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Was begrenzt eigentlich die maximale Drehzahl?

Themenstarteram 16. Oktober 2011 um 17:00

Kann mir hier jemand mit Fachwissen (Ingenieure vor) erläutern, was genau die Drehzahl eines Motors begrenzt und weshalb diese maximalen Drehzahlen von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich sind? Insbesondere, weshalb ist die maximale Drehzahl beim Diesel so viel niedriger und weshalb bei F1-Motoren oder Motorrädern so extrem hoch?

Danke im Voraus :)

Beste Antwort im Thema

Seid Ihr jetzt mit dem Schwanzvergleich fertig?

Da ist ein Forum kaum besser wie mancher Fachausschuß. Die Profs prügeln sich um Begriffe und deren Definitionen, den Rest tangiert das äußerst periphär. Und die Physik schonmal gar nicht. Also bitte weiter aufeinander rumhacken, das sah mit den Excel Sheets beinahe langweilig sachlich aus. Wenn man jetzt noch die Ordinate auf n/n_max normiert hätte, wäre die Skalierung nicht so "kaputt".

 

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am 18. Oktober 2011 um 21:24

Zitat:

Original geschrieben von calcifer

Vor allem verstehe ich auch, dass man nicht Äpfel (Drehmoment) mit Birnen (Leistung) vergleicht.

Dachte eigentlich, mein erstes Posting sei ausreichend und wird von dir, der hier dem ganzen Forum die Physik erklärt, gleich verstanden...:rolleyes:

schau mal, ich will dich doch nicht für doof verkaufen, und ich denke schon das die Sache nur auf einem Mißverständniss beruht.

nochmals zur Ausgangssituation..

Es gibt in der Fahrzeugtechnik die Begrifflichkeit der Drehmomentkonzepte (Antriebsstrang) und der Drehzahlkonzepte. gibt es, kann in der Fahrzeugtechnik Klade nachgeschaut werden.

diese wurden besprochen, weil es um die Drehzahlbegrenzung maximale Drehzahlen und Haltbarkeiten in diesem Tread ging.

daraufhin wurde als Einwandt die Formel Mxn/9550 genannt.. so sind wir auf NM und PS gekommen.

Ich habe erläutert das Drehmomentantriebe keinesfalls mit Drehzahlantrieben gleichzusetzen sind, da sie unterschiedliche Vor und Nachteile haben, eben auch was die Fortbewegung angeht.

Ein Motorad hat geringe Fahrwiderstände und eignet sich deshalb gut für das Drehzahlkonzept ein LKW hat erhebliche Fahrwiderstände, braucht daher Kraft aber keine Höchstleistungen zu erbringen was die Vmax angeht.

daraus resultierte meine Auflistung, die ja auch in der Realität zutrifft..

Ein Automotor hat zu 90% mehr Drehmoment als ein Zweiradmotor.. und ein LKW Motor mehr Drehmoment als ein PKW Motor!!!

Ist das bei PS auch so???

NEIN!!

Hier habe ich noch einen Ansatz..

Zitat:

Original geschrieben von snooopy365

Auch wenn es nicht zum Thema gehört: Drehmoment lässt sich duch Übersetzungen ändern.

man muss nur die übersetzung ändern.

Aber 150PS@6000upm sind immer 150PS.

Also sind die vergleiche PS vs. Nm totaler Bullshit

Ja, richtig, die Radleistung ist auch immer die des Motors, abzüglich des Wirkungsgrades.

Ist die Radkraft auch immer dieselbe?? Nein, mit zunehmenden Gang steigt die Drehzahl und die Kraft sinkt.. die Leistung bleibt gleich..

Ist deswegen egal im welchen Gang man fährt, die Leistung ist ja gleich??

Ne, also mein Wagen überwindet am besten die Schwerkraft, wenn er Kraft hat und nicht wenn die Leistung in jedem Gang dieselbe ist.

Grüße und bis morgen..:D;)

@soxx83

Stehst du jetzt eigentlich immer noch zu deiner Behauptung es gäbe Motoren mit mehr Drehmoment als Leistung?

Wenn ja, gebe ich es auf und gehe schlafen. :o

Du kannst oder willst es nicht verstehen. Ist ja auch nicht so wichtig, geht ja nur um Physik. :rolleyes:

am 18. Oktober 2011 um 21:45

Zitat:

Original geschrieben von calcifer

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

Und jetzt schau mal was ich geschrieben habe. . . .

"Was ergibt dabei keinen Sinn, es gibt Motoren mit 500Nm und 500PS und es gibt Motoren mit 3000Nm und 500PS. eigentlich ganz deutlich formuliert..;):)"

Darum geht es gar nicht.

Es geht um:

Zitat:

Original geschrieben von calcifer

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

 

Motorrad-> Auto-> NKW->schwere Arbeitsgeräte-> Schiffe.

Leistung->mehr Drehmoment->hauptsächlich Drehmoment->wesentlich mehr Drehmoment als Leistung.

Ich werde dir jetzt nicht zum 3ten oder 4ten mal erklären warum das nicht stimmt. Schlaf mal ne nacht drüber. ;)

Ansonsten kannst du aufhören mir die Zusammenhänge Moment, Leistung und co. zu erklären. Kenne ich bereits.

Auch wenn ich das mit dem Bodybuilder und Marathonläufer gut fand. ;)

Vor allem verstehe ich auch, dass man nicht Äpfel (Drehmoment) mit Birnen (Leistung) vergleicht.

Dachte eigentlich, mein erstes Posting sei ausreichend und wird von dir, der hier dem ganzen Forum die Physik erklärt, gleich verstanden...:rolleyes:

Vor allem hat das alles nichts mit der Frage zu tun. Dass technische Vorgaben, Eingriffe oder andere Maßnahmen die Höchstdrehzahl beschränken, ist alles klar und geschenkt.

Was ich meine, kann ich am besten an meiner alten Boxer-BMW R100 R erklären, mit der ich mich in den 90er Jahren intensiv beschäftigt habe.

Sie dreht laut Werksangabe max. 7600 min-1, schafft aber auf ebener Strecke nur 185 km/h, was bei Ihrer Übersetzung ca. 6.200 min-1 entspricht. Danach kriegt sie offenbar nicht mehr genug energiereiches Gas (also Luft-Benzin-Gemisch), damit sie noch höher käme. Das ist der zitierte Ladungswechsel (auch als Strömungsmenge bezeichnet). Mechanisch ginge es bei der BMW höher, denn im 4. Gang von 5 schafft sie das. Bloß geht wegen begrenzten Ladeweges (entweder Ansaugteil oder Auspuff) eben nicht mehr rein. Das heißt auch, dass der Energieanteil zum Erreichen der theoretischen ca. 220 km/h nicht mehr da ist. Mit einem kleineren Gang, ist alles für jeden Motor kein Kunststück. Der wird aber normalerweise auf Höchstleitung im letzten Gang ausgelegt, denn das interessiert den sportlichen Kunden am meisten. Und - ich denke - in dieser Richtung geht auch allein die Frage. Bleibt also am Ball.

barmbrun

am 18. Oktober 2011 um 21:55

Zitat:

Original geschrieben von calcifer

@soxx83

Stehst du jetzt eigentlich immer noch zu deiner Behauptung es gäbe Motoren mit mehr Drehmoment als Leistung?

Wenn ja, gebe ich es auf und gehe schlafen. :o

Du kannst oder willst es nicht verstehen. Ist ja auch nicht so wichtig, geht ja nur um Physik. :rolleyes:

JA!

Ich meine ich habe jetzt auch kein Bock mehr, aber was an der Aussage so schlimm ist, ist mir nicht klar, und das solltest Du mir auch nicht übel nehmen, denn sie war ganz einfach gemeint.

http://de.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Actros_2

Drehmomentkonzept, viel Drehmoment, wenig Drehzahl, Verhältnissmäßig wenig Leistung.

über 2000Nm unter 400Kw..

http://de.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Actros_2

Drehzahlkonzept. wenig Drehmoment 145NM viel Drehzahl und Leistung 197PS (145kW) falls es das ist.

und wofür jetzt das ganze??? das man vom eigentlichen Einwandt, der unsinnig war ablenken kann.

Es ging um die reinen Zahlenwerte.

LG

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

und wofür jetzt das ganze???

Genau das, frag(t)en sich einige Protagonisten in diesem Thread....

am 18. Oktober 2011 um 22:03

Zitat:

Original geschrieben von dodo32

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

Je mehr es auf Kraft ankommt, je mehr geht man von der reinen Leistung weg, hin zu Drehmomentkonzepten.

Motorrad-> Auto-> NKW->schwere Arbeitsgeräte-> Schiffe.

Leistung->mehr Drehmoment->hauptsächlich Drehmoment->wesentlich mehr Drehmoment als Leistung.

Die letzliche Haltbarkeit ist ein positiver Nebeneffekt der Drehmomentkonzepte, aber keineswegs der Hauptgrund /alleinige Grund für die Konzepte.

:confused::confused: Die Leistung ist ein Produkt aus Drehmoment und Drehzahl. P = m x n / 9550

Ich sage es mal ganz einfach, Dir erkläre ich es auch nochmal! das ein Produkt ein Ergebniss ist, aber keinesfalls die Faktoren des Ergebnisses gleichschaltet.!!!

Gib Diesel keinen Chance..:D;) (Avatar von dodo..)

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

Zitat:

Original geschrieben von dodo32

 

:confused::confused: Die Leistung ist ein Produkt aus Drehmoment und Drehzahl. P = m x n / 9550

Ich sage es mal ganz einfach, Dir erkläre ich es auch nochmal! das ein Produkt ein Ergebniss ist, aber keinesfalls die Faktoren des Ergebnisses gleichschaltet.!!!

...das haste mir schon versucht auf der vorherigen Seite zu erklären. Und ich hab Dich verstanden. Nur Du hast nicht verstanden, was Du uns sagen willst, bzw. relativierst mit jedem weiteren Beitrag das von Dir geschriebene und ziehst Deine Aussagen aus dem Zusammenhang.

am 18. Oktober 2011 um 22:14

Drehmomentverlauf ohne Leistungspitze bei Kraftbedarf.

Leistungsspitze bei Leichtbau und Fahrdynamik und geringen Fahrwiderständen. Leistung aus der Drehzahl und nicht aus der Kraft.

LKW-> langsamlaufender Diesel.. viel Kraft.

Sportwagen Hochdrehzahlmotor-> viel Leistung

Haltbarkeit kommt dann, primär geht es um das Anforderungsprofil.

 

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

Zitat:

Original geschrieben von snooopy365

Auch wenn es nicht zum Thema gehört: Drehmoment lässt sich duch Übersetzungen ändern.

Soll heißen: 300Nm = 3000Nm

man muss nur die übersetzung ändern.

Aber 150PS@6000upm sind immer 150PS.

Also sind die vergleiche PS vs. Nm totaler Bullshit

nehmen wir an, der Raupenmotor hat ein Drehmoment von 1000Nm bei 750-1750U/min und leistet bei der Abregeldrehzahl von 1750U/min also 183Kw..

So, jetzt nehmen wir nen 3,0 Liter PKW Motor mit 183Kw bei 6000U/min. das Drehmoment ist im maximum bei 4000U/min mit 300Nm und hat in der Leistungsspitze noch die 293Nm um die 183kw zu leisten.

bei 3000U/min ist das Drehmoment des Motors ohne Aufladung und modernen schnick schnack zu vergessen, es beläuft sich auf nichtmal 200Nm.

Das Übersetze jetzt mal auf die Kraft des anderen Motors, nicht in einem Punkt, sondern über den Verlauf von den 1000U/min mit 1000Nm Drehmoment.

Da Du ja studierter Fahrzeugtechniker bist, sollte das ein leichtes sein..

Evtl. überdenkst du dann deinen Aussage.

Grüße

Ok machen wir mal, wir geben beiden Motoren der einfachheithalber ein Stufenloses Getriebe.

Einmal beträgt die Achsübersetzung um die 1:1 (so das halt 3000Nm gehalten werden, natürlich verändert sich dabei die Übersetzung)

und einmal dann 10:1 (wieder mit variabler übersetzung also +/-)

Bei gleicher Kraft liegt das GLEICHE an der Achse an.

Warum Hochdrehende PKW Motoren schlechter "ziehen" können ist schlichtweg das Anfahren aus niedriger Drehzahl.

Daher sind Automatikfahrzeuge dabei auch im Vorteil, da man hier keine "starre" übersetzung hat solange der Wandler arbeitet.

Mit einer normalen Kupplung sieht man dann schnell das sich Kupplungen in Rauch auflösen.

Die Problematik dabei ist einfach: Egal wie ich das Getriebe übersetze, ich müsste bei einem hochdrehenden Motor immer erst durch den niedrigen Drehzahlbereich, da mit Drehzahl und Last anfahren die Kupplung schrotten würde.

Daher sind hier die Motoren die früh viel Drehmoment bringen besser.

Wenn die Kiste einmal rollt, sind beide vergleichbar, z.B. Autobahnsteigung mit Pferdeanhänger, hier ist es egal ob ich einen Diesel habe der bei 1500upm maximale Leistung bringt oder einen Benziner der sie bei 7000upm bringt. Wenn die Leistung und das Raddrehmoment gleich sind, sind sie auch gleich schnell den Berg hoch.

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

nehmen wir an, der Raupenmotor hat ein Drehmoment von 1000Nm bei 750-1750U/min und leistet bei der Abregeldrehzahl von 1750U/min also 183Kw..

So, jetzt nehmen wir nen 3,0 Liter PKW Motor mit 183Kw bei 6000U/min. das Drehmoment ist im maximum bei 4000U/min mit 300Nm und hat in der Leistungsspitze noch die 293Nm um die 183kw zu leisten.

bei 3000U/min ist das Drehmoment des Motors ohne Aufladung und modernen schnick schnack zu vergessen, es beläuft sich auf nichtmal 200Nm.

 

Das Übersetze jetzt mal auf die Kraft des anderen Motors, nicht in einem Punkt, sondern über den Verlauf von den 1000U/min mit 1000Nm Drehmoment.

Da Du ja studierter Fahrzeugtechniker bist, sollte das ein leichtes sein..

 

Evtl. überdenkst du dann deinen Aussage.

 

Grüße

Ein halbwegs guter 3 l PKW-Motor, der 300 Nm bei 4000 1/min und 293 Nm bei 6000 1/min schafft, schafft auch die 300 Nm bei 3000 1/min und selbst noch bei 2000 1/min und weniger (das Thema mit den 90 % vom maximalen Moment über den Drehzahlverlauf hatten wir ja schon mal).

 

Der Raupenmotor hat ein Drehzahl-Verhältnis von 2,33 (1750/750), d.h., dem PKW-Motor reichen mit entsprechend angepasster Übersetzung für die gleiche Übung 2570 bis 6000 1/min. Absolut kein Problem für ihn. Womit wir wieder bei meiner Aussage wären: 500 PS sind 500 PS, egal, bei welchem Moment.

 

So, und jetzt überdenke mal :p

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

 

JA!

Ich meine ich habe jetzt auch kein Bock mehr, aber was an der Aussage so schlimm ist, ist mir nicht klar, und das solltest Du mir auch nicht übel nehmen, denn sie war ganz einfach gemeint.

Ich nehme es dir nicht übel, du kannst ja nichts dafür. :D

Ich gebe mich vielmehr geschlagen und akzeptiere, dass Ein Motor mehr Drehmoment als Leistung haben kann.

Daraus ergeben sich ganz neue Möglichkeiten.

Ab heute habe ich z.B. Mehr Geld als meine Nachbarn Zinsen bekommen. Oder mein Auto hat mehr Drehzahl als es wiegt. usw.

(nach deiner Logik, müsste das ja Sinn ergeben)

Vor allem mache ich aber mein Versprechen wahr und gehe schlafen.

gn8

Achso, bevor du jetzt wieder die Welt der Hochdrehzahl und Drehmomentkonzepte erklärst. Ehrlich gesagt, interessiert mich das gar nicht so. Stein des Anstoßes war nur die obige Behauptung. Auf deren Unsinnigkeit wollte ich hinweisen. Mehr nicht.

am 19. Oktober 2011 um 3:51

Wie wär's mit Drehzahlen zwischen 0 und 1, dann kann aus ganz viel Drehmoment sehr wenig Leistung werden ;) Ändert aber nix an der Unvergleichbarkeit.

am 19. Oktober 2011 um 10:01

Wie war das gleich mit den Ingenieuren?? und wie war das noch mit dem stufenlosen Getriebe.. wohl gesondert zu betrachten, was die Kraftübertragung angeht, und keinesfalls eine Übersetzung im klassischen Sinn..

Was ja auch nahezu alle PKWs haben..

..genauso wie 300Nm unter 3000U/min.

Viel Spass noch bei eurer Märchenstunde.:D;)

Die Quizfrage lautet:

Wieso hat ein PKW Motor mit 75PS soviel Drehmoment wie ein Motorrad mit 150PS und ein LKW mit 200PS soviel Drehmoment wie ein M5 mit 500Ps.

vermutlich haben sich da Fahrzeugkonstrukteure vertan, sie hätte besser hier fragen sollen.

oder die Drehzahl nicht so Begrenzen sollen.;)

Schönen Tag zusammen.

@ calcifer.. es ging um die Verhältnismäßigkeit der Zahlenwerte, wenn Du sonst keine Argumente hast, scheine ich ja ganz richtig zu liegen.

Zitat:

Original geschrieben von Soxx83

Wie war das gleich mit den Ingenieuren??

Du bist jedenfalls offensichtlich keiner.

Zitat:

..genauso wie 300Nm unter 3000U/min.

Viel Spass noch bei eurer Märchenstunde.:D;)

Die Messlatte für Saug-Ottomotoren liegt bei 100 Nm/l, aktuelle Motoren, die auf der Höhe der Zeit sind, schaffen in der Spitze mehr. Durch die üblichen Maßnahmen (verstellbare Nockenwellen und Schaltsaugrohre) halten diese Motoren das Drehmoment über ein sehr weites Drehzahlband, da ist nicht schlagartig unterhalb von 3000 1/min nur noch 2/3 des Momentes vorhanden.

 

Mein beliebtes Beispiel: Der 3 l 6-Zylinder Saugmotor von BMW. 320 Nm von 2750 - 3000 1/min, bei Nenndrehzahl 6700 1/min noch 285 Nm (89 %).

 

Aber darum ging es gar nicht, du weichst auf Nebenthemen aus.

 

Zitat:

@ calcifer.. es ging um die Verhältnismäßigkeit der Zahlenwerte, wenn Du sonst keine Argumente hast, scheine ich ja ganz richtig zu liegen.

Nein, es ging um Deine Aussage "wesentlich mehr Drehmoment als Leistung". Da macht es absolut keinen Sinn, über die Verhältnismäßigkeit von Zahlenwerten zu philosophieren. Hier geht's um Physik. Du weichst wieder mal aus.

 

Oder möchtest Du mal über die Verhältnismäßigkeit von 21 °C Raumtemperatur zu 3 W einer LED-Lampe berichten?? (Immerhin Faktor 7!!!)

Um nebenbei  mal wieder auf's Thema zu kommen:

 

Es muss nicht zwangsläufig die Luft sein, die die maximale Drehzahl begrenzt.

 

Ein Freund von mir hatte vor ewigen Zeiten einen Fiat 127, 45 PS aus 0,9 l. Recht simpel aufgebauter Motor, Kurbelwelle nur dreifach gelagert und untenliegende Nockwenwelle mit Stößelstangen. Einen Drehzahlbegrenzer gab es nicht.

 

Mein Freund drehte das Ding extrem: Bis 8400 1/min!! Die Grenze war rein mechanischer Art: Die Ventile fingen an zu klappern, weil die Dynamik des Ventiltriebs am Ende war.

 

Ich möchte sogar behaupten, dass die Drehzahlgrenze immer mechanischer Natur ist, Luft sollte immer genug vorhanden sein. Es ist doch nicht vorausgesetzt, dass im höchsten Gang gefahren wird, oder? Im 1. Gang oder gar im Nullgang wird die Luft kein Problem sein, weil es hier nicht viel Drehmoment (= Luft) braucht, um den Motor hochzudrehen.

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