Leistung zu betreiben. Denn Drehmoment kann man mit entsprechend kurzer Übersetzung im Getriebe beliebig vermehren. Leistung hingegen nicht.

 

Das Thema Wirkungsgrad habe ich jetzt mal außen vor gelassen, weil der Aufmacher des Artikels "Performance" war, nicht "Spritsparen".

[gaudi]

Moin.

 

Mein Senf dazu:

 

Die Frage nach Drehmoment ODER Leistung läßt sich so gar nicht beantworten. Generell muß zum Beschleunigen eine ENERGIE aufgebracht werden. Energie ist nichts anderes als Leistung mal Zeit, man sollte also die während der Beschleunigung zur Verfügung stehende Leistung als sinnvollen Bewertungsmaßstab heranziehen.

 

Allerdings hängen die beiden Größen Leistung und Drehmoment über die Winkelgeschwindigkeit linear voneinander ab, d.h. es gilt:

 

P = M x 2 x PI x n

 

P = Leistung

M = Moment

PI = 3,14159265... (nix Neues)

n = Drehzahl (bitte Umdrehungen pro SEKUNDE (SI-Basiseinheit) benutzen)

 

Man kann demnach zu jeder Motordrehzahl bei bekanntem Drehmoment die jeweilge Leistung berechnen und umgekehrt. Es gibt also, wie aus Prospekten bekannt, Drehmoment- und LeistungsKURVEN und nicht nur deren Maximalwerte.

 

Entscheidend für die Fahrleistung ist die Höhe der Leistungs- oder DrehmomentKURVE in dem Drehzahlbereich, den man während des Beschleunigens nutzt.

 

Das heißt als Beispiel: Wenn man sich während des Beschleunigens immer zwischen 3000 und 4000 /min befindet, beschleunigt man besser, wenn man hier im Durchschnitt im Vergleich einen höheren Leistungswert hat. Oder einen im Vergleich höheren durchschnittlichen Drehmomentwert - kann man auch als Vergleichsgrundlage nehmen wegen des linearen Zusammenhangs.

 

Allgemein ist es so, daß Motoren mit hohem Drehmoment bei niedriger Drehzahl bei dieser niedrigen Drehzahl auch schon eine hohe Leistung haben (siehe Formel), was sich über dem bei der Beschleunigung genutzten Drehzahlband natürlich positiv auswirkt.

 

Dazu kommt als beeinflussender Faktor noch, teilweise bereits richtig bemerkt, die jeweilige Getriebeübersetzung und der Raddurchmesser als simple Mutiplikatoren für das Drehmoment. Die Leistung bleibt hiervon unbeeinflußt, da sich mit verändernder Übersetzung bzw. Raddurchmesser Dehmoment und Drehzahl am Rad umgekehrt proportional verhalten.

 

Mein erster Beitrag hier in diesem Forum, etwas lang und kompliziert zwar, aber ich hoffe es hilft irgendwie...

[Gast Tango]

Das ursprüngliche Posting geht ja von nem Ampelsprint aus.

Dafür sollten die Bedeutung der Reifen (neben dem ganzen Richtigen Zeugs, was hier bislang gepostet wurde (gutes Posting gaudi)) nicht unterschätzt werden.

 

Zum einen die Grösse bzw. das Gewicht der Felgen. Schwere Räder müssen erstmal in Schwung gebracht werden (Stichwort Trägheit).

Auch die Breite der Reifen spielt eine nicht zu unterschätzende Rolle. Sind sie zu schmal, bekommt man die Leistung nicht optimal auf die Strasse, weil sie durchzudrehen drohen (Schlupf). Ein schleifende Kupplung vernichtet Leistung.

Sind die Reifen dagegen zu breit, ist die Reibungsenergie zu hoch ...

 

Ist wohl 'ne Wissenschaft für sich

Bei meinem Wagen weiss ich nur eins:

 

Endgeschwindigkeit vergleichsweise niedrig aufgrund der besch*ssenen cw-Werte bedingt durch das Targadach.

Beschleunigung aber durchaus ... ... ordentlich

 

cu

-T

[A2 Fahrer]

Nichts geht über viel Hubraum:cool:

[Durnesss]

Und für so einen Stammtischspruch buddelst Du eine 7-jährige Leiche aus?

 

Thomas

[A2 Fahrer]

Sicher doch, sonst hättest du ja nichts zu lesen

[fmbw10]

Und für so einen Stammtischspruch buddelst Du eine 7-jährige Leiche aus?

 

Thomas

 

Da sieht man mal wieder , für was so 'n Server gut iss... Gruß Harry .

[KugelwiderWillen]

Nichts geht über 15"- 16" Felgen ,wenn der andere 19" - 20 " drauf hat.

Man sollte es zumindest angesprochen haben.

[audi-man18]

Es sei denn, der andere hat so viel mehr Leistung (oder Drehmoment ), dass es völlig unerheblich wird, welche Felgengröße er fährt