PS beim Auto - wie berechnen - was sagt es aus?
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.
54 Antworten
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.
Der Beitrag von Rael war bisher der einzig akezptable hier.
Zitat:
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).
Ich gehe bei denem Beitrag voll mit! Nur mit dieser Einheit Nm habe ich noch eine kleine Anmerkung zu machen. Sie ist auch die Einheit für das Drehmoment, das auch anliegen kann wenn keine Arbeit verrichtet wird. Solle man auch nicht verwechseln. Wenn man beispielsweise eine Schraube mit einer bestimmten Kraft und Hebelarm des Werkzeugs anzieht un ddie Schraube sitzt fest hat man auch ein Drehmoment, aber keine Arbeit verrichtet.
Zitat:
@Spezialwidde schrieb am 26. Oktober 2015 um 13:23:16 Uhr:
Ich gehe bei denem Beitrag voll mit! Nur mit dieser Einheit Nm habe ich noch eine kleine Anmerkung zu machen. Sie ist auch die Einheit für das Drehmoment, das auch anliegen kann wenn keine Arbeit verrichtet wird. Solle man auch nicht verwechseln. Wenn man beispielsweise eine Schraube mit einer bestimmten Kraft und Hebelarm des Werkzeugs anzieht un ddie Schraube sitzt fest hat man auch ein Drehmoment, aber keine Arbeit verrichtet.Zitat:
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).
Richtig!
Hatte ich auch bewusst (und vielleicht etwas böswillig) zur Verwirrung mit reingenommen. Ist von den Einheiten her physikalisch aber völlig korrekt!
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Was wieder mal sagt - Drehmoment ist ohne Angabe einer zweiten Größe genau gar nichts wert. Aber schön dass wir drüber gesprochen haben.
Zitat:
@GaryK schrieb am 26. Oktober 2015 um 14:29:40 Uhr:
Was wieder mal sagt - Drehmoment ist ohne Angabe einer zweiten Größe genau gar nichts wert. Aber schön dass wir drüber gesprochen haben.
Solange die Hersteller nicht damit aufhören, Motordrehmomentwerte in ihre Prospekte zu drucken, wird sich diese Erkenntnis aber nicht groß herumsprechen.
Wobei ja das Motordrehmoment sowieso eine Größe ist die mich als Fahrer wenig interessiert. Ich will wissen was hinter dem Getriebe los ist sprich was meine Räder auf die Straße bringen.
Wofür du eine Übersetzung nebst Drehzahl brauchst. Leider geben die Hersteller nur noch den sinnlosen NEFZ Verbrauch an, früher gabs mal Werte wie "Konstantfahrt 80/100/130" im Katalog. Und sowas wie http://data.motor-talk.de/.../g5-125kw-md-12563.jpg ist auch nicht wirklich zugänglich.
Zitat:
@Spezialwidde schrieb am 26. Oktober 2015 um 19:10:40 Uhr:
Wobei ja das Motordrehmoment sowieso eine Größe ist die mich als Fahrer wenig interessiert. Ich will wissen was hinter dem Getriebe los ist sprich was meine Räder auf die Straße bringen.
Dazu müßtest das Achsdrehmoment noch durch den Radius der Räder teilen, dann hast die Zugkraft.
Deswegen hat man beim gleichen Drehmoment am Rad mit kleineren Rädern mehr Zugkraft oder braucht umgekehrt für die gleiche Zugkraft mit größeren Rädern mehr Drehmoment.
Teilt man die Zugkraft in N noch durch die Masse, dann bekommt man sogar die Beschleunigung an diesem Punkt - Verluste durch Schlupf und Reibung habe ich aber nie abgezogen, ab da wird es für mich zu kompliziert.
Zitat:
Dazu müßtest das Achsdrehmoment noch durch den Radius der Räder teilen, dann hast die Zugkraft.
Stimmt. Aber das hab ich in den technischen Spezifikationen der Fahrzeughersteller bis jetzt kaum gesehen obwohl mich diese Angabe mehr interessiert als das hochgelobte Motordrehmoment. Was das Getriebe letztlich damit macht bleibt im Dunkeln.
Bei den Turbos die Ansprechverzögerung nicht vergessen.
Zitat:
@meehster schrieb am 26. Oktober 2015 um 19:20:26 Uhr:
Dazu müßtest das Achsdrehmoment noch durch den Radius der Räder teilen, dann hast die Zugkraft.
Richtig. Dann fehlen aber immer noch Faktoren wie Fahrzeugmasse und Luftwiderstand.
Um himmels Willen. Hier tummeln sich wohl alle Schulabbrecher Deutschlands in diesem einen Thread. Grund gütiger, was habt ihr nur gemacht, als in der Schule Physik dran war?
Ich habe hier mal 3 Motoren aus dem Audi A5 3.0 TDI (blau), S5 4.2 (rot) und RS5 4.2 (schwarz) verglichen, die deutlich die Unterschiede und Unvergleichbarkeit der Demomente darstellen.
Der 3.0er TDI hat ein enormes MAXIMALES Drehmoment von 500 Nm, kann aber nur bis 5000 drehen. Der S5 (rot) hingegen hat eine deutlich flachere Kurve und viel weniger Drehmoment, kann dieses aber über die Drehzahl viel besser in Kraft Umsetzen und kann somit 100 PS mehr erzielen. Der RS5 (schwarz) hingegen ist dem Motor des S5 gleich, nur dass er 1000 Umdrehungen höher dreht. Gemein der Formel "Leistung [kW/PS] = Drehmoment [Nm] * Winkelgeschwindigkeit [U/min]" erzielt er allein damit 100 PS mehr Leistung, obwohl er das geringste maximale Drehmoment aufweist! Da alle Autos quasi des gleiche Gewicht haben, lässt sich aus meiner Sicht der "Druck" der Autos nach Übersetzung, Radgröße etc. am besten mit den Beschleunigungswerten vergleichen. 0-100:
A5 3.0 6,1 s
S5 4.2 5.1 s
RS5 4.2 4.6 s
Ich zitiere also nochmal "Drehmoment allein hat keine Aussagekraft", denn hier sind die schnellsten Autos mit den kräftigsten Aggregaten jene mit dem geringerem Drehmoment.
Der 3.0 TDI mag "nur" bis 5000 drehen, der hat seine maximale Leitung dieseltypisch bei 4000-4300 UPM und fällt dann deutlich und vor allem "steil" ab. Was bedeutet, dass der "lang" übersetzt ist und dieses lange Getriebe kostet "Kraft" um es für den geBILDeten (einfach strukturierten) Leser auszudrücken.
Das zweite Thema ist, ein Otto hat um sein Leistungsmaximum herum eine sehr flach verlaufende Drehmomentkurve. Den lohnt es sich zu "überdrehen" um beim nächsten Gang nen guten Anschluss zu haben. Beim Diesel kannst du das weit weniger. Was bedeutet, dass der nachfolgende Gang deutlich tiefer greift und die mittlere verfügbare Leistung im jeweiligen Gang senkt.
Hörst du übrigens an Motorrädern. Meine 750er z.b. hat Erster Gang bis 140, höchster ganz geht bis 280, dazwischen fünf mal schalten mit enger Abstufung. Typisch fällst du nur 20% bzw. ein paar tausend UPM in der Drehzahl ab, was kaum Leistungsverlust bedeutet. Was das bei 12.500 upm und 150PS effektiv bewirkt kann man sich ausmalen. Von 0->200 wie ein 200k€ Supersportwagen Kategorie "Aventador".