Drehmoment
Hallo
ich habe vor kurzem im Internet folgendes zu rupfenden Kupplungen gelesen:
Die Rupfanregung einer Kupplung steigt mit dem übertragbaren Drehmoment.
Ich verstehe nicht, was unter dem Begriff "übertragbaren Drehmoment" gemeint ist. Ich weiß aber, dass Drehmoment eine drehende Kraft ist; hier also um die Achse drehende Teile in der Kupplung
Ist dieses übertragbare Drehmoment eine feste Größe, die bei jedem Pkw immer gleich ist?
Oder kann sich das übertragbare Drehmoment bei einem Pkw sich ändern?
Wenn man den Motor bei höherer Drehzahl drehen lässt, ist dann das übertragbare Drehmoment höher oder immer gleich hoch?
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Und ich habe es doch nur einfach ausdrücken wollen , damit der Kollege, der das Thema angeregt hat, es versteht. Ich wollte keine Diplomarbeit daraus machen. Aber danke für die Nachhilfe. (Ich meine das ernst). Es ist schon immer wieder erstaunlich welche Wege so etwas nimmt.
Zitat:
@Superbernie1966 schrieb am 9. November 2022 um 11:40:40 Uhr:
Kraft ist Druck mal Fläche F = p * Adie Einheit vom Druck ist pascal [ N /m² ]
also die Fläche eines Kreises / Zylinder ist pi/4 * D² und D= 2r
die Kolbenfläche steigt mit dem Durchmesser
als Vergleichsgrößen gibt es das spezifische Moment / die spezifische Leistung N/l oder kw/l
Wie funktioniert die Formel bei den Kraft/Drehmoment starken eMotoren?
Sorry, aber ich bin da Volllaie.
F=B*l*I
Also F=p*a ist da Oldschool ja zu verstehen. Aber
F=B*l*I ???
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Kraft = Magnetische Feldstärke * Länge des stromdurchflossenen Leiters * Stromstärke
Ah Danke !!!
Wieder was gelernt und was zum sich reinzulesen.
Danke !
Zitat:
@Superbernie1966 schrieb am 8. November 2022 um 18:22:58 Uhr:
Das Drehmoment hängt nicht vom Hub sondern vom Hubraum ab !Beispiel : halber Hub, doppelte Kolbenfläche !
Fast richtig, das Drehmoment hängt bei gegebenem Motor an der Füllung.
Sprich auch ein Motor mit mehr Hubraum aber geringerer Füllung kann weniger Drehmoment als der hubraumkleinere Vergleichsmotor.
Aber korrekt: bei gegebenem Hubraum und damit näherungsweise gleicher Füllung ist das Hub/Bohrungsverhältnis für das Drehmoment nicht entscheident. Was durch einen langen Hub gewonnen wird, geht durch die kleinere Kolbenfläche an Kraft verloren.
Wenn man das Drehmoment einfach durch einen langen Hub erhöhen könnte, dann wäre das bei gegebener Füllung ja ein Zuwachs aus dem Nichts und damit physikalischer Unsinn.
Meist sind aber Langhuber durch die kleinere Bohrung und entsprechend kleinere Kanalquerschnitte in unteren Drehzahlbereichen etwas drehmomentstärker. Die Kurzhuber haben dageben obenrum deutliche Vorteile.
Das ist aber eine strömungsmechanische und keine mechanische Sache.
Bei der Pleuellänge ist die Sache eindeutig.
Vorteil langes Pleuel: geringe Seitenkräfte an der Zylinderwand.
Vorteil kurzes Pleuel: geringe Bauhöhe.
Da müssen also bei jedem Motor Kompromisse gemacht werden.
Zitat:
Was hat denn der Hub mit der Pleuellänge zu tun?
Garnichts.
Die Pleuellänge hat aber was mit dem Kolbenweg vom OT aus bezogen auf den Kurbelwinkel zu tun und damit auch mit der Kolbengeschwindigkeit und -beschleunigung.
Zitat:
@EdeKrachenberg schrieb am 13. November 2022 um 17:01:11 Uhr:
Aber korrekt: bei gegebenem Hubraum und damit näherungsweise gleicher Füllung ist das Hub/Bohrungsverhältnis für das Drehmoment nicht entscheident. Was durch einen langen Hub gewonnen wird, geht durch die kleinere Kolbenfläche an Kraft verloren.
Wenn man das Drehmoment einfach durch einen langen Hub erhöhen könnte, dann wäre das bei gegebener Füllung ja ein Zuwachs aus dem Nichts und damit physikalischer Unsinn.
Naja, so wirklich richtig ist das nicht. Ein Langhuber hat kontruktionsbedingt mehr Hebelarm auf den Kurbelzapfen- eben durch den größeren Hub
Und genau das sorgt zG für das (bei gleichem Hubraum) höheres Drehmoment.
Nimmt mal die klassischen Chevymotoren 302 und 305 nahezu identischer Hubraum, aber der extrem kurzhubige 302 ist ne Drehmaschiene, während der 305 mehr Drehmoment erzeugt
Leistungsmäßig können die theoretisch gleich sein, denn das ist nur ein Produkt aus Drehzahl/Drehmoment
Der eine produziert das mehr, der Andere das.
Die etwas geringere Kraft hat mehr Hebel was am Ende mehr Drehmoment erzeugt.
Ich hätte da mal eine Frage.
Wenn F auf den Kolben/Pleul, Drehzahl und auch das Volumen bei einem Vergleich gleich wären, würde dann nicht der Kurzhuber jeweils mehr Drehmoment auf die Kurbelwelle erzeugen weil der Hebelweg am Kurbelzapfen kleiner ist?
Zitat:
@bandscheib71 schrieb am 14. November 2022 um 05:42:18 Uhr:
Ich hätte da mal eine Frage.
Wenn F auf den Kolben/Pleul, Drehzahl und auch das Volumen bei einem Vergleich gleich wären, würde dann nicht der Kurzhuber jeweils mehr Drehmoment auf die Kurbelwelle erzeugen weil der Hebelweg am Kurbelzapfen kleiner ist?
Hallo,
nein.
Kurzer Hebelarm = wenig Drehmoment.
Langer Hebelarm = viel Drehmoment.
Vergleiche es mit dem Räderwechsel. Mit einem langen Schlüssel, kannst Du die Radmuttern fester anziehen, obwohl Deine Kraft gleich bleibt.
Grüße,
diezge
Sorry!
Denkfehler meinerseits.
Klar, F geht ja vom Pleul aus auf die KW-Zapfen. f x a und nicht f / a!
Hab wohl schon zuviel Statik im Kopf.
Danke dir für die Erleuchtung.
Ist aber falsch. Drehmoment ist Kraft mal Hebelarm, soweit richtig. Ein langer Hebelarm durch einen weiter außermittig sitzenden Kurbelzapfen erzeugt automatisch einen längeren Hub, weshalb der Nachteil der kleineren Kolbenfläche mindestens ausgeglichen wird. Gleichzeitig zieht ein Langhuber aber auch mehr der Expansionsenergie aus der Verbrennung und wandelt diese mit dem längeren Hub in Antriebsenergie um, statt sehr heiße Abgase und damit ungenutzte Energie in den Auspuff zu stoßen. Deshalb haben Langhuber generell etwas mehr Drehmoment, als Kurzhuber. Siehe LKW-Motoren oder Schiffsdiesel (extreme Langhuber) mit gigantischem Drehmoment.
Zitat:
@MrFleetwood schrieb am 13. November 2022 um 23:50:25 Uhr:
Nimmt mal die klassischen Chevymotoren 302 und 305 nahezu identischer Hubraum, aber der extrem kurzhubige 302 ist ne Drehmaschiene, während der 305 mehr Drehmoment erzeugt
Leistungsmäßig können die theoretisch gleich sein, denn das ist nur ein Produkt aus Drehzahl/Drehmoment
Der eine produziert das mehr, der Andere das.
Hast Du mal ein paar Daten zu den Motoren?
Zitat:
Ein Langhuber hat kontruktionsbedingt mehr Hebelarm auf den Kurbelzapfen- eben durch den größeren Hub
Offensichtlich.
Wie bereits angemerkt gilt ja: Hub = 2r.
Allerdings erhöht das aus den genannten Gründen bei gegebenem Hubraum nicht das Drehmoment des Motors.
Nehmen wir an, wir haben 100NM als Drehmoment zur Verfügung.
Das errechnet sich aus Md = F * l.
Dabei ist l der Hebelarm, also der Kurbelradius.
F berechnet sich aus p * A, also Druck mal Kolbenbodenfläche.
Durch die näherungsweise gleiche Füllung ist der Druck eine Konstante.
Daraus wird ersichtlich, dass die durch die Verbrennung ausgelöste Kraft F bei einem Langhuber mit entsprechend kleinerer Bohrung und damit kleinerer Kolbenbodenfläche A gegenüber einem Kurzhuber sinken muss, allein damit die Gleichung erfüllt bleibt.
Jetzt kann man mit dem Energieerhaltungssatz argumentieren, dass am Ende natürlich jeweils das gleiche Drehmoment herauskommen muss, wenn man eine konstante Gemischmasse annimmt, mit welcher der Motor arbeiten soll.
Das ist trivial und leuchtet -fast- jedem ein.
Wir lassen ganz bewusst Sachen wie Wandwärmeverluste, Gasströmungen etc. beiseite weil es hier nur um die grundsätzliche Überlegung geht.
Da kann ich mich nur wiederholen: was an Hebelarm gewonnen wird, geht an Kolbenkraft verloren.
Das ist ein Muss und auch nicht ungefähr so, sondern ganz genau.
Sonst wäre die Physik dahinter nicht erfüllt.
Dann hast du etwas entdeckt, was allen bisherigen Motorkonstrukteueren entgangen ist.
Würde ich publik machen- evtl Nobel Verdächtig :-)
Lapalien wie zB die längere Zeit die für die Verbennung zur verfügung steht....
Oder die Tatsache das deine Berechnung nur für die in der Theorie momentan dargestellten Zahlen passt, nicht aber den dynamisch laufenden Motor.
Denn wie ich schon sagte: Leistung ist Drehzahl x Drehmoment.
Somit ist es beim Langhuber kein Problem bei geringerer Drehzahl mehr Drehmoment zur Verfügung zu stellen- dafür aber eben rechnerisch weniger Leistung.
Den technischen Zusammenhang muss man nur verstehen -blindes rechnen bringts da nicht.
Du muss Dinge wie Gaswechsel, Steuerzeiten ,Ventilgröße, usw. berücksichtigen, und nicht einfach nur stur rechen- ein Problem das viele Studierte haben, weil sie die technischen Zusammenhänge nicht erfassen können.
Harry hat es ja auch korrekt angemerkt