Drehmoment und Elastizität
Hallo Techniker,
in der letzten ADAC-Motorwelt steht ein Bericht über den VW Passat gegen Ford Mondeo. Dort stolperte ich über einige Angaben bezüglich Drehmoment, PS und Elastizität. Vielleicht kann ein Sachkundiger mal ein paar erklärende Worte schreiben.
Das steht drin: ... Interessant ist, dass der EcoBoost-Motor (Ford) bei den Elastizitätsmessungen besser abschneidet als der Passat, dessen Diesel mit 340 NM ein deutlich höheres maximales Drehmoment hat als der Mondeo (240 NM).
Folgende Motoren haben sie verglichen:
Passat:
4-Zyl.Turbodiesel, 1968 cm³, 150 PS, 340 NM bei 1750 U/min, 8,9 s auf 100 km/h
Überholvorgang 60-100 km/h: 5,6 s
Mondeo:
4-Zyl.Turbobenziner, 1499 cm³, 160 PS, 240 NM bei 1600 U/min, 9,3 s auf 100 km/h
Überholvorgang 60-100 km/h: 5,6 s
P.S.: Dummerweise sind bei der Elastizitätsmessung in der Tabelle beide Werte gleich (5,6 s)
P.P.S.: Da es den neuen Mondeo noch nicht als Diesel gibt, haben sie einfach den Benziner für den Vergleich genommen ...
Meine Frage: Nun hat der Passat ja signifikant mehr Drehmoment. Warum beschleunigt er trotzdem nicht schneller als der Mondeo von 60 auf 100 km/h? Die 10 PS mehr des Mondeo machen's doch nicht, oder?
Beste Antwort im Thema
Der Diesel hat ein länger übersetztes Getriebe und das vernichtet den Drehmomentvorteil gegenüber dem Benziner. Heutige Turbobenziner haben in den höheren Gängen teilweise mehr Radzugkraft (=Beschleunigung) als vergleichbare Diesel.
495 Antworten
Richtig, für eine hohe Beschleunigung braucht man nur Leistung.
Daraus folgt, man braucht eine flache Leistungskurve, keine flache Drehmomentkurve wie oft fälschlich geschrieben wird.
Ist die Leistungskurve flach, dann ist die Drehmomentkurve nach höheren Drehzahlen abfallend.
Diese Charakteristik erreicht man gut mit Elektromotoren, was ihnen oft ein Getriebe erspart..
Verbrennungsmotore haben leider eine flache Drehmomentkurve und deshalb eine spitze Leistungskurve, Darum brauchen sie ein Getriebe um auch bei niedriger Geschwindigkeit genug Leistung am Rad bereitzustellen.
Mit einem stufenlosen Getriebe oder E-Motor erreicht man am Rad eine flache Leistungskurve und eine abfallende Drehmomentkurve. Mit einem Handschaltgetriebe erreicht man das Gleiche, nur sind die Verläufe sägezahnförmig bzw. treppenförmig.
Zitat:
@Alfred48 schrieb am 10. April 2015 um 18:33:47 Uhr:
Richtig, für eine hohe Beschleunigung braucht man nur Leistung.
Daraus folgt, man braucht eine flache Leistungskurve, keine flache Drehmomentkurve wie oft fälschlich geschrieben wird.
Ist die Leistungskurve flach, dann ist die Drehmomentkurve nach höheren Drehzahlen abfallend.
Ob du Leistung bei Drehzahl X oder Drehmoment bei Drehzahl X verwendest ist egal, da man sie beide ineinander umrechnen kann.
Wenn das Drehmoment abfällt, sinkt die Beschleunigung auch wenn die Leistung noch ansteigt oder gleich bleibt. Eine sehr flache Leistungskurve wäre sehr unschön zu fahren, weil die Beschleunigung mit steigender Drehzahl immer weiter sinkt. Eine flache Drehmomentkurve ist vorteilhaft, da dann die Beschleunigung gleichmäßiger ist.
Elektroautos haben im Regelfall auch eine flache Drehmomentkurve und ab einer gewissen Drehzahl sinkt das Drehmoment kontinuierlich. Kann man sich auf dieser Seite genauer anschauen http://www.cbcity.de/zur-laengsdynamik-des-tesla-roadster-s
Bitte noch mal überdenken!
Zitat:
@Alfred48 schrieb am 10. April 2015 um 22:25:24 Uhr:
Bitte noch mal überdenken!
Was denn?
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Zitat:
@nogel schrieb am 14. Januar 2015 um 22:21:39 Uhr:
und eben mit dieser leistung wird der wagen beschleunigt. das ist es was der fahrer spürt und was ihn in den sitz drückt und was die fahrgeschwindigkeit erhöht.
Da sollten noch Feinheiten angefügt werden: Alleine anhand der maximalen Leistung kann man nicht bewerten, wie stark man in den Sitz gedrückt wird, es kommt nämlich auch darauf an, wann wie viel Leistung anliegt. Hierfür ein Beispiel: Verändert man die Getriebeübersetzung, so wird man stärker oder schwächer in den Sitz gedrückt, obwohl die maximale Leistung hierbei exakt identisch bleibt. 😉
Zitat:
@Sachte schrieb am 15. Januar 2015 um 22:12:03 Uhr:
Wer gibt für sowas bitte ein Danke? Es wird kein Drehmoment vernichtet sondern die vergleichbar hohen Werte auf schmalem Drehzahlband werden mit dem Getriebe sinnvoller über den Gang verteilt.
Ich nehme stark an, dass mit "vernichtet" gemeint war, dass das Drehmoment im Vergleich zu einem Ottomotor weniger stark verstärkt wird. In Wirklichkeit ist es natürlich schon so, dass das Drehmoment bei ausnahmslos jeder Motor / Getriebekonstellation immer verstärkt wird, selbst im höchsten Gang.
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 5. April 2015 um 20:40:36 Uhr:
BTW: Im Prinzip "vernichtet" ein Drehmomentwandler schon etwas Drehmoment weil bei nicht geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung Schlupf vorhanden ist und somit nicht das gesamte Motordrehmoment übertragen wird.
Stimmt leider nicht, Drehmomentwandler erhöhen das Drehmoment sogar deutlich, und zwar bis zum Faktor 3, je nach Auslegung. Hat aber nichts mit dem Thema zu tun.
Zitat:
@bbbbbbbbbbbb schrieb am 11. April 2015 um 13:09:36 Uhr:
Stimmt leider nicht, Drehmomentwandler erhöhen das Drehmoment sogar deutlich, und zwar bis zum Faktor 3, je nach Auslegung. Hat aber nichts mit dem Thema zu tun.Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 5. April 2015 um 20:40:36 Uhr:
BTW: Im Prinzip "vernichtet" ein Drehmomentwandler schon etwas Drehmoment weil bei nicht geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung Schlupf vorhanden ist und somit nicht das gesamte Motordrehmoment übertragen wird.
Wie das, kannst Du das etwas näher erläutern?
Ich war bisher auch der Meinung, dass der Drehmomentwandler Kraft (also Drehmoment) zu einem kleinen Teil in Wärmeenergie umwandelt, also "vernichtet", der weitaus größte Teil aber einfach nur weitergegeben wird an den weiteren Antriebsstrang!
Wenn der Wirkungsgrad nicht 100% (z.B. starre Verbindung) ist geht immer etwas verloren. Beispiel: Wenn der Drehmomentwandler das Drehmoment um den Faktor 3 erhöht und 10% Verlust hat dann kommt nur Faktor 2,7 an den Rädern an. Somit geht Drehmoment verloren.
Aber wieso erhöht der Wandler denn das Drehmoment? Durch die "Übersetzung", also die Änderung der Kurbelwellen- zur Getriebeingangswellendrehzahl? Hab ich das richtig verstanden?
Zitat:
@knüppel74 schrieb am 11. April 2015 um 16:43:02 Uhr:
Wie das, kannst Du das etwas näher erläutern?
Ich war bisher auch der Meinung, dass der Drehmomentwandler Kraft (also Drehmoment) zu einem kleinen Teil in Wärmeenergie umwandelt, also "vernichtet", der weitaus größte Teil aber einfach nur weitergegeben wird an den weiteren Antriebsstrang!
Im Wandelbereich verstärkt der Drehmomentwandler das Drehmoment massiv, das liegt an der hydraulischen "Übersetzung" zwischen Turbinen, - und Pumpenrad.
Jo, danke, das hab ich verstanden!
In Antwort zu Alfred, Beitrag am 10. April, 1015, 18:33:47
quote: "Richtig, für eine hohe Beschleunigung braucht man nur Leistung.
Daraus folgt, man braucht eine flache Leistungskurve, keine flache Drehmomentkurve wie oft fälschlich geschrieben wird." unquote
Der erste Satz ist richtig. Allerdings steigt mit der Gesschwindigkeit des Fahrzeuges der Leistungsbedarf, folglich ist eine flache Drehmomentkurve von Vorteil, nicht eine flache "Leistungskurve", wie dies auch Redrunner 10 schrieb.
In Antwort zu Redrunner 10, Beitrag vom 10. April, 2015, 20:00:01
quote: "Wenn das Drehmoment abfällt, sinkt die Beschleunigung auch wenn die Leistung noch ansteigt oder gleich bleibt. Eine sehr flache Leistungskurve wäre sehr unschön zu fahren, weil die Beschleunigung mit steigender Drehzahl immer weiter sinkt. Eine flache Drehmomentkurve ist vorteilhaft, da dann die Beschleunigung gleichmäßiger ist." unquote
Der erste Satz ist absolute nicht richtig, denn die Beschleunigung ist nur von der Leistung and den Raedern abhaengig nicht vom Drehmoment. Es ist wirklich schwer diesen Punkt klar zu machen. Die Beschleunigung steigt mit mehr Leistung! nicht mit mehr Drehmoment.
Sein Kommentar zur Leistungskurve ist allerdings gut, denn der Leistungsbedarf des Fahrzeuges steigt mit der Geschwindigkeit, folglich ist mehr Leistung mit zunehmender Geschwidndigkeit erforderlich.
Eine flache Drehmomentkurve ist noetig fuer eine gleichmaessige Beschleunigung ueber einen grossen Geschwindigkeitsbereich denn damit steigt die Leistung mit zunehmender Drehzahl. Dies alles natuerlich innerhalb einer gegebenen Uebersetzung, sprich innerhalb eines bestimmten Ganges.
Sehr wohl ist ein flache Drehmomentkurve von Vorteil gegenueber einer flachen "Leistungskurve".
Zitat:
@Floram schrieb am 11. April 2015 um 23:51:59 Uhr:
Der erste Satz ist absolute nicht richtig, denn die Beschleunigung ist nur von der Leistung and den Raedern abhaengig nicht vom Drehmoment. Es ist wirklich schwer diesen Punkt klar zu machen. Die Beschleunigung steigt mit mehr Leistung! nicht mit mehr Drehmoment.
Bist du schon mal einen TDI gefahren? Da fällt das Drehmoment ab einer bestimmten Drehzahl extrem ab und man spürt sehr deutlich wie die Beschleunigung sich verringert obwohl die Leistung noch ansteigt. Bei meinem 1.2 TSI war das ähnlich ab 4000U/min ging die Beschleunigung immer weiter zurück obwohl die Nenndrehzahl bei 5000U/min liegt. Der Grund warum ein leistungsstärkeres Fahrzeug schneller beschleunigt liegt daran das es mehr Drehmoment hat und deswegen auch mehr Leistung. Die Leistung ist allerdings nicht geeignet um die Beschleunigung abzulesen, da die Beschleunigung bei anliegenden 100PS stärker sein kann als bei 150PS solange der Gang identisch ist.
Danke fuer deine Antwort Redrunner10.
Ich stimme zu dass das Drehmoment bei hoeheren Drehzahlen beim TDI rasch abnimmt. Wenn nun die Beschleuning auch abnimmt dann ist auch die Leistung geringer, sie kann nicht weiterhin zunehmen. In anderen Worten, das Drehmoment nimmt schneller ab als die Drehzahl steigt, folglich ist weniger Leistung vorhanden. Es kann gar nicht anders sein denn wie bekannt ist nur die Leistung fuer die Beschleunigung massgebend.
Deine Aussage scheint auf dein "Gefuehl" zu beruhen. Sei versichert dass die Leistung nicht weiter ansteigt wenn die Beschleunigung geringer wird. Eine hoehere Bechleunigung kommt nicht von mehr Drehmoment sondern von mehr Leistung, also vom Produkt and Drehmoment und Drehzahl.
Leistung in kW = Drehmoment in Nm * n in Upm / 9550, beides Drehmoment und Drehzahl sind notwendig.
Linear Bewegung: Arbeit (Nm) = Kraft (N) x Weg (m), Leistung = Arbeit / Zeit = Nm/s
Drehbewegung: Arbeit (Nm) = Kraft (Nm)=(Drehmoment) x Radian = 1 (Drehung) dimensionslos.
Bei der linearen Bewegung ist die Kraft in N angegeben und der Weg in m.
Bei Drehung ist die Kaft in Nm angegeben das Drehmoment = Kraft x Hebelarm (m) (Radius vom Rad), und die Bewegung in dimensionslosen Radian, in beiden Faellen ist die Arbeit in Nm. Linear= N x m, Drehung= Nm x 1. (Kraft x Weg).
Bei Leistung = Arbeit / Zeit ist der Weg Rad/sec = 2 x pi x n / 60 = pi x n /30, Drehzahl in Upm.
Bei Radius in mm ist Leistung = Drehmoment (Nm) x n (Upm) x pi / 30 / 1000 = Nm x n * 30000 / pi;
Leistung = Nm * n / 9550
Die Meinung dass Drehmoment die Beschleunigung bestimmt is weit verbreitet, aber nicht richtig. Es ist auch Drehzahl erforderlich. Ein Gewicht an einem Hebelarm bringt auch eine Drehmoment jedoch weder Arbeit noch Leistung wenn keine Bewegung damit verbunden ist. Genauso ist es am Rad eines Wagens. Das Drehmoment braucht auch Drehzahl um wirksam zu sein. Beides, Drehmoment und Drehzahl sind erforderlich, deren Produkt ist die Leistung und nur diese bestimmt die Beschleunigung.
Bei den Formeln zur Berechnung einer Beschleuninung wird es schnell ersichtlich dass Drehzahl nicht fehlen darf.
Ich wollte nur ein Beispiel geben. Die Beschleunigung steigt definitiv nicht mit der Leistung. Jeder der sich ein bisschen mit Physik oder Fahrzeugtechnik auskennt wird dir das selbe sagen. Die Idee das am Punkt der maximalen Leistung auch die stärkste Beschleunigung anliegt ist ein Märchen. Der Link zum Tesla Roadster, den ich gepostet hab zeigt das auch eindrucksvoll, denn ein Elektroauto hat bereit bei 0U/min die maximale Beschleunigung obwohl die Leistung gleich 0 ist.
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 12. April 2015 um 10:17:20 Uhr:
Ich wollte nur ein Beispiel geben. Die Beschleunigung steigt definitiv nicht mit der Leistung. Jeder der sich ein bisschen mit Physik oder Fahrzeugtechnik auskennt wird dir das selbe sagen. Die Idee das am Punkt der maximalen Leistung auch die stärkste Beschleunigung anliegt ist ein Märchen.
So und nicht anders! Betrachtet man jeden Gang isoliert (!), so erfährt das Fahrzeug genau bei der Drehzahl die stärkste Momentanbeschleunigung, bei der auch das Motordrehmoment maximal ist. Sobald das Motordrehmoment absinkt, sinkt auch die Momentanbeschleunigung ab obwohl die Motorleistung noch zunimmt.
Betrachtet man die Beschleunigung über mehrere Gänge hinweg, so muß man Drehzahlen rund um das Leistungsmaximum anstreben weil damit die kürzere Übersetzung der niedrigen Gänge positiv auf das Raddrehmoment wirkt.
Gruss
Jürgen