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02.11.2007 11:04    |    rallediebuerste    |    Kommentare (85)    |   Stichworte: hintergrundwissen

Immer wieder - vor allem in Diesel <-> Benziner bzw. Turbo <-> Saugerdiskussionen - fällt auf, dass die Zusammenhänge zwischen Drehmoment, Leistung, Beschleunigung, Hubraum einigen nicht so ganz klar sind... und es kommen Fragen auf wie z.B.

 

Kann mir einer nochmal erklären, was PS, ccm und drehmoment ausmachen??

 

Also: Ich versuche, es mal ganz kurz zusammenzufassen.

 

Beschleunigung

Die Fähigkeit deines Fahrzeuges, möglichst schnell an Geschwindigkeit zuzulegen.. darum geht's uns hier ja im Endeffekt.

Für die Beschleunigung des Fahrzeuges gibt es verschiedene Parameter: Motorcharakteristik (siehe unten), Getriebeübersetzung, Gewicht, Aerodynamik, Grip der Reifen etc. pp.

 

Hubraum (ccm)

bezeichnet grob gesagt die "Größe" des Motors bzw. Brennraumes. Diese Angabe ist prinzipiell erst mal irrelevant für unsere Betrachtungen... wobei sie natürlich gewisse Rückschlüsse über die Motorencharakteristik erlaubt.

 

Drehmoment (Nm)

ist eine physikalische Größe, die bezeichnet, wie viel Kraft bei einer Drehbewung auf einen bestimmten Hebel gewirkt wird. Klingt erst mal kompliziert, aber stell dir einfach dein Fahrrad vor. Wenn du in die Pedale trittst, dann gibst du eine bestimmte Kraft (sagen wir 500N) über die Kurbel (die als Hebel funktioniert) auf das Tretlager. Wenn diese Kurbel 20cm lang ist, dann wirken auf das Tretlager (500N * 0,2m) = 100NM Drehmoment ein.

Im Auto wäre das die Kraft, die ein Motor über die Pleuel auf die Kurbelwelle ausübt.

 

Leistung (PS, kW...)

Die PS-Angabe (Nennleistung) bezeichnet die maximale Leistung, die dein Motor erzeugt. Die Maßeinheit ist Watt, also ARBEIT PRO ZEIT.

Bleiben wir bei unserem Fahrradbeispiel:

Wenn ich mit konstanter Kraft in die Pedale trete, dann bringe ich ein Drehmoment auf. Trotzdem kann ich die Leistung, die ich aufbringen muss, variieren: Wenn ich schneller trete, schwitze ich mehr als wenn ich langsam trete -> ich bringe abhängig von der Drehzahl mehr oder weniger Leistung auf... wohlgemerkt bei konstantem Drehmoment!

Wir stellen fest: Die Leistung ist proportional zu (Drehzahl mal Drehmoment)... die genaue Formel kennt Wikipedia ;)

Das bedeutet: Ein Motor wie der des Type R, der "nur" 193 NM Drehmoment produziert, kann durchaus heftiger ziehen (mehr Leistung produzieren) als ein FK3-Motor, der zwar 340 NM hat, aber gerade mal halb so hoch dreht... was am Ende an den Rädern ankommt, ist nochmal 'ne ganz andere Geschichte - mehr dazu... nach der nächsten Maus :D

 

 

Soweit also zu den Grundzutaten... dummerweise ist das ganze damit nicht getan, denn das Drehmoment und somit auch die Leistung ist nicht konstant.

Ein Leistungsdiagramm gibt Aufschluss darüber, wie sich ein Motor zu bestimmten Drehzahlen verhält.

Es gibt Motoren, die über ein breites Drehzahlband sehr viel Leistung zur Verfügung stellen (Turbo-Motoren wie z.B. der GTI) und es gibt welche, die die volle Leistung erst spät und in einem begrenzten Drehzahlbereich abgeben (CTR).

 

Für den Fahrer bedeutet das:

GTI (Bodybuilder aufm Fahrrad --> mordsmäßig Kraft, aber kann nicht so schnell treten): immer Schub, egal bei welcher Drehzahl

CTR (Sprinter aufm Fahrrad --> wenig Kraft, kann aber scheiße schnell kurbeln): untenrum nich so flott unterwegs, aber wehe man bringt ihn auf Touren.

 

 

So, ich hoffe, ich habe ein klein wenig Licht in die Sache gebracht und die Zusammenhänge etwas klarer gemacht.

 

Bei Fragen - bitte melden.

 

Gruß

Ralle

 

 

 

NACHTRAG: So wie es aussieht hätte ich mir diese Erklärung auch sparen können, denn an anderer Stelle hat jemand das komplette Thema mit einem Satz zusammengefasst:

Zitat:

Leistung gibt an, wie schnell man gegen die Wand fährt..... Drehmoment, wie fest.


07.11.2007 02:40    |    Achsmanschette51801

Sehr gut beschrieben, Ralle! Gratulation!

 

Vor allem den Schlußsatz im Nachtrag finde ich sehr passend.

08.11.2007 10:50    |    Druckluftschrauber2011

Der Nachtrag kommt mir sehr bekannt vor :D

30.01.2008 11:52    |    Spiralschlauch10251

Sehr schön erklärt.

 

Bei den vielen Diesel-Drehmoment>Leistung-Illusionisten hier im Forum würde es sich glatt lohnen, den Beitrags-Link in die Sig aufzunehmen. :D

 

Gruß vom Naflord (mit Bodybuilder unter der Haube) an die VTec-Strampler ;)

31.01.2008 08:14    |    Caravan16V

An dieser Stelle verweise ich ergänzend auf meinen Fachbeitrag zu diesem Thema.

 

http://www.juergen-tiegs.de/up/fachbeitrag_u.pdf

 

ciao

01.02.2008 22:20    |    Spurverbreiterung9966

den nachtragssatz kenne ich anders: leistung ist wie schnell man in eine mauer fährt, drehmoment ist wie weit man die mauer mitnimmt :D

 

hättest nochwas zum thema beschleunigung sagen können, ich denke da an getriebeübersetzung und radgrösse. als beispiel kann man da die alten 3 gang-muscle cars nehmen, mordsmässig leistung aber relativ schlechte beschleunigung, eben wegen den lang übersetzten & wenigen gängen. mit dem fahrrad kann man es auch gut vergleichen, im niedrigen gang kommt man schnell vom fleck, kann schnell treten, aber schafft kein hohes tempo usw.

01.02.2008 22:59    |    Multimeter6307

Kenn mich null aus aber hat z.b. leistungsgewicht nichts mit dem thema zu tun? also, damit mein ich, das du zwar sonstsoviel kraft oder ausdauer haben kannst im motor (kleiner motor hochgepusht, großer motor mit biturbo usw.) wennst damit 3 Tonnen bewegen musst.

 

Ich denk, das wichtigste bei einem Auto ist immer das Gewicht. Nicht umsonst bauen viele auf CFK/GFK um. Ich denk, wer langfristig leistung haben will fängt erstmal an sein auto auszuräumen, und die fetischisten können dann (nicht lachen) auch wieder anfangen löcher in die innentür zu bohren was auch einige gramm bringt :D

 

Also, lieber ein 1 tonnen gefährt mit 200 ps als ein 2,5 tonnen koloss mit 500.

02.02.2008 11:23    |    Druckluftschrauber2011

Wenn man aber die Überschrift/den Betreff anschaut, dann sieht man, dass das Gewicht hierbei nicht interessant ist.

 

Das das Gewicht für die Beschleunigung eine sehr relevante Größe ist, ist klar. Aber wie gesagt. Hat mit dem eigentlichen Thema hier nix zu tun :)

 

Meine freie Interpretation.

02.02.2008 11:34    |    rallediebuerste

Halbgott hat's (mal wieder) gut erkannt und beschrieben: Hier gings in erster Linie um den ersten Teil des Antriebsstranges - also um den Motor.

Aber da ja offensichtlich Interesse besteht, werde ich in nächster Zeit mal etwas zum Rest schreiben.

02.02.2008 18:24    |    Spurverbreiterung9966

wenn mich jemand frägt was "NM & Drehmoment" bedeutet, erkläre ich es immer so: wenn ein motor 300nm hat, heisst das: 300N bedeutet 30kg, 300NM bedeutet 30kg auf 1m hebel. das heisst du machst einen hebel auf die kurbelwellenachse, 1m hebel und belastest den hebel mit 30kg.

 

und jeder sagt "achsoooo" :D

02.02.2008 22:13    |    Reifenfüller26490

Oder man erklärts mit der Gartenzange: Versuch mal nen richtigen Ast mit nem kleinen Hand-Ästchen-Schneider zu zerteilen. Mit einem entsprechend langen Hebel (=Stange) davor geht das dann trotz gleichem (oder sogar geringerem) Kraftaufwand. Alles dank des Hebels (oder wie Galileo schon sagte: "Gebt mir einen Hebel welcher lang genug ist und ich kann die Erde bewegen")

03.02.2008 10:35    |    Reifenfüller29862

Sehr schön beschrieben =)

Allerdings häte ich bedenken, dass es Leute, die den unterschied sowieso nicht kennen vielleicht mit den Fachbeispielen auch nicht viel anfangen können...

 

Nun ja und der Hubraum sollte vielleicht nicht gaz so arg unterschlagen werden, denn je mehr man davon hat um so mehr Kraft kann man entwickeln.

nicht umsonst heisst es so schön:

"Hubraum ist durch nichts zu ersetzen ausser mehr Hubraum" ;)

03.02.2008 14:45    |    Rostlöser5

Zitat:

Leistung gibt an, wie schnell man gegen die Wand fährt..... Drehmoment, wie fest.

Hehe:D

Ja, der Kater, da muss ich auch immer schmunzeln...

Vielen Dank, sehr gut beschrieben und auch für Unbedarfte sehr gut verständlich gemacht!

Gruß, Raphi

03.02.2008 20:33    |    PS-Schnecke47488

Grundsätzlich gut geschrieben, aber mir fehlt eine weiterführende Erläuterung zum Thema Elastizität. Die spielt in der Praxis eine viel größere Rolle als die Daten wie Beschleunigung oder Leistung.

 

Eventuell auch mit einem kleinen Exkurs zum Thema Turbolader (oder Aufladung allgemein) verbunden.

03.02.2008 20:54    |    Faltenbalg8672

Man müsste vll. noch auf die Elastizität und den Hubraum genauer eingehen. Sonst alles super beschrieben...

04.02.2008 14:21    |    Mitsumichi

@ThaCruiser er hat doch fast in der Einleitung geschrieben, dass Gewicht auch eine Rolle spielt.

 

Allerdings hab ich einen Fehler gefunden: 'Die Maßeinheit ist Watt, also ARBEIT PRO ZEIT.' stimmt nicht. Müsste wenigstens W/s oder W/h heißen. Watt ist nur die pure Leistung ohne anbetracht der Zeit.

 

Ansonsten schön beschrieben, allerdings find ich es auf http://www.e31.net/torque.html schöner beschrieben.

 

mfg Micha

04.02.2008 16:03    |    rallediebuerste

Sorry Mitsumichi, aber LEISTUNG ist Arbeit pro Zeit, und die Einheit dafür ist Watt. Wenn dich die komplett geleistete ARBEIT interessiert, dann wäre Joule die Einheit der Wahl :)

Mit der Angabe Watt pro Sekunde oder Leistung pro Zeit kann ich erst mal nix anfangen...

04.02.2008 16:19    |    xc90er

Weil ja gerade hier die Gemeinschaft der Experten vereint ist: Ich suche ein Diagramm, das die Beschleunigung eines Autos zeigt. Auf den Achsen sollten Zeit/Beschleunigung oder Zeit/Geschwindigkeit abgetragen sein (ok, Zeit/Wegstrecke könnte ich auch noch rechnen). Weiß jemand wo ich eine solche Darstellung finden kann?

 

Einerseits würde mich nämlich interessieren, wie stark sich z.B die Beschleunigung im Vergleich 0-30, 50-80, 100-130, etc verringert. Außerdem würde ich gerne wissen, ob die relative Abnahme der Beschleunigung (bezogen auf die max. Beschleunigung und unter Berücksichtigung der erreichbaren Höchstgeschwindigkeit) bei allen Autos in etwa gleich ist.

 

Danke und Gruß

xc90er

P.S.: @Mitsumichi: Ralle hat recht :)

04.02.2008 16:51    |    rallediebuerste

Uff, mit echten Werten kann ich da nicht dienen - eventuell hat ja jemand hier ein GPS-Gerät mit Loggingfunktionalität... schreib doch mal den User MadMax an, der hatte mal damit 'rumgespielt. Allerdings weiß ich nicht, wie gut die Teile zeitlich aufgelöst sind. Interessieren würde es mich aber auch :)

04.02.2008 20:57    |    Mitsumichi

Ach, ihr seid alle dohf. ;)

 

@XC90er in dem Automagazin 'Auto Zeitung' ist eine Tabelle, die die Geschwindigkeit/Zeit Verhältnis sehr gut darstellt. Da sieht man auch gut, wie die Beschleunigung geringer wird, je höher die Geschwindigkeit ist.

 

mfg Micha

04.02.2008 21:43    |    xc90er

Hi Micha,

 

vielen Dank für den Tipp! Ist ja super. Genau das, was ich gesucht habe! (Anbei ein Diagramm vom Mini Cooper S Clubman.)

 

Gruß

xc90er


05.02.2008 09:04    |    Druckluftschrauber2011

Ansonsten hat auch mal jemand imho im privaten Motorsport ein selbstgeschriebenes Programm angeboten, mit dem man via Laptop und GPS Empfänger seine Beschleunigung messen kann.

Er hatte dazu auch ein Diagramm veröffentlicht. :)

 

Gruß

07.02.2008 12:35    |    Antriebswelle51281

Noch eine Zusatzinfo zum maximalen Drehmoment:

Moderne Otto-Saugmotoren erreichen ein Drehmoment von ca. 10 bis 11% des Hubraums. Also ein moderner 2L-Saugmotor (Otto-) erreicht mit seinen 2000ccm ca. 200 bis 220Nm Drehmoment.

Meine alte KAWASAKI ZZR z.B. hatte mit 600ccm ein maximales Drehmoment von 64Nm, was 10,67% des Hubraums entspricht.

Mein Opel Corsa 1,2 ist leider kein moderner Motor. Der müßte ja sonst locker 120Nm Drehmoment erreichen. Der hat aber nur 86Nm.

 

Und andersrum: Wenn man von einem 2L-Ottomotor hört, daß er 270Nm Drehmoment hat, weiß man sofort, daß dies kein Saugmotor mehr sein kann. Der muß also irgendeine Aufladung haben. Kompressor, Turbo oder...

 

Ein Saugdieselmotor erreicht sogar noch weit weniger als 10% des Hubraums als Drehmoment. Vielleicht 7%. Erst mit Aufladung kommen Dieselmotoren weit über 10% des Hubraums, z.B. 15% (z.B. 300Nm aus 2000ccm Hubraum).

07.02.2008 18:47    |    Mitsumichi

Dein alter Corsa ist wahrscheinlich ein 2-Ventiler, da ist in aller Regel 7-8,5%.

08.02.2008 14:27    |    Federspanner50962

Zitat:

Grundsätzlich gut geschrieben, aber mir fehlt eine weiterführende Erläuterung zum Thema Elastizität. Die spielt in der Praxis eine viel größere Rolle als die Daten wie Beschleunigung oder Leistung.

Du bist echt witzig... WAS ist denn bitte Elastizität? Richtig, Beschleunigung, nur halt nicht von 0-100... Und naja, inwiefern sie wichtig ist liegt eigentlich eher im Auge des Betrachters. Der eine schaltet lieber 2 Gänge runter (vielleicht auch die Automatik für ihn) und beschleunigt lieber direkt zügig, der andere will eben schaltfaul davontuckern.

 

Aber der Text ist ganz gut geschrieben. Fehlt sicherlich einiges, aber der "Blogger" will ja nicht direkt ne Doktorarbeit verfassen ;)

13.02.2008 13:09    |    Antriebswelle12557

@rallediebuerste:

 

Grundsätzlich kein schlechter blog wobei ein Satz wie: (Turbo-Motoren wie z.B. der GTI) einem ehemaligem GTI-Besitzer (wie mir) sehr wehtut da der GTI Motor von VW mit Sicherheit kein Turbo-Motor ist.

 

@mitsumichi:

 

1 Watt (Leistung)= 1 Jule (Arbeit) pro sek. d.h die Zeiteinheit ist schon integriert...

13.02.2008 13:16    |    rallediebuerste

Gemeint war der Golf V GTI... und der ist sehr wohl ein Turbo.

Dass sich hier immer an Kleinigkeiten aufgehängt wird... ;)

13.02.2008 13:18    |    chrisok

Ich zweifelte gerade schon an mir selber da der 5er GTI sehr wohl ein Turbo ist.

13.02.2008 13:22    |    Antriebswelle12557

Ja da hast du wohl recht. Aber da heisst der Motor trotzdem TFSI und der Wagen GTI...

 

Sorry, bin ein elender Besserwisser ;-)

13.02.2008 13:28    |    rallediebuerste

okok, da ist mir wohl wirklich ein kleines "im" abhanden gekommen... naja, die restlichen 2-3 Blogleser habens auch so kapiert :D

14.02.2008 09:08    |    Spiralschlauch10251

Hä??

14.02.2008 12:17    |    chrisok

Dachte ich auch zuerst, aber andi_andi gings darum, dass nicht der "Turbomotor wie z.B. der GTI" gesagt wird, sondern der "Turbomotor wie z.B. im GTI". Wobei das für mich zumindest vorher auch schon mehr als eindeutig genug war. Dass der Motor nicht GTI heißt sondern das Auto in dem selbiger steckt dürfte auch so jedem klar gewesen sein.

14.02.2008 12:41    |    Spiralschlauch10251

Hä war nicht so ernst gemeint ;)

14.02.2008 13:26    |    rallediebuerste

Hä? 

14.02.2008 13:39    |    Spiralschlauch10251

Naja die restlichen 2-3 Blogleser haben es auch so kapiert ;)

14.02.2008 14:37    |    rallediebuerste

Hehe :) .. aber jetzt mal genug mit Spam hier in meinem Blog, sonst moderier ich euch ma eins! ;)

17.02.2008 22:06    |    V70_D5

Ich fuhr jetzt jahrelang Diesel und bin unter anderem wegen Ärgers mit dem DPF auf einen benziner umgestiegen. Man muss einfach seine Fahrweise ändern. Der Diesel zieht nach überwinden des Truboloches immer los, wie wenn er die 24h von LeMans gewinnen würde wollen, um dann ba spätestens 3500 Umin wieder abzufallen. oft verpuffen die Kräfte in den beiden ersten Gängen bei Fronttrieblern völlig sinnlos im Reifenabrieb.

Der Benziner ist hier geradezu ein Genuss, da er völlig gleichmäßig seine Leistung auf die Fahrbahn bringt. Lustig in diesem Zusammenhang ist oft, wenn man sich mit einem schwächeren Diesel duelliert, zieht er zunächst unüberholbar davon. Man braucht nur warten bis der Fahrer schalten muss, dann ist es vorbei. Bei gleichstarken Motoren, ist es oft so, dass er davonzieht, beim umschalten aber der Benziner wieder aufholt. Man muss nur die Härte haben hoch auszudrehen. Das ist oft der Fehler, den viele Fahrer machen, dass sie das Drehpotential ihres Benziner nicht nutzen und dann frustriert sind. Dafür habe ich beim Diesel immer den Kräfteverfall bei steigender Drehzahl bei Überholmanövern als wenig günsitg angesehen. Gerade wenn es am schönsten ist, muss man umschalten. Bei einem guten Benziner wie einem VTEC von Honda merkt man ab 4000 Umin richtig den 2. Wind und kann ohne Leistungsabfall ausdrehen. Dass so eine Motor im 6. keine Bäume ausreisst ist klar. Dafür ist so ein Benziner in der Stadt viel angenehmer. Sowohl das Turboloch, als auch die Tatsache, dass auf Grund der langen Übersetzung der Diesel bei niedrigen Tempo nicht so weit runterkommt, macht den Turbodiesel unelastisch und manchmal zickig.

Man soll nicht aus Augen verlieren, dass der Turbodiesel entwickelt wurde, um bei niedrigerem Verbrauch des Diesels benzinerartige Fahrleistungen zu ermöglichen. Da man nun einmal wegen der langsamen Verbrennung des Diesels die Drehzahl nicht erhöhen kann, musste man mittels aufladung das Drehmoment erhöhen.

heut zu Tag´ist der Verbrauchsunterschied nicht mehr so dramatisch, vor allem auf grund des höheren Energiegehaltes des Dieselkrafftstoffes der CO2 Ausstoß sowieso nicht. Andererseits steigern die immer strengeren Abgasvorschriften des Verbrauch des Diesels, während der Benziner ohne größere technische Klimmzüge schon ausreichend abgasarm ist.

Jene Hersteller die ihre gesamtes brainpower in die Dieselmotorenentwicklung gesteckt haben, versuchen natürlich den Drehmomnetmythos des Diesels aufrecht zu halten.

20.02.2008 00:28    |    Benjamin2111

Wenn man theoretisch die Brenngeschwindigkeit von Diesel erhören könnte, dann wäre er der perfeke Motor für den Rennsport. Systembedingt verträgt der Diesel erheblich höhere Drehzalen, weil der Benziner durch die Fremdzündung irgendwann eingebremst wird. Ich habe das mal an einem alten, umgebastelten Diesel von MAN gesehen. Ein Drehzalhmesser dran, den Begrenzer raus und Gas geben. Bei 11500 1/min ist dann ein Pleuel gebrochen.

20.02.2008 17:44    |    Mitsumichi

Kann man Diesel mit Zündkerzen nicht etwas auf die Sprünge helfen? Theoretisch müsste es gehen, praktisch würde es wahrscheinlich an den Schadstoffen scheitern, oder?

 

mfg Micha

20.02.2008 17:46    |    Spiralschlauch10251

Und wie sieht es mit Nitro im Diesel aus?

Deine Antwort auf "PS, NM, ccm, 0-100 - wie hängt das zusammen?"

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