Was genau ist Drehmoment und Leistung

jo,
oute mich hiermit,
will ich auch wissen/erklärt haben.

gruß Frank

 

Ich versuche es mal einfach zu erklären :

Wie Ihr alle mal in der Schule erfahren habt, ist eine wichtige Größe die Kraft, angegeben in Newton. Eine einfache Form ist die Gewichtskraft = Masse * Erdbeschleunigung. Die "Dreh"-Kraft auf ein Lager (Welle) ist nun Abhängig von der Kraft (Newton) und dem Abstand zur Drehachse (Meter) und wird deshalb in NewtonMeter (Nm) angegeben. Kleine Beispiel : Man benötigt weniger Kraft, wenn man den Radmutterschlüssel verlängert.

Bei Motoren ist das Drehmoment also die Kraft, die er abgibt. Nun ist aber nicht Kraft gleich Leistung, den dazu gehört noch die zeitliche Komponente, also bei Drehbewegungen die Umdrehungen pro Zeit. Wenn Ihr Euch mal die Drehmoment/Leistungsdiagramme von Motoren anschaut, dann seht Ihr, daß die Leistung proportional zum Drehmomen mal Umdrehungszahl ist. Zusätzlich kommt noch die Tatsache hinzu : Ein Motor hat seinen maximalen Wirkungsgrad genau dann, wenn er sein maximales Drehmoment hat. Je niedriger und größer dies ist, umso weniger wird der Wagen verbrauchen.

Gruß Dirk

 

Hallo Diwi,

der Motor (auch Kolbenmotor) hat seinen besten Wirkungsgrad nicht zwangsläufig beim maximalen Drehmoment. Weder was die Last, noch was die Drehzahl angeht. Man kann nämlich einfach so viel Sprit einspritzen, daß Luftarmut herrscht. Dann wird soviel Sauerstoff wie möglich ausgenutzt (bleibt nichts übrig), aber es bleibt Sprit ungenutzt. Bei Kolbenmotoren heißt das dann Volllastanreicherung, bei TL-Triebwerken z.B. Nachbrenner (dort ist es ganz offensichtlich). Bei Kolbenmotoren liegt aber der Betriebspunkt für optimalen Wirkungsgrad oft in der Nähe des max. Drehmoments.
Ein Bildchen (Nr.7) ist z.B. unter
http://www.luk.de/Bibliothek/Download/fachtagung.pdf
auf Seite 11 zu finden: bester Wirkungsgrad bei 2300U/min, bestes Drehmoment bei 4000U/min.

MfG

Thomas

 

Hallo,

man kann es so sagen, die Leistung {kw} ist ein Produkt aus Drehmoment und Drehzahl.
Um die Erklärung von Dirk zu erweitern:
Das Drehmoment ist die Kraft {F}, mit welcher sich der Verbrennungsdruck auf die Pleuelstange auswirkt und schließlich die Kurbelwelle in Drehbewegung versetzt. Die Maßeinheit für diese Kraft ist Newton {N}. Für die Größenzahl des auf diese Weise erzeugten Drehmoments ist die Länge des Hebelarmes {L}, gemessen in Metern, zwischen der Kurbelwellenachse und dem Kurbelzapfen entscheidend. Grob gesagt entspricht diese Zahl dem „Hub" des Motors. Das Drehmoment {M} selbst ist also ein Produkt aus der ausgeübten Kraft und der Länge dieses Hebelarmes, daher wird die Maßeinheit Newtonmeter genannt.

Nun zu den einzelne Erklärungen mit 3 Referenz - Motoren:

Motor 1 ist Kult! - M 119.974 6.0 - Bohrung: 100.0 mm, Hub: 94.8 mm, Hubraum: 5.956 cm³, Verdichtung: 10.0:1, Mittlerer Kolbendruck: 12.23 bar - Nennleistung: 381 PS/5.600 U/min - 580 Nm/3.750 U/min

Motor 2 - F 131 B - Bohrung: 85.0 mm, Hub: 79.0 mm, Hubraum: 3.586 cm³, Verdichtung: 11.0:1, Mittlerer Kolbendruck: 13.07 bar - Nennleistung: 400 PS/8.500 U/min - 373 Nm/4.750 U/min

Motor 3 - „San Remo" - Bohrung: 78.0 Hub: 78.0 Hubraum: 1.489 cm³, Verdichtung: 6 ½:1, Ladedruck 1.2 bar, Mittlerer Kolbendruck: 24.72 bar ! - Nennleistung 220 PS/6.600 U/min - 293 Nm/5.900 U/min.


Nun zuerst einige Gleichungen:

Drehmoment = Hubvolumen * mittlerer Kolbendruck/ 4*PI

Motorleistung = Drehmoment * Motordrehzahl/9549

Mittlerer Kolbendruck = 2 * Leistung/Hubvolumen * Motordrehzahl

Motorleistung = Drehmoment * Motordrehzahl/9549


Nun sehen wir den Unterschied:

Auf eine Nenndrehzahl zurückgerechnet hat ein Motor mit wenig Motorleistung aber einem hohen Drehmoment über die Übersetzung mehr Leistung im Teillastbereich als ein hochdrehender Motor mit wenig Drehmoment.

Unter diesen Gesichtspunkten ist eine Verbindung zwischen der Motorleistung un dem Drehmoment gegeben. Ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen bedeutet letztendlich viel Leistung {kw 0 PS} bei niedrigen Drehzahlen, wie es heutige CDI OM bieten. Bei hohen Drehzahlen verliert ein solcher Motor an Leistung. Rein auf Leistung ausgelegte Motoren sind heute nicht einmal mehr in der Formel 1 gefragt. Selbst hier wird auf ein bestimmtes Drehmoment geachtet, welches eine gute Beschleunigung aus Kurven = niedrigeren Drehzahlen verspricht.

Da das Drehmoment ein Ergebnis des Kolbendruckes ist, wird versucht diesen hochzuhalten. Hier bietet sich bei Saugmotoren nur ein hohe Verdichtung an. Aufgeladene Motoren können hier über den Luftüberschuß und denn darin enthaltenen Sauerstoffüberschuß über die eingespritzte Treibstoffmenge einen höheren Druck erzielen. Bei Motoren wie dem „San Remo" wird der Druck durch den Sauerstoffüberschuß und dem verbrannten Gemisch erzielt.

Grob gesprochen: Drehmoment ist die Kraft welche man spürt, wenn man auf das Gaspedal drückt!

Diese Kraft ergibt sich aus dem Verhältnis des verbrannten Treibstoffes im Verhältnis zu der Luftmenge.

 

Ich bin schwer beeindruckt! Ehrlich!

Wenn ich mir das noch 2- 3 mal durchlese, verstehe ich es vielleicht auch. Hilfreich wäre sicherlich auch eine Zeichnung von einem Motor, wo die vorkommenden Teile beschriftet sind.

So geht es einem vollständigen Techniklaien. Aber wenn ich fleißig weiterlese, ändert sich das vielleicht irgendwann einmal ...

Gruß/Big Al

 

Schau doch mal in diesen Beitrag von Otfried:

http://www.db-forum.de/showthread.php?s=&threadid=2571

Gruß
Horst

 

Hallo Big Al,

Horst {II} hat Dich ja bereits auf meinen Link „Der Ottomotor - kein Geheimnis" hingewiesen. In diesem Link habe ich nun eine Abbildung eingefügt, welche die Hauptbauteile eines Motors zeigt.
In den nächsten Tagen werde ich hier noch einige Abbildungen einlinken.

 

Vielen Dank Otfried,

nachdem ich das durchgelesen habe muss ich sagen " NOCHMAL LESEN " :O), irgenwann macht es bei mir schon klick !

thx