Definition von Drehmoment - Unterschied zu Leistung

[w0rl]

Ich weiss grade nicht wo ich das posten soll, also mach ich es in Aus dem Alltag.

Bisher konnte ich mit den Begriffen "Drehmoment" und "Leistung" gut umgehen, bzw ich hab es bis jetzt immer gedacht.

Nur seit heute hat sich überraschend die Frage aufgetan, wieso ein 530d (193PS bei 4000U/min max Drehmoment bei 2000U/min) bei 2000U/min das beste beschleunigungspotential hat, also am besten "drücken" kann und wieso er bei 4000U/min die höchste Leistung hat, jedoch eklatant schlechter drücken kann.

Wieso kann der bitteschön bei 4000U/min schlechter drücken als bei 2000U/min, wo er doch bei 4000 mehr Leistung hat ???

Wieso kommt es bei einer Beschleunigung so gesehen auf den Drehmomentsverlauf und bei der Höchstgeschwindigkeit auf die Leistung an ????

Wäre echt total glücklich , wenn mir das einer vernümftig erklären könnte, so dass ich das bis zum Lebensende gecheckt hab

[Anzeige eBay]

Hallo w0rl,

 

kennst du schon Definition von Drehmoment - Unterschied zu Leistung (Anzeige)? Dort ist vieles zu finden.

 

Verschiedenes über Autos Ersatzteile (Anzeige) | Verschiedenes über Autos Tuning (Anzeige) | Verschiedenes über Autos Uhren (Anzeige)

[BMWPeter]

Vielleicht hilft dir dieses kleine Beispiel:

bei 2'000 U/min. und 100 % des max. Drehmomentes hast du weniger

Leistung als bei 4'000 U/min und 70 % des max. Dehmomentes.

Die Beschleunigung ist somit bei 2'000 U/min. im Gang 4. schlechter als im Gang 2. bei 4'000 U/min.

Alles klar?

Peter

[Hami]

Ich geb mir mal Mühe

Drehmoment mal Drehzahl ergibt Leistung, soviel ist einleuchtend.

Wenn das Drehmoment ein Plateau von 2000-4000U/min hat und danach abfällt, ist die höchste Leistung logischerweise bei 4000U/min zu beobachten.

Bei den meisten Dieseln ist es jedoch so, dass oberhalb einer bestimmten Drehzahl die Drehmomentkurve stark abfällt. (Liegt in der Natur des Diesels, hängt am Zündzeitpunkt, getriebenen Massen etc.)

Beschleunigen macht der Wagen ja nur, wenn die Drehzahl erhöht wird, andernfalls hälst du einfach die Geschwindigkeit.

So hast du, wenn du bei 2000U/min aufs Gas gehst DANACH auch noch Drehmoment zur Verfügung welches du in Leistung und damit Beschleunigung umsetzen kannst, bei 4000U/min jedoch nicht mehr.

Um professionellere Erklärungen zu Erhalten musst du auf Cessna warten.

Hoffentlich war das richtig was ich da geschrieben habe.

Um das bildlich klar zu machen, schau dir mal folgende Diagramme an:

Leistung

Drehmoment

MFG

Hami

[CountachQV VIP CO]

Drehmoment ist die eigentliche Kraft des Motors, wieviel "Drehmoment" gibt die Kurbelwelle ans Schwungrad ab.

Die Leistung (PS) ist eine Umrechnung dieses Drehmoments auf die Drehzahl, die genaue Umrechnung hat Cessna mal in einem Thema "Carcalculator" gepostet.

Das wichtigste an einem Motor ist demnach der Drehmomentverlauf, d.h. die Drehmomentkurve sollte ausgeglichen ohne Hügel und Täler sein.

Eine Drehmomentkurve die ab dem Höchstpunkt flach verläuft ergibt eine harmonische Beschleunigung über das gesamte Drehzahlband.

Darum wird darauf Wert gelegt bzw. Hervorgehoben wenn ein aufgeladenes Auto dies erreicht.

Beim Sauger ist die Drehmomentkurve in der Regel ansteigend, d.h. je mehr Drehzahl je mehr Drehmoment und damit mehr Leistung.

[BMWPeter]

Eine weitere "kleine" Hilfe.

Solange das Dremoment relativ weniger abnimmt als die Drehzahl steigt, nimmt die Leistung noch zu.

[Fear Factory]

Als Dieselfahrer will ich zum Thema Drehmoment auch meinen Senf dazugeben: Wie oben schon erwähnt braucht man Drehmoment UND Leistung (PS) damit es ordentlich vorangeht.

Als Beispiel die Kurven für meinen 206HDI: (rot Drehm., schwarz kw, untere Kurve vor Chiptuning, obere Kurve nach Chiptuning).

Man sieht, dass der "brauchbare" Drehzahlbereich zwischen 2000 und 4000 liegt. Gleichzeitig sieht man auch ein Problem des Diesels. Man hat ein relativ schmales Drehzahlband und man ist trotz hohem Drehmoment viel am schalten, wenn die max Leistung abgerufen werden soll.

[HighSpeed 250]

Ich versuch es einmal bildlich.

Ein drehzahlstarkes und schnelles Auto aber mit einem geringen Drehmoment fällt auf einer Autobahnsteigung stark in der Drehzahl und damit in der Geschwindigkeit:

Ebene Bahn z.B. 220 km/h, Steigung 180 km/h.

Ein drehmomentstarkes Auto, das keine so hohe Drehzahl und Geschwindigkeit hat, hat aber mehr Umsetzungskraft:

Ebene Bahn z.B. 200 km/h, Steigung auch 200 km/h.

Es kann also die Drehzahl und damit die Geschwindigkeit aufgrund des Drehmomentes beibehalten.

[Cessna340]

BMWPeter hat es bereits (wie schon des öfteren ) kurz und knackig auf den Punkt gebracht.

Hatte folgendes schon mal irgendwo gepostet, aber find's nicht mehr:

Ich versuch's mal:

Das Drehmoment ist die Kraft des Motors.

Drehmoment * Drehzahl = Leistung;

Zugkraft = Leistung / Geschwindigkeit

Hierbei: Kräfte in Newton, Geschwindigkeit in Meter/Sekunde, Drehzahl in Radiant/Sekunde = (Drehzahl in U/min) / 9,55

Die Zugkraft kann für

Beschleunigung = (Zugkraft - Fahrwiderstände) / Masse

verwendet werden. Fahrwiderstand ist oberhalb 100 km/h hauptsächlich der Luftwiderstand.

Das Drehmoment an sich sagt also gar nichts. Leider. Nur zusammen mit der zugehörigen Drehzahl (die sich ja bei einer bestimmten Geschwindigkeit aus der Übersetzung ergibt), läßt sich daraus eine Zugkraft des Fahrzeugs Berechnen.

Was gemeinhin unter Drehmoment verstanden wird, ist eigentlich der Drehmomentverlauf. Entscheidend ist nämlich nicht, wieviel Nm das max. Drehmoment beträgt, sondern ab welcher Drehzahl ein hohes Drehmoment anliegt und ob dieses in einem Bereich liegt, in dem sich der Fahrer gerne aufhält.

Beispiele:

1. gegeben:

- maximales Moment 300 Nm bei 2000/min;

- bei 1.500/min liegen 250 Nm an;

- bei 1.700/min liegen 270 Nm an;

- bei 5000/min liegen immernoch 160 Nm an;

danach fällt das Drehmoment noch schneller ab

=> Nenndrehzahl (bei der Nennleist. erreicht) = 5000/min

Ergebnis: bei 5000/min leistet das Triebwerk 5000/9,55*160 W = 84 k; bei 2000/min leistet es aber auch schon 63 kW

=> extrem bullige Charakteristik; egal in welchem Gang, es steht immer genügend Leistung zur Verfügung;

2000/min ist auch akustisch tief - in diesem Bereich fährt man gerne.

Ergebnis:

charakteristische Größe: 90 % des max. Drehmoments liegen schon bei 34 % der Nenndrehzahl an. Extrem durchzugsstark!

Egal in welchem Gang, die Beschleunigung ist quasi immer gleich.

2. gegeben:

- bei 1500/min liegen 180 Nm an;

- 270 Nm bei 4200/min

- maximales Drehmoment 300 Nm bei 4500/min;

- bei 6.000/min liegen 250 Nm an

danach fällt das Drehmoment schnell ab, und damit etwas

langsamer die Leistung = Drehmoment * Drehzahl

=> Nenndrehzahl = 6000 / min

Ergebnis:

charakteristische Größe: 90 % des max. Drehmoments liegen erst bei 70 % der Nenndrehzahl an. Durchzugsschwach!

Aufgrund der max. Leistung von 6000/min * 250 Nm = 157 kW ist aber beim Ausdrehen der Gänge die Beschleunigung viel besser. Es muß aber mehr geschaltet werden, um den Motor im Bereich seiner Maximalleistung zu halten.

Eine einfache Beurteilung der Fahrbarkeit ergibt die Größe:

Bei wieviel Prozent der Nenndrehzahl liegen 90 % des max. Drehmoments an.

(90 % deswegen, um den Beginn eines Drehmomentplateaus zu berücksichtigen).

Etwas schlechter, aber in der Regel auch aussagekräftig: bei wieviel Prozent der Nenndrehzahl liegt das maximale Drehmoment an.

Sportmotoren haben meist eine eher geringe Durchzugsstärke, da hohes Drehmoment ein hohes Gewicht bringt, denn das Drehmoment hat einen maßgeblichen Einfluß auf die Bauteildimensionierung von Wellen, Zahnrädern, Lagern, etc. Daher sind Dieselmotore relativ schwer.

Die Kunst liegt also darin, ein für den Zweck akzeptablen Kompromiß aus Durchzugsstärke und Gewicht einerseits und Drehfreudigkeit andererseits zu realisieren. Dabei ist Gewicht auch schlecht für die Drehfreude und die Maximaldrehzahl.

Hervorragend gelungen ist dies z.B. beim 3,0 Liter Benzin-Motor des BMW:

90 % des Drehmoment liegen unterhalb 50% der Nenndrehzahl an, die Drehfreude ist exzellent und man hat ein sehr breites, nutzbares Drehzahlband.

In einem CLK 500 ist der Motor sehr durchzugsstark (90 % des Maximalmoments ab ca. 40 % der Nenndrehzahl; das komplette Drehzahlband liegt mit bis zu 6000/min im geräuschgünstigen Bereich). Das Motorgewicht ist dafür aber nicht gerade gering, ebenso jenes der Automatik.

[Fear Factory]

schön erklärt Thx. naja dann gibt es noch ein paar unterschiede beim diesel, aber vielleicht kannst du das ja auch so hervorragend erklären

[sunny]

Hi @ll,

hier ein link, der sich mit dem Thema auseinander setzt:

http://www.e31.net/torque.html

sunny

[Anzeige Amazon]

Hallo w0rl,

 

schau doch mal hier zum Thema Verschiedenes über Autos (Anzeige)? Eventuell gibt es dort etwas Passendes.

 

Der V16 Motor zum Selberbauen (Anzeige) ist auch genial.

[Cessna340]

Der Link ist ebenso alt wie in Teilen falsch. Leider. Man spürt keine Newton-Meter:

- Drehmoment ist eben nicht Beschleunigung,

- durchschnittlich anliegende Leistung ist Beschleunigung,

- durchschnittlich anliegendes Drehmoment dividiert durch Übersetzung ist Beschleunigung.

Für die Ungläubigen:

Ein Auto hat eine Masse von 1.750 kg und hat ein Drehmoment von 300 Nm. Wie schnell beschleunigt es von 60 auf 120 km/h?

Aha, kann man gar nicht ausrechnen - genau.

Nun: der Motor des Auto leiste 235 PS, davon könnten, sagen wir mal, im Schnitt 165 PS in Beschleunigung umgesetzt werden (Traktion, Drehzahlbereich, Schaltpausen, Getriebeverluste, Luft- und Rollwiderstand, Nebenaggregate).

Nun gilt: W = 0,5*m*(v1^2-v2^2) = 729 kJ (v in m/s)

P = 165 PS = 121 kW

=> t = W/P = 6,0 s

Und genau die brauchte mein 535i (E39) auch dafür.

[Gast Saphir]

was haben wir nicht gute Moderatoren! Applaus Cessna!

Dafür haben wir schließlich die Maschis!

[JML CO]

klasse cessna danke!

obwohl ich davon absolut leider keine ahnung habe, ist es doch für einen laien supergut erklärt! danke!

also bis zur schwarzwald tour

[w0rl]

Ja echt gute Erklärung...

So gesehen (beim Beispiel des 530d bei 2000Rpm max. Nm und bei 4000 max Leistung) beschleunigt er bei 2000Rpm so gut, weil er da am meisten Nm anliegen hat und die Drehzahl günstig ist (Nm*Drehzahl=Leistung), im Gegensatz zu 4000Rpm, wo er weniger Nm hat dafür aber mehr Drehzahl, so dass es sich fast wieder ausgleicht... (hab jetzt keine Ahnung aber wenn er bei 4000Rpm 193PS hat müsste der dann ja so rund 180PS bei 2000Rpm haben, kommt das hin ?!).

Wenn der Diesel jetzt hingegen einmal im 1. Gang bei ca 4000Rpm und einmal im 2.Gang bei ca 2000Rpm antritt müsste er im 1.Gang schneller sein, weil die Getriebeübersetzung im 2.Gang noch zu fett ist (Nm/Übersetzung=Beschl. ???) -> Wenn ich einfach von einer Übersetzung im 1. Gang 4,3:1 und im 2.Gang von 3,2:1 ausgehe kommt das doch gar nich hin oder hab ich da jetzt n Denkfehler ?!

Und, wieso ist für die vmax die Leistung entscheident ?? Weil wenn ich n Auto hab das bei 220 noch 400Nm hat aber nur 120PS bringt es dem Auto nichts (das Drehmoment)... ?

[Cessna340]

@ w0rl:

Ich verstehe Dein Problem. Ist halt nicht ganz so einfach zu erklären. Aus der Leistung folgt bei einer bestimmten Geschwindigkeit immer direkt die Zugkraft (siehe oben). Daher muß für eine optimale Beschleunigung immer der Gang eingelegt sein, in der man am nächsten an der Maximalleistung ist.

Viele - wenn auch bei Weitem nicht alle - Getriebe sind so ausgelegt, dass bei Höchstgeschwindigkeit ungefähr die Nennleistung anliegt. Beim 530 d weiß ich's gerade nicht, aber Du findest bestimmt Übersetzungen und kannst mit diesem Link die Gangreichweiten ausrechnen:

http://www.carpassion.com/de/forum/viewtopic.php?p=179022

Anschließend kannst Du die Daten des 530 d hier eingeben und mal mit Drehmoment, Leistung und Gangreichweiten spielen und die Auswirkungen auf Zugkraft, Beschleunigung und v-max beaobchten.

http://www.kunzi.info/Auto/berechnung-fahrleistung.zip

Viel Spaß damit!

[Mushu]

Viele - wenn auch bei Weitem nicht alle - Getriebe sind so ausgelegt, dass bei Höchstgeschwindigkeit ungefähr die Nennleistung anliegt.

Dazu eine kleine Frage. Bei meinem Golf liegt die Nennleistung bei 6000 U/min an. Voll getreten läuft er aber 6700 bis 6800 im 5. Gang. Bedeutet das im Umkehrschluß, dass er mit einem etwas länger übersetzten Getriebe schneller laufen würde?

[BMWPeter]

Genau so ist es

Macht aber sehr wenig aus:lol:

[CountachQV VIP CO]

Vielleicht läuft er nicht schneller, da der Luftwiderstand sehr schwer zu überwinden ist.

Da er momentan die Höchstgeschwindigkeit bei 6700 erreicht deutet dies auf eine flache Leistungskurve zwischen 6000 und 7000/min hin.

D.h. du hast bei Nenndrehzahl nicht soviel Mehrleistung zur Verfügung dass das Auto wesentlich schneller könnte.

[BMWPeter]

Nehmen wir mal an, dass du bei 6700 U/min. rund 5 % weniger Leistung hast als bei 6000 U/min. so wäre deine Höchstgeschwindigkeit bei optimaler Uebersetzung rund 1,5% höher.

Falls dir rund 10 % fehlen (soviel werden es aber kaum sein) so macht der Verlust an Höchstgeschwindigkeit rund 3% aus.

[Mushu]

Na das wären immerhin zwischen 3 und 7 km/h. Lohnt sich aber trotzdem nicht, deswegen was zu ändern. Obwohl, mit größeren Felgen sinkt ja die Drehzahl bei gleicher Geschwindigkeit .... hmm, muss ich wohl doch nochmal über die 17er nachdenken.

[BMWPeter]

Na das wären immerhin zwischen 3 und 7 km/h. Lohnt sich aber trotzdem nicht, deswegen was zu ändern. Obwohl, mit größeren Felgen sinkt ja die Drehzahl bei gleicher Geschwindigkeit .... hmm, muss ich wohl doch nochmal über die 17er nachdenken.

Es gilt dabei zu bedenken, dass mit einer längeren Uebersetzung die Beschleunigung in allen Gängen schlechter wird. Dass kann vorallem auf der Autobahn im höchsten Gang lästig sein. Ein Motor der etwas "überdreht", fällt an einer Steigung weniger zurück, weil beim Verlust von Tempo (bzw. Drehzahl) die Leistung wieder steigt, um bei 6000 U/min (in deinem Fall) das Maximum zu erreichen.

[HighSpeed 250]

Na das wären immerhin zwischen 3 und 7 km/h. Lohnt sich aber trotzdem nicht, deswegen was zu ändern. Obwohl, mit größeren Felgen sinkt ja die Drehzahl bei gleicher Geschwindigkeit .... hmm, muss ich wohl doch nochmal über die 17er nachdenken.

Größer Felgen heißt nicht unbedingt größerer Raddurchmesser.

Die Felgen werden zwar größer, der Reifenquerschnitt meist aber geringer.

z.B.

215/60 R 16

225/45 R 17

225/35 R 18

Es ergeben sich zwar Differenzen, die sind oft aber gering. Die Räder sehen wegen der größeren Felgen nur größer aus, insbesondere wenn sie breiter sind und der Abstand zu den Radhäusern verringert wird. Das ist aber nur in der Breite der Fall und nicht in der Höhe.

Für alle Automodelle bzw. Radsätze gibt es genehmigte bzw. bestimmte Standards/Kombinationen, die man natürlich nicht beachten kann ....

[BMWPeter]

Vielleicht läuft er nicht schneller, da der Luftwiderstand sehr schwer zu überwinden ist.

Da er momentan die Höchstgeschwindigkeit bei 6700 erreicht deutet dies auf eine flache Leistungskurve zwischen 6000 und 7000/min hin.

D.h. du hast bei Nenndrehzahl nicht soviel Mehrleistung zur Verfügung dass das Auto wesentlich schneller könnte.

Stimmt nur bedingt, das Auto ist einfach ("zu") kurz übersetzt und es hat bei 6700 U/min. genau die Leistung, die es braucht um den Luft- und Rollwiderstand bei diesem Tempo zu überwinden. Mit der Leistungskurve hat das nichts zu tun.

Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt. Ist nicht ganz einfach.

[Mushu]

Größer Felgen heißt nicht unbedingt größerer Raddurchmesser.

Die Felgen werden zwar größer, der Reifenquerschnitt meist aber geringer.

Das ist klar, aber in meinem konkreten Fall würde ich von 215/40/16 auf 215/40/17 umsteigen, notfalls auch auf 205/40/17 oder 225/35/17.

Damit würde der Abrollumfang zwischen 34 und 79 mm steigen, also immerhin 1,9 bis 4,35 %, was die Drehzahl bei gleicher Geschwindigkeit um 130 bis 300 Umdrehungen senken würde.

Aber wie gesagt, die 3 oder 5 km/h sind den Aufwand nicht wert.

[Grendel]

Nicht zu vergessen,das auch das Gewicht der Räder sich vergrößert,wenn die Felgen größer werden un dnoch zusätzlich bei breiteren Reifen der Rollwiderstand und der Luftwiderstand sich ebenfalls vergrößern.

Ich glaube nicht das du mit 17ner schneller wirst.Eher noch langsamer.

mfg

Joachim