PS vs. Nm
Hi,
kann mich mal jemand schlauer machen?
Wie ist das mit Nm bei XXX u/min zu verstehen?
Habe kürzlich gelesen von zweierlei Autos, gleiche PS-Zahl, aber der eine hatte mehr Drehmoment.
Oder beispielsweise 145 PS, ca. 180 Nm bei 4000 u/min versus 136 PS, ca. 320 Nm bei 2000 u/min.
??????
Gruß
89 Antworten
Wenn man das (durchaus gelungene!) Dokument schon kritisch diskutieren möchte, dann sollte man besser folgende Punkte beachten:
- Im Dokument selbst wird darauf hingewiesen, daß beim Anfahren eine konstante Drehzahl von 1000 U/min angenommen wird. Das ist gerade beim starken Saugmotoren eher unrealistisch - für eine gute Beschleunigung wird man idR mit einer deutlich höheren Drehzahl einkuppeln. Daher sind die vergleichenden Graphen zwischen Sauger und Diesel im unteren Geschwindigkeitsbereich mit Vorsicht zu geniessen.
- Für die Berechnung der Radzugkräfte wurde wahrscheinlich eine unendliche, zumindest aber konstante Reibung veranschlagt. Tatsächlich ist aber die Traktion vor allem in den unteren Gängen sehr wichtig - so mancher TDI kann die beeindruckenden Radmomente nicht in Radzugkraft umsetzen, da schlicht die Traktion fehlt und das ASR dann das Motormoment herunterregelt.
- Die Radzugkraft alleine sagt noch nicht viel über die resultierende Beschleunigung aus. Dazu muß man noch das Gewicht und den Luftwiderstand berücksichtigen.
- Selbst beim Vergleich identischer Wagen spielt der Luftwiderstand eine wichtige Rolle: Von der Radzugkraft muß zuerst die mit steigender Geschwindigkeit überproportional zunehmende Luftwiderstandskraft abgezogen werden, um die für die Beschleunigung relevante resultierende Kraft zu erhalten. Relative geringe Zugkraftunterschiede können daher bei höheren Geschwindigkeiten zu sehr unterschiedlichen Beschleunigungen führen.
In der Praxis sieht das so aus, daß PS-starke Wagen trotz schlechterem Leistungsgewicht bei höheren Geschwindigkeiten besser beschleunigen können als schwächere Wagen.
- Die am Prüfstand gewonnene Drehmomentkurve beschreibt die Motorcharakteristik nicht vollständig. Die im alltäglichen Betrieb z. B. bei Turbomotoren auftretende und durchaus sehr relevante Beschleunigungsverzögerung ("Turboloch"😉 wird in der Drehmomentkurve z. B. nicht erfaßt.
Dies nur als Hinweis - die Graphen im Dokument müssen entsprechend interpretiert werden, bevor man daraus auf reale Beschleunigungen schliessen kann.
Zitat:
Original geschrieben von JürgenF
Wenn man das (durchaus gelungene!) Dokument schon kritisch diskutieren möchte, dann sollte man besser folgende Punkte beachten:
- Im Dokument selbst wird darauf hingewiesen, daß beim Anfahren eine konstante Drehzahl von 1000 U/min angenommen wird. Das ist gerade beim starken Saugmotoren eher unrealistisch - für eine gute Beschleunigung wird man idR mit einer deutlich höheren Drehzahl einkuppeln. Daher sind die vergleichenden Graphen zwischen Sauger und Diesel im unteren Geschwindigkeitsbereich mit Vorsicht zu geniessen.
- Für die Berechnung der Radzugkräfte wurde wahrscheinlich eine unendliche, zumindest aber konstante Reibung veranschlagt. Tatsächlich ist aber die Traktion vor allem in den unteren Gängen sehr wichtig - so mancher TDI kann die beeindruckenden Radmomente nicht in Radzugkraft umsetzen, da schlicht die Traktion fehlt und das ASR dann das Motormoment herunterregelt.
- Die Radzugkraft alleine sagt noch nicht viel über die resultierende Beschleunigung aus. Dazu muß man noch das Gewicht und den Luftwiderstand berücksichtigen.
- Selbst beim Vergleich identischer Wagen spielt der Luftwiderstand eine wichtige Rolle: Von der Radzugkraft muß zuerst die mit steigender Geschwindigkeit überproportional zunehmende Luftwiderstandskraft abgezogen werden, um die für die Beschleunigung relevante resultierende Kraft zu erhalten. Relative geringe Zugkraftunterschiede können daher bei höheren Geschwindigkeiten zu sehr unterschiedlichen Beschleunigungen führen.
In der Praxis sieht das so aus, daß PS-starke Wagen trotz schlechterem Leistungsgewicht bei höheren Geschwindigkeiten besser beschleunigen können als schwächere Wagen.- Die am Prüfstand gewonnene Drehmomentkurve beschreibt die Motorcharakteristik nicht vollständig. Die im alltäglichen Betrieb z. B. bei Turbomotoren auftretende und durchaus sehr relevante Beschleunigungsverzögerung ("Turboloch"😉 wird in der Drehmomentkurve z. B. nicht erfaßt.
Dies nur als Hinweis - die Graphen im Dokument müssen entsprechend interpretiert werden, bevor man daraus auf reale Beschleunigungen schliessen kann.
Absolut korrekt und voll auf den Punkt getroffen 🙂
Mit Deiner Erlaubnis würde ich diesen Text so oder so ähnlich noch als "Einleitung" für mein PDF verwenden. Dann ist dieser Facette ebenfalls Rechnung getragen.
ciao
Zitat:
Original geschrieben von Caravan16V
Mit Deiner Erlaubnis würde ich diesen Text so oder so ähnlich noch als "Einleitung" für mein PDF verwenden.
ciao
Gebongt 😉
Es ging mir jetzt nicht um eine kritische Diskussion dieses Textes, ich würde gerne mal die Quellen dieses "Wissen" kennen. In meinem Beruf ist das selbstverständlich, dass man angibt, woher man denn seine vorgebliche Weisheit bezieht. Das ist hier bei keinem der vorgeblichen Drehmeomentexperten der Fall. Also auf: Verratet eure Quellen und die Diskussionen werden verstummen.
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Zitat:
Original geschrieben von fastwriter
Es ging mir jetzt nicht um eine kritische Diskussion dieses Textes, ich würde gerne mal die Quellen dieses "Wissen" kennen. In meinem Beruf ist das selbstverständlich, dass man angibt, woher man denn seine vorgebliche Weisheit bezieht. Das ist hier bei keinem der vorgeblichen Drehmeomentexperten der Fall. Also auf: Verratet eure Quellen und die Diskussionen werden verstummen.
Zur Berechnung der Zugkraftdiagramme benötigst Du nur die Drehmomentkurven (frei verfügbar) sowie die primären und sekundären Übersetzungsverhältnisse (frei verfügbar) und den Raddurchmesser. Und natürlich komplexe mathematische Operationen wie Addition, Multiplikation, Subtraktion... 😁
Zitat:
Original geschrieben von JürgenF
@ hansi, caravan:
Jungs, euer grundlegender Ansatz ist ja nicht falsch:
F = m * a
gilt natürlich auch hier. Die Beschleunigung eines Autos ist also dann am größsten, wenn die Kraft bzw. das Drehmoment am größsten ist.
Nur bezieht sich diese Regel auf das erzielbare Drehmoment am Rad, und das hängt eben von der aktuellen Leistung des Motors ab, und nicht primär vom aktuellen Drehmoment des Motors.
Zwischen Rad und Motor liegt nämlich noch das Getriebe, und damit wird Drehzahl und Drehmoment nach folgendem Gesetz gewandelt:
Drehzahl * Drehmoment = const.
D. h. je größer die Drehzahl des Motors, desto mehr kann das Motor-Drehmoment vom Getriebe noch erhöht werden.
Die maximale Beschleunigung, d. h. das maximale Drehmoment am Rad kann man also offensichtlich dann erzeugen, wenn das Produkt Drehzahl * Dremoment auf der Eingangsseite des Getriebes, also am Motor, am höchsten ist.
Und das ist genau im Bereich der maximalen Leistung der Fall. 😉
Da kann ich nur beipflichten!
Für alle, die immer noch nicht glauben, dass fúr die Beschleunigung die Leistung und nicht das Drehmoment ausschlaggebend sind, folgende Argumentation:
Wenn ich ein Auto von Geschwindigkeit v=x auf v=x+dx beschleunigen will,
muss ich dem Wagen kinetische Energie zufügen, nämlich dE= m/2*((x+dx)^2-x^2))
Das Auto beschleunigt umso schneller, je kürzer die Zeit ist, in der diese Energie zugefügt wird. Und was ist Energie/Zeit? Genu: Leistung
Warum "zieht" dann ein TDI wenn man bei 2000/min aufs Gas steigt oft besser als ein Benziner bei dem man bei 2000/min aus Gas tritt? -> Weil der Diesel bei 2000/min und knapp darüber mehr Leistung hat als der Benziner (bedingt durch sein höheres Drehmoment in diesem Drehzahlbereich).
Zitat:
Original geschrieben von JürgenF
Zur Berechnung der Zugkraftdiagramme benötigst Du nur die Drehmomentkurven (frei verfügbar) sowie die primären und sekundären Übersetzungsverhältnisse (frei verfügbar) und den Raddurchmesser. Und natürlich komplexe mathematische Operationen wie Addition, Multiplikation, Subtraktion... 😁
Tja, da liegt ja der Hase im Pfeffer: Wer sagt mir denn als Nicht-Mathematiker, das der betreffende die richtigen Formeln anwendet und auch richtig rechnet. Ich hätte da eben ganz gerne mal eine verlässliche Quelle gesehen, z.b. ein Lehrbuch aus dem KFZ-Ingenieurs-Studium. Bis jetzt sieht mir das alles aus wie selbst erdacht - kann ja stimmen. Ich bleib aber trotzdem skeptisch.
@Fastwriter
Wie die Kollegen weiter oben beschrieben haben, handelt es sich um Physik aus der Oberstufe / Mittelstufe unter Verwendung der Grundrechenarten. Wo liegt Dein problem?
Ich glaube kaum das dieser Stoff in einem Lehrbuch für das KFZ.Ingenieurwesen wiederholt wird.
Man kann mit wenig Aufwand ein schönes Modell (wenn auch etwas idealisiert) des Systems Auto / Straße generieren. Ich habe mir mal den Spaß gemacht und konnte damit die Fahrleistungen des Z4M-Roadsters ziemlich genau vorhersagen, noch bevor der Wagen existierte. Selbst für dieses Modell war nicht mehr als Oberstufenphysik nötig.
@andiwh
Die Leistuns doch eine Funktion des Drehmoments!
Du bist aber einem Denkfehler aufgesessen. Wenn Du zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit die Drahzahl suchst (unter Berücksichtigung der verschiedenen Getriebestufen), dann wird bei der Drehzahl mit der max. Leistungsabfage auch die Beschleunigung maximal sein.
In dem gegebenen Beispiel war aber von einem bestimmten Gang die Rede. Dann liegt bei der Drehzahl mit dem Drehmomentmaximum auch das Beschleunigungsmaximum vor (unter Vernachlässigung von Luftwiderständen, u.Ä.).
Grüße, Holger
hier mal ein Literaturtipp, für die, die nicht in den Genuss von allzu viel Schulbildung gekommen sind oder sich immer und überall nur duchgemogelt haben:
http://www.physik-am-auto.de
Interessante Internetquelle, von Pädagogen, die Erfahrung in der Vermittlung pseudo-komplexer Sachverhalte für die nicht so ganz Fixen unter uns haben...
+,-, * und :-Rechnen wird nicht unbedingt vorausgesetzt...
Der eine oder andere sollte doch mal erwägen, die Seite bei Gelegenheit einmal ernsthaft durchzuarbeiten.
Dann kommen Besserwisser-Plagiate an anderer Stelle auch etwas souveräner? :-D
Denn merke: Hintergrundwissen kann auch für blosses Geschwaffle niemals schaden!
P.S.: Von der Seite lässt sich das eine oder andere bestimmt auch verwursten, um woanders aufzutrumpfen!! Die bekannte Funktion heißt: Strg + c, Strg + v
Zitat:
Original geschrieben von andiwh
Für alle, die immer noch nicht glauben, dass fúr die Beschleunigung die Leistung und nicht das Drehmoment ausschlaggebend sind, folgende Argumentation:
Wenn ich ein Auto von Geschwindigkeit v=x auf v=x+dx beschleunigen will,
muss ich dem Wagen kinetische Energie zufügen, nämlich dE= m/2*((x+dx)^2-x^2))
Das Auto beschleunigt umso schneller, je kürzer die Zeit ist, in der diese Energie zugefügt wird. Und was ist Energie/Zeit? Genu: Leistung
Wie schon gesagt wurde: Die Leistung ist eine Funktion des Drehmomentes! Daher ist Deine Aussage
"Für alle, die immer noch nicht glauben, dass fúr die Beschleunigung die Leistung und nicht das Drehmoment ausschlaggebend sind, folgende Argumentation:"völlig falsch.
ciao
Zitat:
Original geschrieben von Caravan16V
Wie schon gesagt wurde: Die Leistung ist eine Funktion des Drehmomentes! Daher ist Deine Aussage "Für alle, die immer noch nicht glauben, dass fúr die Beschleunigung die Leistung und nicht das Drehmoment ausschlaggebend sind, folgende Argumentation:" völlig falsch.
ciao
Es ist völlig richtig, was ich gesagt habe:
Ein Auto mit 200Nm beschleunigt bei 4000/min besser, als
ein Auto mit 300Nm bei 2000/min, den die LEISTUNG (Produkt aus Dehmoment und Drehzahl) ist beim ersten Wagen eben höher. Der erst Wagen kann
in mehr Energie pro Zeitintervall in die Automasse "pumpen", deshalb ist die
Beschleunigung höher.
BTW, ich will ja hier nichts raushängen, aber ich bin Dipl-Phys mit den zwei extra-Buchstaben vor dem Namen. Aber um das was es hier geht ist Mittelstufenphysik.
Zitat:
Original geschrieben von Silver99Z28
@Fastwriter
@andiwh
Die Leistuns doch eine Funktion des Drehmoments!
Du bist aber einem Denkfehler aufgesessen. Wenn Du zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit die Drahzahl suchst (unter Berücksichtigung der verschiedenen Getriebestufen), dann wird bei der Drehzahl mit der max. Leistungsabfage auch die Beschleunigung maximal sein.In dem gegebenen Beispiel war aber von einem bestimmten Gang die Rede. Dann liegt bei der Drehzahl mit dem Drehmomentmaximum auch das Beschleunigungsmaximum vor (unter Vernachlässigung von Luftwiderständen, u.Ä.).
Grüße, Holger
Genau, so ist es richtig. Wenn wir vom gleichen Drehzahlbereich bei den beiden zu vergleichenden Fahrzeugen ausgehen, dann gewinnt natürlich das mit dem höheren Drehmoment, weil dessen Leistung damit höher ist.
Zitat:
Original geschrieben von andiwh
Es ist völlig richtig, was ich gesagt habe:
Ein Auto mit 200Nm beschleunigt bei 4000/min besser, als
ein Auto mit 300Nm bei 2000/min, den die LEISTUNG (Produkt aus Dehmoment und Drehzahl) ist beim ersten Wagen eben höher. Der erst Wagen kann
in mehr Energie pro Zeitintervall in die Automasse "pumpen", deshalb ist die
Beschleunigung höher.
DAS ist korrekt
Zitat:
Original geschrieben von andiwh
... Für alle, die immer noch nicht glauben, dass fúr die Beschleunigung die Leistung und nicht das Drehmoment ausschlaggebend sind...
DAS ist genau genommen aber falsch. Denn ohne Drehmoment gibts auch keine Leistung. Es kann also NIE nur EINS von beiden wichtig sein. Das schreibst Du ja in einem Deiner Postings sogar selbst. Es hätte wohl heißen sollen "für die Btrachtung über mehrere Gänge hinweg (oder mit CVT) ist die Beschleunigung dann am größten, wenn nicht die Drehzahl des max. Drehmomentes, sondern die Drehzahl der max. Leistung abgerufen wird". So hast Du es wohl gemeint oder?
Zitat:
Original geschrieben von andiwh
BTW, ich will ja hier nichts raushängen, aber ich bin Dipl-Phys mit den zwei extra-Buchstaben vor dem Namen. Aber um das was es hier geht ist Mittelstufenphysik.
Dann tu uns bitte den Gefallen, und drück Dich unmißverständlich aus. Das solltest Du als Dr. der Physik ja können 😉
ciao
Zitat:
Original geschrieben von Caravan16V
DAS ist genau genommen aber falsch. Denn ohne Drehmoment gibts auch keine Leistung. Es kann also NIE nur EINS von beiden wichtig sein. Das schreibst Du ja in einem Deiner Postings sogar selbst. Es hätte wohl heißen sollen "für die Btrachtung über mehrere Gänge hinweg (oder mit CVT) ist die Beschleunigung dann am größten, wenn nicht die Drehzahl des max. Drehmomentes, sondern die Drehzahl der max. Leistung abgerufen wird". So hast Du es wohl gemeint oder?
Ja, so war das gemeint.
Ich betrachte bei der Beschleunigungs-Diskussion die Leistung als de "grundlegende" Einheit, denn es kommt wirklich nur darauf an, wieviel Energie pro Zeitintervall abgegeben wird. Woher diese Leistung kommt (ob von einem Otto- oder Elektromotor als Produkt aus Drehmoment und Drehzahl, oder von einem Raketentriebwerk oder was auch immer ist nämlich egal!)
Zitat:
Dann tu uns bitte den Gefallen, und drück Dich unmißverständlich aus. Das solltest Du als Dr. der Physik ja können 😉
ciao
ich werde mich bessern !
bye
Andi
Zitat:
Original geschrieben von andiwh
Ja, so war das gemeint.
Ich betrachte bei der Beschleunigungs-Diskussion die Leistung als de "grundlegende" Einheit, denn es kommt wirklich nur darauf an, wieviel Energie pro Zeitintervall abgegeben wird. Woher diese Leistung kommt (ob von einem Otto- oder Elektromotor als Produkt aus Drehmoment und Drehzahl, oder von einem Raketentriebwerk oder was auch immer ist nämlich egal!)
Nun, diese Aussage ist wohl ein weiteres Beispiel für den klassischen Unterschied zwischen Physiker und Maschinenbauer/Ingenieur... 😁
Im Prinzip hast Du Recht, aber im konkreten Fall des Verbrennungsmotors mit Antrieb über Welle/Getriebe/Rad ist es eben nicht egal.
Wenn man eine konstante Übersetzung annimmt, dann erfolgt die maximale Beschleunigung zum Zeitpunkt des maximalen Motordrehmoments, und nicht zum Zeitpunkt der maximalen Motorleistung. Die Begründung ist eigentlich trivial...
Nur bei wahlfreiem Übersetzungsverhältnis kann man die maximale Motorleistung für eine maximale Beschleunigung nutzen.