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PS beim Auto - wie berechnen - was sagt es aus?

Themenstarteram 20. August 2011 um 9:38

Hallo,

was mich schon immer mal interessierte: Wie berechnen sich PS bei einem Auto?

PS, das ist Leistung, Leistung ist Kraft mal Zeit, soweit klar, bringt mich aber nicht weiter. Denn die Kraft eines Motors ändert sich ja drehzahlabhängig.

Angenommen, ein Autohersteller würde einen Motor entwickeln mit folgender Charakteristik:

Sehr wenig Leistung bei Drehzahl unter 2000 upm, von 2000 bis 2019 upm sehr viel Leistung, danach wieder nix. So ein Motor wäre praktisch unbrauchbar - aber egal: Wie würde sich da die PS-Zahl berechnen? Hätte der Motor dann die PS anhand der Kraft zwischen 2000 und 2019 upm bestimmt?

Oder ist die PS-Zahl quasi über das Drehzahlband bestimmt als eine Art "Durchschnitt" oder "Integral"?

Speziell: Wenn ich meine Frage bei Google eingebe, komme ich dazu, dass es so berechnet wird:

Leistung (kw) = Drehmoment * Drehzahl / 9550

Und woanders steht dann: Die Leistung eines PKW ist die Maximalleistung. Würde bedeuten: Mein unbrauchbarer oben beschriebener Motor hätte auf dem Papier sagenhafte PS-Werte. Wäre aber in der Praxis eine lahme Ente...

Ich kann mir das irgendwie nicht vorstellen: Otto-Normalverbraucher guckt nur auf die PS-Zahl, gibt dann damit an "meiner hat mehr PS als deiner! Ätsch! Also unter 150PS, was willst du mit so einer Gurke?"

Ich hätte mir da eher eine PS-Durchschnittszahl über das Drehzahlband gedacht/gewünscht.

Oder liege ich eh komplett falsch?

Beste Antwort im Thema

Zitat:

@Diabolomk schrieb am 26. Oktober 2015 um 07:23:22 Uhr:

Absolute Kraft ist nicht Leistung, also auch nicht PS genannt. Leistung ist ein zeitbezogener Wert der die Übersetzung berücksichtigt und aussagt wie viel Kraft übrig bleibt.

Insbesondere sollte man exakt definierte physikalische Größen nicht dermaßen durcheinanderwerfen wie oben zu lesen ist!

Die Kraft ist eine physikalische Größe mit dem Formelzeichen F (Force) und der Einheit N (Newton).

Die Leistung ist eine andere physikalische Größe mit dem Formelzeichen P (Power) und der Einheit W (Watt).

Ich kann wie ein Ochse mit großer Kraft gegen eine starre Wand drücken, habe aber trotzdem keine Leistung erbracht.

Erst wenn ich eine Kraft längs eines Weges (s) aufbringe, verrichte ich eine Arbeit W (Work) mit der Einheit Nm (Newtonmeter) bzw. J (Joule) bzw. Ws (Wattsekunde). Wenn ich diese Arbeit innerhalb einer bestimmten Zeit t (time) erledige, habe ich eine Leistung P mit der Einheit W bzw. Nm/s erbracht.

Die Kraft steckt also in der Leistung mit drin, ist mit dieser aber keineswegs gleichzusetzen.

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Um so früher(Drehzahl) die PS anliegen um so besser, das selbe gilt auch für das Drehmoment,wichtig ist auch das das ganze natürlich nicht gleich wider abfällt. Zu dem Ganzen kommt dann noch die Getriebeabstufung dazu + Fahrzeuggewicht + CW Wert. Ob es überhaupt möglich wäre einen normalen Motor zu bauen der seine Leistung nur zwischen 2000 und 2019 Touren hat kann ich mir kaum vorstellen.

Es gibt eine Drehmomentkurve, die das gesamte Drehzahlband umfaßt. So gibt es für jede Drehzahl das entsprechende Drehmoment und daraus errechenbar die entsprechende Leistung.

Bei welchen Drehzahlen die Maxima an Leistung (P) und Drehmoment (M) anliegen, hat nicht viel zu sagen. Die Kurven können sehr spitz oder relativ ausgeglichen sein. Wichtig für die Fahrbarkeit ist mMn wie groß der Bereich ist, wo ein gewisser Teil des maximalen Drehmoments anliegt.

Gucken wir uns als Beispiel mal den Honda-VTEC-Motor in meinem früheren Honda CRX mit 150 PS @ 7600/min an. Daß das maximale Drehmoment (Mmax) erst bei 7100/min anliegt, ist relativ egal, weil von 2500/min bis 8000/min durchgehend mehr als 90% anliegen - die auch noch immer deutlich mehr sind als viele Motoren seiner Klasse im Maximum boten und der Verlauf ermöglicht es, im Alltag außer im letzten Gang (in dem Fall der 5.) nicht einmal über 2000/min zu drehen. Und wenn man sehr schnell beschleunigen wollte, hat man einfach weitergedreht.

Ein gegenteiliges Beispiel ist mein aktuell im Alltagsbetrieb befindlicher Volvo V40 T4 mit 200 PS @ 5500/min, der zwar sein maximales Drehmoment schon bei 2500/min hat, darunter passiert aber nicht viel. Das erschwert die Fahrbarkeit z.B. im Stadtverkehr und auf der Landstraße ungemein, auf der Autobahn dagegen, wo man meistens im mittleren bis oberen Drehzahlbereich unterwegs ist, ist es ein sehr schönes Fahren ich nutze das Auto ja praktisch nur dort und für die Landstraßen und den Stadtverkehr müssen andere Autos des Haushalts herhalten. Gerade unsere beiden Mazda 323 haben einen sehr ausgeglichenen Verlauf und die 157 Nm @ 4500/min und 128 PS @ 6500/min sagen exakjt nichts darüber aus, daß man damit extrem schaltfaul fahren kann. Deren Motoren (beides Mazdas BP5) packen nämlich schon bei unter 1000/min zu und lassen vor Erreichen der 7000/min nicht mehr los, wenn man auf dem Gas bleibt.

Na ja, wie auch immer: Die maximale Leistung ist auf alle Fälle an dem Punkt, wo das Drehmoment beginnt schneller zu sinken als die Drehzahl steigt.

Zitat:

Original geschrieben von v77100

Und woanders steht dann: Die Leistung eines PKW ist die Maximalleistung. Würde bedeuten: Mein unbrauchbarer oben beschriebener Motor hätte auf dem Papier sagenhafte PS-Werte. Wäre aber in der Praxis eine lahme Ente...

So ist es.

Angegeben ist immer die Maximalleistung.

Leistung ist Drehmoment mal Winkelgeschwindigkeit. D.h. misst man die Leistung so das man das Drehmoment des Motor über sein Drehzahlband aufnimmt und dann Multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit(in der Steckt die Dehzahl).

im Farzeugschein steht immer die Maximalleistung, die musst nicht dort anliegen wo das maximale Drehmoment ist.

für eine Konstantfahrt benötigst du nicht viel leistung, d.h. gibt dein Motor meist viel weniger Leistung ab wie er könnte.

Wenn du dir mal ein LKW Motor anschaust haben die ganz ander verläufe von Drehmoment und Leistung.

Dort ist es so das bei sinkender Drehzahl das Drehmoment ansteigt, weil das wichtig ist wenn es den Berg hoch geht.

Im Anhang mal ein Drehzahlmesser vom Actross, das sind ganz andere Drehzahbereiche.

Drehzahlmesser
Themenstarteram 20. August 2011 um 12:33

Aha, das heisst also, die PS-Zahl mag ja kurz und prägnant sein, aber sagt im Prinzip eher von der Tendenz her was aus. Ein 200PS-Auto wird wohl besser gehen als ein 100PS-Auto.

In einer idealen Welt würde ich mir dann vorstellen, dass ich in einem "Rechner" mein Drehzahlniveau eingebe (Typ Raser, Typ langsamer Fahrer, Typ Spritsparer, Renter oder so...sprich: nutzt man das Drehzahlband bis 7000 upm aus, oder kommt man normalerweise nie über die 3000 upm?), und dann spuckt das Ding die effektiv in meinem Bereich anliegende Leistungskurve aus, berechnet noch kurz den Durchschnitt und schon kann ich die Autos besser für "meine" Anforderungen vergleichen mit einer "effektiven" Durchschnitts-PS-Zahl...

Denn...was soll ich mit 200PS, die in einem Bereich vorhanden sind, den ich nie nutze? Da ist mir dann ein 160PS-Auto lieber, wenn es die Leistung da hat, wo ich sie nutze.

Hätte nicht gedacht, dass PS tatsächlich nur die Maximalleistung ist...hat sich jemand von euch schon mal die Mühe gemacht, solche Vergleiche anzustellen? Also z.B. die Drehmomentkurve in Excel nachgebildet und dann mehrere Motoren miteinander verglichen anhand von "typischen" Fahrprofilen?

Kann mir nicht vorstellen, dass ich da der erste bin, den das interessiert...

am 20. August 2011 um 12:39

Machs dir ne so schwer.:cool:

Dieselmotoren und Hubraumgroße Benziner mit verhältnissmäßig

geringer PS Zahl, haben

ihre Höchstleitung + Drehmoment bei sehr niedrigen Drehzahlen.

Hubraumkleine Motoren mit viel PS und ohne Aufladung haben

ihre Spitzen erst bei hohen Drehzahlen.

Darum Haben LKW ein sehr niedriges Drehzahlniveau weil sie extrem

große Aufgeladene Motoren mit verhältnissmäßig wenig Leistung haben.:)

Und damit haben sie schon knapp über Leerlaufdrehzahl das

max. Drehmoment und Leistungsniveau.

Zitat:

Original geschrieben von v77100

Hätte nicht gedacht, dass PS tatsächlich nur die Maximalleistung ist...hat sich jemand von euch schon mal die Mühe gemacht, solche Vergleiche anzustellen? Also z.B. die Drehmomentkurve in Excel nachgebildet und dann mehrere Motoren miteinander verglichen anhand von "typischen" Fahrprofilen?

Kann mir nicht vorstellen, dass ich da der erste bin, den das interessiert...

Drehmomentverläufe und Leistungsverläufe gibt es von sehr vielen Motoren. Gib mal bei Google-Bilder "Drehmomentverlauf" ein, dann findest eine ganze Menge davon.

Sie bis zu einem gewissen Drehzahlbereich zu vergleichen kann jeder für sich machen.

Zitat:

Original geschrieben von v77100

Denn...was soll ich mit 200PS, die in einem Bereich vorhanden sind, den ich nie nutze? Da ist mir dann ein 160PS-Auto lieber, wenn es die Leistung da hat, wo ich sie nutze.

Das Problem liegt dann aber nicht am Motor sondern bei Dir. Wenn Du die volle Motorleistung abrufen willst musst Du eben in den richtigen Gang schalten, oder ein Auto mit Automatik fahren, die erledigt das dann für Dich.

Wenn Du keine 200PS brauchst reichen sicher auch die 160PS, bist damit dann halt deutlich langsamer.:mad:

Deutlich langsamer mit 160PS?

Endgeschwindigkeit ist proportional dritte Wurzel aus der Leistung, also mit 200 vs. 160PS fährt man ganze 7% langsamer. Was etwa 14-18 km/h ausmacht. Der A4 2.0i / 135PS Vierzylinder macht knapp über 200 km/h, mein 3.0i mit 220PS 242 km/h.

Für die Beschleunigung ist "untenrum" das Leistungsgewicht ausschlaggebend. 200PS in einer 1.9t "oberen Mittelklasse" fahren vielleicht im Autoquartett schneller wie 160PS in der 1.5t "unteren Mittelklasse", aber auf der Landstrasse beim LKW-überholen nimmt sich das nix. 160PS in einem leichten Lotus Elise einem Seven-Clone ist eine Spaßgarantie, da wird eine 2t/200PS Limo vor einem zum stehenden Hindernis degradiert ;)

Ein 160PS Mittelklasse Auto ist auch im Top Speed schneller als ein 200PS SUV ;)

Also auch da kommt es nicht nur auf die Motorleistung an sondern auch auf den Luftwiderstand.

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

Deutlich langsamer mit 160PS?

Endgeschwindigkeit ist proportional dritte Wurzel aus der Leistung, also mit 200 vs. 160PS fährt man ganze 7% langsamer. Was etwa 14-18 km/h ausmacht. Der A4 2.0i / 135PS Vierzylinder macht knapp über 200 km/h, mein 3.0i mit 220PS 242 km/h.

Für die Beschleunigung ist "untenrum" das Leistungsgewicht ausschlaggebend. 200PS in einer 1.9t "oberen Mittelklasse" fahren vielleicht im Autoquartett schneller wie 160PS in der 1.5t "unteren Mittelklasse", aber auf der Landstrasse beim LKW-überholen nimmt sich das nix. 160PS in einem leichten Lotus Elise einem Seven-Clone ist eine Spaßgarantie, da wird eine 2t/200PS Limo vor einem zum stehenden Hindernis degradiert ;)

Wenn man das dreifache Fahrzeuggewicht nimmt hast Du sicher recht.

Und ganz so einfach ist das mit der dritten Wurzel wohl auch nicht. Bei den Geschwindigkeiten die man mit 160PS üblicherweise erreichen kann spielt der Rollwiderstand schon auch noch eine Rolle, und der ändert sich nicht mit der 3.Potenz.

Aber "deutlich" ist natürlich relativ, 50km/h wird bei dem Leistungsunterschied sicher auch ein Lotus nicht schneller.:p

Schnapp dir von einer Fahrzeugreihe die verschiedenen Motorisierungen und trage die Dritte Wurzel der Leistung gegen die Endgeschwindigkeit auf, du wirst staunen. Gerade weil die Geschwindigkeit in der dritten Potenz eingeht kannst du Rollwiderstände (linear) effektiv in den Skat drücken.

Du würfelst ziemlich Top-Speed und Beschleunigung durcheinander.

Das Gewicht hat keinen nennenswerten Einfluss auf den Top Speed.

Daher wird ein leichtes Auto mit 160PS auch kaum schneller als ein schwereres Auto mit 160PS sein.

Unterschiede sind da eher in der Beschleunigung auszumachen.

Da ist ist der Lotus einem 200PS Mittelklasse Auto moderner Bauart schon stark überlegen.

Wenn man auch noch unterschiedlichste Autos (Gewicht, cw-Wert, Stirnfläche...) ins Spiel bringt wird es natürlich völlig unübersichtlich.

Selbst beim gleichen Modell stimmen diese Werte ja bei unterschiedlicher Motorisierung oft nicht überein (Gewicht, breitere Reifen...). Hinzu kommt noch die unterschiedliche Übersetzung, nicht immer gelingt es den Gang in dem die Vmax erreicht wird so optimal auszulegen dass die Nenndrehzahl exakt bei Höchstgeschwindigkeit erreicht wird.

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