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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.
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54 Antworten
Zitat:
@GaryK schrieb am 6. November 2015 um 11:19:14 Uhr:
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.
Wobei die neuen acht, - und neunstufigen Automatikgetriebe von ZF (z.B. BMW) und Mercedes den Spagat locker bewerkstelligen. Untenherum sehr kurz, obenherum sehr lang übersetzt. Vielmals ist die Übersetzung sogar identisch mit jener eines vergleichbaren (Turbo)benziners.
Zitat:
@schmil schrieb am 6. November 2015 um 10:49:53 Uhr:
Ich zitiere also nochmal "Drehmoment allein hat keine Aussagekraft", denn hier sind die schnellsten Autos mit den kräftigsten Aggregaten jene mit dem geringerem Drehmoment.
So ist das ja auch.
Selbst wenn man Leistungen vergleicht muß man sie auf gleiche Drehzahl bringen, sei das nun Raddrehzahl oder eine willkürllich gewählte Drehzahl.
Wenn man Drehmomente vergleichen will so muß man zusätzlich zur Anpassung der Drehzahl die Drehmomente im umgekehrten Verhältnis zur Maximaldrehzahl umrechnen.
In den Tabellen auf Seite 5 und in den nachfolgenden Grafiken habe ich dargestellt was auf der Motorseite vorhanden sein muß damit auf der Radseite gleiches Drehmoment ankommt: http://www.dmot.at/drle.pdf
Allerdings werden Dieselmotore im allgemeinen in den einzelnen Gängen zu geringeren Geschwindigkeiten übersetzt, was wegen des größeren Schwungrades des Dieselmotors (das ja auch beschleunigt werden muß) und wegen des relativ später einsetzenden Drehmoments notwendig ist.
Das sieht man auf Seite 24.
Auch in Jürgen Tiegs Ausatz ist das auf Seite 6 gut sehen, der 3. Gang des Benziners ist hier nicht weit weg vom 4. Gang des Diesels: http://www.juergen-tiegs.de/up/fachbeitrag_u.pdf
Was nichts anderes zeigt als "Ein Getriebe ist ein Drehmomentwandler". Somit ist Motordrehmoment nahezu irrelevant.
210 Nm bei einem Motor klingen Cool. 15PS reißt aber keinen vom Hocker und 500 UPM ist nicht wirklich was. Nennt sich Lanz Bulldog und kann für faule mit http://www.luwasoft.com/CCM/power-calc.jsp?lp=15&dz3=500&dm&lw&dz1&dz2 umgerechnet werden.
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 6. November 2015 um 12:42:24 Uhr:
Zitat:
@GaryK schrieb am 6. November 2015 um 11:19:14 Uhr:
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.
Wobei die neuen acht, - und neunstufigen Automatikgetriebe von ZF (z.B. BMW) und Mercedes den Spagat locker bewerkstelligen. Untenherum sehr kurz, obenherum sehr lang übersetzt. Vielmals ist die Übersetzung sogar identisch mit jener eines vergleichbaren (Turbo)benziners.
Die Crux an der Sache ist, daß das Drehmoment mit der langen Übersetzung gewaltig abnimmt. Sprich, das Raddrehmoment bei langer Getriebeübersetzung so stark einbricht, daß es nicht mehr ausreicht, um gegen den Fahrtwind und andere Widerstände anzukämpfen. Daher erreichen die meisten Autos mit 8 oder 9 Gängen die Vmax nur noch im 6. oder 7. Gang.
Was bei Teillast wie Tempomat 120 auf der Autobahn vorteilhaft ist. Wenig Drehzahl gleich wenig Radau und hohe Last, somit günstiger Punkt im Verbrauchskennfeld. Bei 120 km/h und 2.5m² Stirnfläche bei Cw=0.3 brauchst du gerade mal 15kW gegen den Windwiderstand. Also quasi "nix". Bei 1500 Touren wären am Motor gerade mal 100Nm erforderlich um die Fahrt zu halten, was etwa "1l" Hubraum beim Sauger unter Volllast entspricht.
Zitat:
@GaryK schrieb am 8. November 2015 um 11:30:19 Uhr:
Bei 1500 Touren wären am Motor gerade mal 100Nm erforderlich um die Fahrt zu halten, was etwa "1l" Hubraum beim Sauger unter Volllast entspricht.
Welcher Saugmotor erreicht mit diesem Hubraum schon bei 1500 U/min. sein volles Drehmoment (und 100 Nm sind hier schon die Obergrenze)?
Zitat:
@flat_D schrieb am 6. November 2015 um 14:55:54 Uhr:
Die Crux an der Sache ist, daß das Drehmoment mit der langen Übersetzung gewaltig abnimmt. Sprich, das Raddrehmoment bei langer Getriebeübersetzung so stark einbricht, daß es nicht mehr ausreicht, um gegen den Fahrtwind und andere Widerstände anzukämpfen. Daher erreichen die meisten Autos mit 8 oder 9 Gängen die Vmax nur noch im 6. oder 7. Gang.
Das macht aber gar nichts, denn mit dermaßen vielen Gängen ist es völlig egal, dass der 8. oder 9. Gang nicht für die Höchstgeschwindigkeit tauglich ist. Diese dienen vielmehr einer enormen Drehzahlreduktion. Bei einem aktuellen Mercedes S 500 mit 9 G - Tronic zeigt der Drehzahlmesser bei 200 Sachen nur knapp über 2000 U/min. an, das ist eine neue Dimension hinsichtlich Niedrigdrehzahl.
Zitat:
Bei einem aktuellen Mercedes S 500 mit 9 G - Tronic zeigt der Drehzahlmesser bei 200 Sachen nur knapp über 2000 U/min. an, das ist eine neue Dimension hinsichtlich Niedrigdrehzahl.
Das ist entweder die Unwahrheit, Unwissenheit oder Faulheit (zur Recherche).
Ein S500 hat beispielsweise als Serienbereifung 245/50R18. Daraus ergeben sich 2.205mm Abrollumfang ((245*0,5*2+18*25,4)*3,14=2.205mm), die sich auch bei den anderen Bereifungen nicht ändern. Die 9G-Tronic hat im 9. Gang eine Übersetzung von 1:0,60 und das Hinterachsdifferenzial des S500 eine Übersetzung von 1:2,47. Das ergibt bei 2.000U/min eine Geschwindigkeit von 178km/h (2.000/(0,6*2,47)*2.205/1.000.000*60) und nicht 200km/h.
Vielleicht geht bei den hohen Geschwindigkeiten der Tacho vor, das sollte man mal per GPS-Tacho verifizieren.
Zitat:
@Spezialwidde schrieb am 8. November 2015 um 19:45:30 Uhr:
Vielleicht geht bei den hohen Geschwindigkeiten der Tacho vor, das sollte man mal per GPS-Tacho verifizieren.
So ein Tacho geht üblicherweise 3% vor, also bei 180km/h gerade mal 6km/h und nicht 22km/h.
Zitat:
@flat_D schrieb am 8. November 2015 um 19:43:17 Uhr:
Ein S500 hat beispielsweise als Serienbereifung 245/50R18. Daraus ergeben sich 2.205mm Abrollumfang ((245*0,5*2+18*25,4)*3,14=2.205mm), die sich auch bei den anderen Bereifungen nicht ändern. Die 9G-Tronic hat im 9. Gang eine Übersetzung von 1:0,60 und das Hinterachsdifferenzial des S500 eine Übersetzung von 1:2,47. Das ergibt bei 2.000U/min eine Geschwindigkeit von 178km/h (2.000/(0,6*2,47)*2.205/1.000.000*60) und nicht 200km/h.
Bei 200 km/h sind´s errechnete 2300 U/min. Da der Tachometer abweicht, ist bei "Tacho 200" eine Drehzahl, die nur knapp über 2000 liegt, zu sehen. Auf jeden Fall ist die Übersetzung extremst lang, die Gangreichweite des 9. Ganges (fast 600 km/h) spricht hier eine deutliche Sprache.