Was genau ist Drehmoment?
Hallo zusammen,
ich da eine möglicherweise dumme Frage. Wie verhält es sich eigentlich mit dem Drehmoment? Es heißt immer, das max. Drehmoment liegt bei so und so viele Umdrehungen an. Diese sind meist viel geringer als die Höchstdrehzahl. Aber wenn ich bei niedriger Drehzahl fahre und dann einfach Gas gebe, dann beschleunigt doch der Motor und bringt somit auch mehr Leistung un damit auch mehr Drehmoment. Irgendwie ist mir dieser Zusammenhang nicht ganz geläufig. Wäre nett, wenn ihr mich hier mal ein wenig aufklären könntet, danke schon mal.
Jackom
73 Antworten
Darf ich mal fragen, woher Du dein "Wissen" nimmst?
Ich hab´ Newton zugehört 😉
Ach ja und ich hab´n Diplom als Physiker 😉
@Detlev:
Drehmoment = Kraft ???? Das ist mir neu!
Leistung = Drehmoment x Drehzahl
Auch nicht ganz
Leistung = Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit
Ich weiß zwar nicht, wo du dein Diplom her hast, aber Juppomat hat völlig recht!
@Schmitti: Du bringst da einiges durcheinander. Ich versuch´s mal ganz anders zu erklären:
Leistung ist bei jeder Drehzahl gleich viel „wert“. Wenn du bei 2000U/min 80kW hast, ist das gleich viel wert, wie wenn du bei 6000U/min 80kW hast.
Beim Drehmoment ist das anders: 500Nm bei 6000U/min sind bedeutend mehr wert als 500Nm bei 2000Nm.
WARUM? Weil die Formel Leistung = Drehmoment * Winkelgeschwindigkeit gilt.
Ein banales Beispiel: Du kannst mit deiner Hand mit entsprechend großem Hebelarm bzw. mit entsprechender Übersetzung ein riesiges Drehmoment erzeugen. Aber du kannst kein Auto vernünftig beschleunigen, weil du einfach zu wenig Leistung erzeugst. Das Drehmoment KANN also gar nicht für die Beschleunigung verantwortlich sein.
Es ist sehr schwierig das jemandem zu erklären, der so von seiner (falschen) Meinung überzeugt ist.
Juppomat hat es schon angesprochen. Man kann bei einem Motor mit bestimmter Leistung und bestimmtem Drehmoment durch eine Übersetzung beliebig große Momente erzeugen. Durch eine andere Übersetzung kann natürlich die Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit eines Fahrzeuges verändert werden. Aber die größte Beschleunigung gibt’s immer noch bei der Maximalleistung.
Übrigens: Ein Formel1 Wagen holt seine Beschleunigung nicht durch riesige Drehmomente, sondern durch hohe Leistung bei sehr hohen Drehzahlen. Du brauchst ja nur meine Formel herzunehmen: Hohe Leistung und hohe Drehzahl (Winkelgeschw.) bedeutet „relativ“ kleines Drehmoment. Ich kenne die Formel1 Motoren natürlich genauso wenig wie ihr (von den Daten her) aber auch diese Motoren haben ihr max. Drehmoment nicht erst bei Höchstdrehzahl. Deshalb schalten die Piloten ja auch nicht früher hoch oder?
Ich mache übrigens in einem Monat meinen HTL Abschluss, wenn wir schon davon sprechen!
MfG.
Also ein Physiker. 😉
Dann erklär mir doch mal, warum die Diesel trotz ihres Drehmomentberges bei gleicher Leistung gleiche Beschleunigungszeiten produzieren. Ist nicht nach Newton die Kraft die Ableitung des Impulses nach der Zeit? Diese, den Impuls verändernde Kraft, wirkt über eine gewisse Wegstrecke und leistet entsprechend Arbeit. Diese Arbeit wird in einer gewissen Zeit verrichtet und ergibt damit die nötige Leistung. Je nach vorliegender Drehzahl, mit der die antreibende Verbrennungskraftmaschine läuft, ist also ein anderes Drehmoment nötig, für die gleiche Leistung. Somit können unterschiedliche Drehmomente zur gleichen Beschleunigung führen.
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Die Ingenieure bei Audi scheinen das auch zu wissen 😁. Die Multitronic läßt den Motor zur maximalen Beschleunigung konstant bei Nenndrehzahl arbeiten. Das ist die Drehzahl bei der die Maschine die größte Leistung abgibt.
Habe jetzt leider keine Zeit mehr um hier ellenlange Beiträge zu schreiben, aber lest Euch doch bitte mal folgende Seite durch:
http://www.e31.net/torque.html
Dort wird sehr schön ausführlich der Zusammenhang erklärt und da wird auch drauf eingegangen, weshalb man den Motorausdrehen muss um die max. Beschleunigung mit GANGWECHSEL hinzubekommen.
Innerhalb eines Ganges (!!) findet die größtmögliche Geschindigkeiszunahme genau in dem Drehzahlbereich des größten Drehmoments statt, danach läßt die Beschleunigung wieder nach. Wie gesagt, das ist keine Glaubenssache sondern angewandte Physik und ist durch die Formel F=m*a ausreichend begründet 😉
Was ist Drehmoment
Zunächst ist Drehmoment die am einfachsten zu messende Größe am Motor. Das Drehmoment wird durch Kraft mal Hebelarm beschrieben, darum Newtonmeter also F x l oder halt (N)ewton x (m)eter.
Motoren werden über eine Bremse auf Ihr, bei einer Drehzahl, max. abgebbares Drehmoment "runtergewürgt".
Diese Punkte nimmt man für die verschiedensten Drehzahlen auf und erhält man das Drehmomentdiagramm mit der Drehmomentkurve.
Aus dem Drehmoment läßt sich rechnerisch die Leistung, also Arbeit pro Zeiteinheit. Watt (kW,PS) = Joule/sec und Joule (J) ist Arbeit, welche mit Drehmoment gleichgesetzt wird (Nm).
Damit wird, wie gesagt, die Leistung (Watt) als Arbeit pro Zeiteinheit erklärt. (Daher kommen auch so lustige Umrechnungsfaktoren).
Zusammenfassend: am Prüfstand ist das Drehmoment und die Leitung wird aus dem gemessenen Drehmoment berechnet !
je weiter die Drehzahl des höchsten Drehmoments und der höchsten Leistung auseinander liegen, umso größer ist das Beschleunigungsvermögen ! Warum ?
Jetzt kommt die sogenannte Zugkrafthyperbel ins Spiel. Also eine Kurve bei der die Kraft hyperbolisch zu hohen Geschwindikeiten abfällt. Sie kennzeichnet den Kraftbedarf zum Beschleunigen bei einer bestimmten Geschwindigkeit. Daher waren Dampfmaschinen auch so toll, die hatten max. Drehmoment bei Drehzahl "0" und max. Leistung bei Höchstdrehzahl.
Dieselmotoren haben ein ähnliche Charakteristik, sie waren als "Ersatz" für Dampfmaschinen entwickelt worden und haben aufgrund des "Gleichdruckprozesses" (Vergleichsprozess in der Thermodynamik) dieses Verhalten. hohes Drehmoment unten, hohe Leistung oben.
Benziner arbeiten aber nach dem Gleichraumprozess (Vergleichbar (Thermo)) der energetisch schlechter ist und damit nur ein kleineres nutzbares Drehzahlband erzeugt.
Natürlich gilt dies nur für die "reinen" Prozesse, also ohne Turbo und dies und das. Damit kann man ohnehin die merkwürdigsten Sachen machen.
MfG
;-)
Aha, jetzt verstehe ich was Du meinst, da haben wir wohl aneinander vorbeigeredet. Höchstes Drehmoment am Rad erzeugt die größte Beschleunigung, so weit stimme ich überein. Aber: Zwischen Motor und Rad sitzen mehrere Getriebe und diese Wandeln, bei (grob vereinfacht) konstanter Leistung, Drehzahl und Drehmoment. Ein leistungsstärkerer Motor kann also, auch wenn er ein geringeres Drehmoment produziert als ein leistungsschwächerer, durch die andere Übersetzung ein größeres Drehmoment am Rad erzeugen. Seine hohe Leistung, erreicht durch hohe Drehzahl, wird durch die Übersetzung nämlich in hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl übersetzt. Daher beschleunigt der Leistungsstarke Motor trotzdem schneller und die Leistung bleibt doch der richtige Kennwert. Das M3/F1 Beispiel verdeutlicht das. Bei einem stufenlosen Getriebe, wie der Multitronic funktioniert das am besten. Bei Nenndrehzahl hat der Motor nicht sein Drehmomentmaximum, sondern das seiner Leistung. Diese läßt sich kontinuierlich verändernd ins größtmögliche Drehmoment am Rad wandeln und sorgt für optimale Beschleunigung. Also bleibt es trotz der Richtigkeit von F=ma bei allem was manig84 und ich gesagt haben.
@WEZ
Da ham ma wohl ´n Maschinenbau-Ing erwischt, was 😉
Das sind die Leute, die aus der groben Theorie der Physiker, die praktikablen Lösungen entwickeln. 😁
Gruss Detlev
@ Juppomat:
Ich kann dir immer wieder nur voll und ganz zustimmen!😉
Detlev hat immer von der Übersetzung gesprochen. Das Fahrzeug hat natürlich die größte Beschleunigung, wenn das Moment an den Antriebsrädern ein Maximum erreicht, da hat er natürlich recht! Das geschieht aber nicht wenn die Drehzahl, wo das Drehmomentmaximum anliegt übersetzt wird, sondern bei der Drehzahl wo die größte Leistung vorhanden ist.
In dem Link von Detlev stand ja u.a. Folgendes
Die Leistung ist die Dauer der Arbeit, also die Dauer der Bewegung eines Gewichtes über eine bestimmte Strecke. Je mehr Gewicht man in kürzerer Zeit bewegt, umso mehr leistet man demnach.
Das sagt ja schon alles.
Wenn die Beschleunigung größer werden soll (bei gleicher Masse), dann muss in der gleichen Zeit mehr Arbeit verrichtet werden. Also muss die Leistung steigen.
Ich denke, jetzt kommen wir schön langsam auf einen Nenner!!
@WEZ: Wärmelehre ist schon was tolles gell😁
Gruß Mani
@WEZ : gute Erklärung! Sehe das genauso, bis auf das Zugkraftdiagramm:
Zitat:
Jetzt kommt die sogenannte Zugkrafthyperbel ins Spiel. Also eine Kurve bei der die Kraft hyperbolisch zu hohen Geschwindikeiten abfällt.
Die Hyperbeln im Zugkraftdiagramm sind doch Linien konstanter Leistung.
als intschenör kann ich juppomat nur beispflichten: so isses, alles andere kann nicht stimmen.
dass das auch subjektiv erfahrbares wissen ist, drückt das auch aus:
fährt man einen a 170 cdi mit seiner künstlich abgeflachten drehmomentkurve, so kommt man sich fast wie in einem kleinen "benziner" vor, untenrum geht zwar nicht viel weiter, dafür zieht der motor gleichmäßig und ohne positive wie negative überraschungen von 1.500 bis 4.000 hinauf, das ausdrehen macht daher freude und sinn. nur klingen tuts nicht so toll ...
mein alter 220 cdi mit 125 PS war das blenke gegenteil: (fast überraschender) maximalschub bei ca. 2.100 touren bis ca. 2.700, darüber "wurde die suppe irgendwie immer dünner". durch die deutlich abbauende drehmomentkurve steigt die motorleistung nicht mehr linear an sondern eben degressiv, das ausdrehen bringt zwar mit der stoppuhr den vorteil zu tage, aber es macht kaum freude!
was lerne ich für mich daraus: turbo-diesel-bumms ist zwar lustig, aber irgendwie entspannter und streßfreier kommt man mit einem motor mit homogenerer drehmomentkurve ans ziel! diese drehmomentwelle kann nerven, ist sie noch nicht daaa oder ist sie schon am abebben ...
ich finde, es wird momentan zu viel auf die drehmomentwelle wert gelegt, ist doch auch ein mittel gewesen, um die fehlende maximalleistung der 90-ps-tdis zu einem "verkaufsargument" zu machen!
jetzt hab ich einen 320 cdi und sage: 200 ps sind 200 ps. sch.... auf die nm. (dafür säuft er mich noch arm)
*grinsel*
Und nachdem wir nun alles Durchgesprochen haben ...
Können wir uns darauf einigen,
Das weder VIEL Drehmoment allein, noch VIEL Leistung allein Seelig macht, sondern nur die geeignete Synthese von Laufkultur, Drehmoment, Leistung und drehfreude.
Es Lebe der M110 !
Amen 😁
Kester
Zitat:
Original geschrieben von manig84
@ Juppomat:
Ich kann dir immer wieder nur voll und ganz zustimmen!😉Detlev hat immer von der Übersetzung gesprochen. Das Fahrzeug hat natürlich die größte Beschleunigung, wenn das Moment an den Antriebsrädern ein Maximum erreicht, da hat er natürlich recht! Das geschieht aber nicht wenn die Drehzahl, wo das Drehmomentmaximum anliegt übersetzt wird, sondern bei der Drehzahl wo die größte Leistung vorhanden ist.
Rein rechnerisch ist das aber ne unwahre Aussage:
Wenn die Beschleunigung mit dem größten Drehmoment am Rad am höchsten sein soll, rechnen wir doch mal dieses für einen Gang aus (Beispielsdaten von
www.e31.de)
BMW 850CSi --> 2. Gang
1. Drehzahl bei NM-Max.: 4.000 Upm (550NM am Motor)
2. Drehzahl bei PS-Max.: 5.300Upm (ca. 500NM)
Berechnen wir jetzt das Drehmoment, das hinter dem Getriebe anliegt, kommen wir auf die folgenden Werte:
1. 550NM x 2,534 = 1393,7NM
2. 500NM x 2,534 = 1267NM
Wenn jetzt die Beschleunigung durch das Drehmoment am Rad erfolgt, muss das Beschleunigungsmaximum immer noch dort anliegen, wo das meiste Drehmoment erreicht wird.Denn laut obiger Rechnung ist das Drehmoment am Rad bei der Drehzahl des Motors am höchsten, wo dieser auch das meiste Drehmoment entwickelt.
Vielleicht könnt Ihr mir das erklären, biddööö 🙁
Viele Grüße,
Schmiddi
PS: Dass ich das Drehmoment errechnet habe, welches hinter dem Getriebe und nicht an den Antriebsrädern anliegt, liegt daran, dass man die Faktoren von Differential und Räderdurchmesser in dem Vergleich oben wegkürzen kann.
UUUps, da ist mir ein Fehler unterlaufen.
Die Maximale Motorleistung übersetzt sich natürlich in maximale LEISTUNG an der Achse und nicht Moment.
Ich hab einen Link, wo das ganze nochmal (zu) genau beschrieben ist.
http://www.e34.de/tuning/drehmoment.htm
Wer keine Lust hat, sich den endlos langen Bericht durchzulesen, soll sich mal Frage 12 und 13 durchlesen. Wer mir immer noch nicht glaubt, muss den Bericht eben durcharbeiten. Ich bleibe dabei: Maximale Leistung ==> Maximale Beschleunigung.
Übrigens: Der F1 Motor von Schumi vom Jahr 2000 hat nur schlappe 350Nm. Jeder Wald-und-Wiesen-Diesel kann das besser. Versucht mal mit nem TDI Schumi an der Ampel stehen zu lassen 😁
Gruß Mani