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Was begrenzt eigentlich die maximale Drehzahl?
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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231 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von Hitman47
Off Topic
Bekommt Ihr noch die 10 Seiten voll?
Sicher nicht, wenn uns der Kollege Soxx endlich verrät, was er genommen hat. Wir wollen nämlich auch was :D
@Soxx:
Du wirfst mit Zahlen um Dich und merkst nicht mal, dass Du Dir dabei selbst widersprichst.
Beispiel:
"würde man die 4,5 ansetzen, würde man den Hochdrehzahlmotor in der Drehzahl 4,5x800U/min(Drehmomentverlauf des Actros) 3600U/min reduzieren und kommt so auf 7750-3600=4150U/min.. dort liegen allerdings nurnoch 400NM an, wärend der Actros noch im vollen Saft von 2400Nm steht."
"schon bei 3.500 min–1 stellt er 450 Newtonmeter Drehmoment zur Verfügung"
Denkst Du Dir eigentlich die technischen Daten zu den Motoren selbst aus?
Noch ein Zitat von Dir (bzw. BMW):
"Und 80 Prozent des maximalen Drehmoments sind über den – für einen Sportmotor – weiten Drehzahlbereich von 5.500 min-1 abrufbar."
Im Klartext heisst das:
Min. 416 Nm von 2750 bis 8250 1/min. Im Punkt der Nennleistung sind es 459 Nm, 88% des Maximums. Der Actros kommt übrigens "nur" auf 1989 Nm, also knapp 83 %.
8250 bis 2750 /min - das ist ein Verhältnis von 3:1. Folglich müsste der Actros von 633 bis 1900 1/min ebenfalls mindestens 80 % seines maximalen Momentes bringen. In Anbetracht der 83 % bei 1800 1/min dürfte das knapp werden.
Wir stellen also fest, dass die Motoren in einem ähnlichen (relativen !!) Drehzahlband durchaus vergleichbare (relative !!) Drehmomente erzeugen.
Und jetzt machen wir ein Gedankenexperiment:
Ein LKW, daneben stehen zwei schwarze Kisten, A und B. Aus diesen Kisten kommt lediglich eine Abtriebswelle heraus, hineinschauen können wir nicht.
In der einen Kiste sitzt der Actros-Motor und treibt direkt die Abtriebswelle an, in der anderen Kiste der M5-Motor mit einem einstufigen Getriebe mit der Untersetzung 4,33.
Damit erhalten wir (an der Abtriebswelle der Black-box):
635 1/min Actros ?? Nm, M5 1801 Nm
1000 1/min Actros 2400 Nm, M5 2044 Nm
1400 1/min Atros 2195 Nm, M5 2252 Nm
1800 1/min Actros 1989 Nm, M5 1987 Nm
Die beiden Motoren liegen also gar nicht so weit auseinander. Insbesondere der M5-Motor ist natürlich mit seiner Auslegung recht speziell. Man könnte das Gedankenexperiment dahingehend erweitern, dass die Motoren so ausgesucht werden, dass an der Abtriebswelle kein Unterschied bzgl. der Drehmomente erkennbar wären.
Frage: Wie kann man von außen durch Messungen an der Abtriebswelle erkennen, welcher Motor in Kiste A und welcher in Kiste B steckt?
Mir fallen spontan zwei Möglichkeiten ein... :)
Zitat:
Original geschrieben von Hitman47
Off Topic
Bekommt Ihr noch die 10 Seiten voll?
Ich denke doch, habe ja gerade kräftig dazu beigetragen :D
Schleppmomentmessung.........
.......und genau da liegt der Hund begraben......
Gruß SRAM
Hallo,
ich würde die Abtriebswelle abbremsen. Beim Actros-Motor steigt das Drehmoment kontinuierlich mit fallender Drehzahl an.
Hier ein recht Interessanter Beitrag zum Thema Drehmoment - Leistung:
Grüße,
Frank
Zitat:
Original geschrieben von SRAM
Schleppmomentmessung.........
.......und genau da liegt der Hund begraben......
Gruß SRAM
Okay, das ist Möglichkeit drei ;)
Obwohl...
Das Schleppmoment eines 16 l Dieselmotors im Vergleich zu einem 5 l Ottomotor... Mit 4,33 multipliziert... Ich würde jetzt nicht darauf wetten wollen, wer das höhere Schleppmoment hat.
Aber ein guter Ansatz!
Der höher drehende hat mit Sicherheit die höhere inneren Reibungsverluste und damit das höhere in der Anordnung messbare äußere Schleppmoment.
Gruß SRAM
Ich würde einfach die Ohren spitzen. Ein MB Actros klingt etwas anders als ein M5.
Ne Spaß, mehr als Abbremsen und schauen, wie sich das Drehmoment verhält, fällt mir jetzt auch nicht ein.
Na, ist doch okay, in einer Demokratie hat jeder das Recht auf seine Meinung und darf diese auch zum besten geben, also sollte man auch soviel Toleranz haben, dieses zu akzeptieren.
Ich für meinen Teil akzeptiere die Meinung hier, erkenne aber viele Argumente nicht an..
Zum 1. ist ein Fachbeitrag von einem Fachmann geschrieben, und nicht von einem Moderator von Motortalk, der offensichtlich selbst noch dazuzulernen hat.
Zum 2. unterhalte ich mich mit einem Bademeister über den Chlorgehalt in meinem Pool, aber nicht über Verbrennungsdrücke, Hubraum und deren Auswirkungen.
Zum 3. Ist doch klar, das ich mich geirrt habe, und die 16L Hubraum eines Actros reine Verschwendung sind, und für eine bessere Haltbarkeit da sind.
Desweiteren zur Sparsamkeit, denn 16L Hubraum lassen sich wesentlich besser Fluten, als 5 L Hubraum.
Zum 4. bleibt die Frage warum BMW M/// nicht mehr Hochdrehzahlmotoren baut, sonder nurnoch Biturbos. ach ja, wegen dem Verbrauch, der ja bei den Biturbos und bei den Audi Turbos bekanntermassen im Grenzeinsatz extrem niedrig ist.
Porsche, die bauen noch die schönen Sauger, ohne Drehmomentauswüchse.. ach ja, habe vergessen, der neu Porsche ist ja einige Kg leichter geworden und wiegt nur knapp über 1400kg.
Nein, das kann es nicht sein.. mhh
Ich bin mir sicher, das das Technikforum einiges an richtigen Antwortet bietet.. das der Wirkungsgrad im Antriebsstrang mit zunehmender Drehzahl schlechter wird hat sich hier ja auch schon nach einer Seite rumgesprochen, es besteht also noch Hoffnung.
MFG
Zitat:
Original geschrieben von Soxx83
Zum 3. Ist doch klar, das ich mich geirrt habe, und die 16L Hubraum eines Actros reine Verschwendung sind, und für eine bessere Haltbarkeit da sind.
Desweiteren zur Sparsamkeit, denn 16L Hubraum lassen sich wesentlich besser Fluten, als 5 L Hubraum.
Zum 4. bleibt die Frage warum BMW M/// nicht mehr Hochdrehzahlmotoren baut, sonder nurnoch Biturbos. ach ja, wegen dem Verbrauch, der ja bei den Biturbos und bei den Audi Turbos bekanntermassen im Grenzeinsatz extrem niedrig ist.
Porsche, die bauen noch die schönen Sauger, ohne Drehmomentauswüchse.. ach ja, habe vergessen, der neu Porsche ist ja einige Kg leichter geworden und wiegt nur knapp über 1400kg.
Nein, das kann es nicht sein.. mhh
Ich bin mir sicher, das das Technikforum einiges an richtigen Antwortet bietet.. das der Wirkungsgrad im Antriebsstrang mit zunehmender Drehzahl schlechter wird hat sich hier ja auch schon nach einer Seite rumgesprochen, es besteht also noch Hoffnung.
MFG
Menno ich wollt doch nix mehr schreiben :( ... klappt wohl nicht.
Zum 3. Kostengünstiger ist ein solches Fahrzeug, da Diesel subventioniert und pro Liter und nicht Energiegehaltmäßig versteuert wird.
Dadurch macht ein Turbo-Diesel Konzept für den Transport einfach mehr Sinn.
Turbodiesel mit Drehzahl zu bauen ist in anbetracht der Abgasnormen und des Verbrennungsprinzip des Diesels realtiv sinnlos.
Daher drehen die Dinger halt nicht.
Zum 4. Weil Turbolader den Wirkungsgrad eines Motors erhöhen und damit den Verbrauch senken.
Also nimmt man lieber einen 4,3l Turbo der 7000upm dreht als ein 4,3l Sauger der 9000upm dreht.
Beim Turbolader braucht man die Drehzahl nicht um Leistung zu erzeugen, also wäre es verschwendete Mühe und Geld den Motor 9000upm drehen zu lassen.
Porsche baut Sauger aus Tradition und für den Rennsporteinsatz, hintergrund ist schlicht und einfach das die Leistungsentfaltung linerarer ist und man die Fahrzeuge minimal "direkter" fahren kann.
Allerdings baut Porsche auch genug Fahrzeuge wo man auf Leistung per Turbo setzt. Halt 911 Turbo und GT2.
Zitat:
Original geschrieben von snooopy365
Menno ich wollt doch nix mehr schreiben :( ... klappt wohl nicht.
Dann lass es doch einfach, mich stört es zwar nicht, aber wenn es Dich stört..
Zitat:
Original geschrieben von snooopy365
Zum 3. Kostengünstiger ist ein solches Fahrzeug, da Diesel subventioniert und pro Liter und nicht Energiegehaltmäßig versteuert wird.
Dadurch macht ein Turbo-Diesel Konzept für den Transport einfach mehr Sinn.
Turbodiesel mit Drehzahl zu bauen ist in anbetracht der Abgasnormen und des Verbrennungsprinzip des Diesels realtiv sinnlos.
Daher drehen die Dinger halt nicht.
Das ist aber ganz neu.. Donna..
Aber wieso baut man einen mit 16L Hubraum und 2400Nm Drehmoment und nicht einen mit 7 L Hubraum und 1200Nm Drehmoment, wäre dann immerhin noch bei 4000U/min genausoviel Leistung.
Bei den Dingern
Zitat:
Original geschrieben von snooopy365
Beim Turbolader braucht man die Drehzahl nicht um Leistung zu erzeugen, also wäre es verschwendete Mühe und Geld den Motor 9000upm drehen zu lassen.
Die M GmbH ist geizig geworden, deswegen kostet der M Biturbo auch 10 Scheine mehr als der V10.
immer diese Aktienkurse.
Wurde der alte M5 nicht immer als zu hektisch und zu schwach untenrum bezeichnet?
Ich habe in fast jedem Test gelesen, die Musik beginnt erst ab 5000U/min, darunter ist es nicht die Motorisierung, die einer Limousine entspricht, kann das aber auch verwechseln.
Zitat:
Original geschrieben von snooopy365
Porsche baut Sauger aus Tradition und für den Rennsporteinsatz, hintergrund ist schlicht und einfach das die Leistungsentfaltung linerarer ist und man die Fahrzeuge minimal "direkter" fahren kann.
Allerdings baut Porsche auch genug Fahrzeuge wo man auf Leistung per Turbo setzt. Halt 911 Turbo und GT2.
Die M GmbH baut übrigens auch aus Tradition. Der Hintergrund ist natürlich schlicht und einfach die Leistungsentfaltung.. besonders schlicht und einfach eben, man könnte auch sagen linear.
Der GT2 wurde nicht in jeder Baureihe angeboten, aber wohl in den letzten, deswegen zeigt deine Aussage wenig Hintergrundwissen, der Turbo ist allerdings seit Mitte der 70er als Antwort auf den 02 Turbo im Dauerbetrieb bei Porsche, ja richtig.
Ob das genug Fahrzeuge sind, weiß ich nicht, es gibt nur 3 Varianten, den Turbo, als Zulage den Turbo S und einen Gt2..
In den Saugervarianten gibt es 2 stellige Saugervarianten, vom Standartsauger über den S in mehreren Ausführungen hin zum GT3RS, und das soll anscheinent auch so bleiben.
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Du wirfst mit Zahlen um Dich und merkst nicht mal, dass Du Dir dabei selbst widersprichst.
..
Denkst Du Dir eigentlich die technischen Daten zu den Motoren selbst aus?
Ich wiederspreche mir nicht, und ich erfinde die Daten auch nicht, ich runde:D;) so wie ich sie in Erinnerung habe, denn es geht nicht um 100U/min oder 100Nm mehr oder weniger, es geht um die Veranschaulichung der Sache und nicht um meine Habilitation.
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Damit erhalten wir (an der Abtriebswelle der Black-box):
635 1/min Actros ?? Nm, M5 1801 Nm
1000 1/min Actros 2400 Nm, M5 2044 Nm
1400 1/min Atros 2195 Nm, M5 2252 Nm
1800 1/min Actros 1989 Nm, M5 1987 Nm
Das leuchtet ein, sogar genau das was ich zuvor gemacht habe, und gibt mir auch recht, auch wenn Du deinen Daten etwas zum Vorteil des M5 ausgerechnet hast, aber das lasse ich bei deinem Gedankenspiel mal durchgehen.
selbst im optimalen Fall für den M5 trennen die beiden gute 200Nm an der Ausgangswelle und das Getriebe und die Achsübersetzung kommen noch dazu, also kann man von grob 1000Nm am Rad ausgehen. denn die Hinterachsübersetzung beträgt 4,83..
von der zusätzlichen Kraft im ersten Gang mal noch garnicht geredet, dürfte sich nochmals verdoppeln.
Im optimalen Fall für den Actros, trennen die beiden 400Nm.. macht ca.;) 3000Nm mehr am Rad im Durchschnitt.
Oder anders gesagt, min. 10% (200Nm)Beschleunigungsvorteil für den Actros, bei gleicher Leistung.
Ohne Wirkungsgrad, oder sonstige Pingeleien.
Würde man das konkreter im Schaltintervall berechnen, denke ich, das es deutlich mehr wie 10% Vorteil für den Actros wären, besonders in der Praxis, da die Massenträgheit dem M Motor gehörig aufs Gemüt drücken würde, und jede 10Nm zuwenig einen Schaltvorgang bedeuten können.
Das sind die 10%, für die Du vor 2 Wochen einen Tread gesprengt hast, bei der Verbrauchsfrage bei Schichtladungen, mit dem Unterschied, das hier der Beweis leichter ist..
..und deswegen schlage ich hier auch mal zu, denn einer muß mal Licht ins Tal der Finsterniss bringen.:D:D;)
MFG
Original geschrieben von Soxx83
Zitat:
Aber wieso baut man einen mit 16L Hubraum und 2400Nm Drehmoment und nicht einen mit 7 L Hubraum und 1200Nm Drehmoment, wäre dann immerhin noch bei 4000U/min genausoviel Leistung.
Bei den Dingern
Ein neuer Golf TDI macht 140PS aus 2litern Hubraum und damit 70PS pro Liter Hubraum
Daher hat ein 7l Diesel dann nur 500PS .. oh wunder 70PS pro Liter Hubraum.
Warum hat das Fahrzeug nun 7l? Weil man sonst nicht auf die gewünschte Leistung kommt.
Wie man ebenfalls erkennen kann ist der Motor schon extrem ausgelastet da er vergleichbare pro Liter Leistungen wie ein PKW Dieselmotor bringt, das ist eigentlich aufgrund der gewünschten hohen Haltbarkeit ehr unüblich.
Zitat:
Original geschrieben von Soxx83
Zitat:
Original geschrieben von snooopy365
Beim Turbolader braucht man die Drehzahl nicht um Leistung zu erzeugen, also wäre es verschwendete Mühe und Geld den Motor 9000upm drehen zu lassen.
Die M GmbH ist geizig geworden, deswegen kostet der M Biturbo auch 10 Scheine mehr als der V10.
immer diese Aktienkurse.
Wurde der alte M5 nicht immer als zu hektisch und zu schwach untenrum bezeichnet?
Ich habe in fast jedem Test gelesen, die Musik beginnt erst ab 5000U/min, darunter ist es nicht die Motorisierung, die einer Limousine entspricht, kann das aber auch verwechseln.
Turbolader sind einfach teuer als Saugmotoren, hier ist präzisionsarbeit gefragt, da die Dinger problemlos 150.000upm machen.
Abgesehn davon steigen die Preise eh immer weiter an, von daher ist das nicht verwunderlich.
Deine weiteren Aussagen verstehe ich nicht, was genau willst du damit sagen?
Zitat:
Original geschrieben von Soxx83
Die M GmbH baut übrigens auch aus Tradition. Der Hintergrund ist natürlich schlicht und einfach die Leistungsentfaltung.. besonders schlicht und einfach eben, man könnte auch sagen linear.
Der GT2 wurde nicht in jeder Baureihe angeboten, aber wohl in den letzten, deswegen zeigt deine Aussage wenig Hintergrundwissen, der Turbo ist allerdings seit Mitte der 70er als Antwort auf den 02 Turbo im Dauerbetrieb bei Porsche, ja richtig.
Ob das genug Fahrzeuge sind, weiß ich nicht, es gibt nur 3 Varianten, den Turbo, als Zulage den Turbo S und einen Gt2..
In den Saugervarianten gibt es 2 stellige Saugervarianten, vom Standartsauger über den S in mehreren Ausführungen hin zum GT3RS, und das soll anscheinent auch so bleiben.
Warum zeigt meine Aussage wenig Hintergrundwissen?? Porsche verbaut seit ewigkeiten Turbos in ihre Top-Modelle.
Das der GT2 lange nicht gebaut wurde weiß ich selber.
Der Grund war aber einfach das ein solches Auto nicht nötig war, es kam erst mit dem PS-Wahn der letzten Jahre wieder dazu das man solch ein Auto verkaufen konnte.
Ganz klar gibt es mehr Saugervarianten, die meisten Porsche werden eh zum Brötchen holen und in die Garage stellen gekauft.
Es ist allerdings wahrscheinlich das demnächst auch in den kleinen Porsche Modellen wegen der Effizenz Turbo Motoren verbaut werden.
Allerdings dann deutlich Hubraumschwächer.
Die RS Modelle sind für den Massenrennsport oder Private Rennfahrer.
Die "schnellen" Rennteams beim 24Std. Rennen fahren nach wie vor Porsche-Turbo.
Zitat:
Original geschrieben von Soxx83
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Damit erhalten wir (an der Abtriebswelle der Black-box):
635 1/min Actros ?? Nm, M5 1801 Nm
1000 1/min Actros 2400 Nm, M5 2044 Nm
1400 1/min Atros 2195 Nm, M5 2252 Nm
1800 1/min Actros 1989 Nm, M5 1987 Nm
Das leuchtet ein, sogar genau das was ich zuvor gemacht habe, und gibt mir auch recht, auch wenn Du deinen Daten etwas zum Vorteil des M5 ausgerechnet hast, aber das lasse ich bei deinem Gedankenspiel mal durchgehen.
selbst im optimalen Fall für den M5 trennen die beiden gute 200Nm an der Ausgangswelle und das Getriebe und die Achsübersetzung kommen noch dazu, also kann man von grob 1000Nm am Rad ausgehen. denn die Hinterachsübersetzung beträgt 4,83..
von der zusätzlichen Kraft im ersten Gang mal noch garnicht geredet, dürfte sich nochmals verdoppeln.
Im optimalen Fall für den Actros, trennen die beiden 400Nm.. macht ca.;) 3000Nm mehr am Rad im Durchschnitt.
Oder anders gesagt, min. 10% (200Nm)Beschleunigungsvorteil für den Actros, bei gleicher Leistung.
Ohne Wirkungsgrad, oder sonstige Pingeleien.
Würde man das konkreter im Schaltintervall berechnen, denke ich, das es deutlich mehr wie 10% Vorteil für den Actros wären, besonders in der Praxis, da die Massenträgheit dem M Motor gehörig aufs Gemüt drücken würde, und jede 10Nm zuwenig einen Schaltvorgang bedeuten können.
Das sind die 10%, für die Du vor 2 Wochen einen Tread gesprengt hast, bei der Verbrauchsfrage bei Schichtladungen, mit dem Unterschied, das hier der Beweis leichter ist..
..und deswegen schlage ich hier auch mal zu, denn einer muß mal Licht ins Tal der Finsterniss bringen.:D:D;)
MFG
Der Schlag geht aber voll ins Leere! Mal abgesehen davon, dass ich im Bereich von 1400 bis 1900 1/min keinen Vorteil des Actros erkennen kann, zeigt Dein Beitrag in erster Linie, dass Du meinen Black-Box-Vergleich nicht mal im Ansatz verstanden hast. Du schwafelst von Getrieben und Achsübersetzungen, die hier überhaupt keine Rolle spielen. Denn genau darum ging es: Beide Kisten (A und B) werden in exakt dem selben Fahrzeug an exakt das selbe Getriebe geschraubt, welches sein Drehmoment an exakt das selbe Differential abgibt.
-> Setzen, sechs!
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Ich würde einfach die Ohren spitzen. Ein MB Actros klingt etwas anders als ein M5.
Ne Spaß, mehr als Abbremsen und schauen, wie sich das Drehmoment verhält, fällt mir jetzt auch nicht ein.
Ich hatte das Gedankenexperiment ja noch dahingehend modifiziert, dass an der Abtriebswelle jeweils die gleichen Momente anliegen sollen.
Ich dachte eher an diese beiden Varianten:
1.) Der M-Motor dürfte eine Leerlaufdrehzahl von ca. 700 1/min haben. Durch sein in der Black-Box enthaltenes Reduktionsgetriebe werden daraus an der Abtriebswelle 162 1/min. Da wird der Actros ziemlich sicher nicht mehr laufen -> Der M in der Black-Box hat das größere Drehzahlband!
2.) Man kann an der Abtriebswelle die durch die Verbrennungen verursachte Drehungleichförmigkeit erfassen (durch Momenten- und/oder Drehzahlmessung). Beim M-Motor würde man auf einen 43-Zylindermotor schließen (wegen 10 Zylinder * Untersetzung 4,33).
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Der Schlag geht aber voll ins Leere! Mal abgesehen davon, dass ich im Bereich von 1400 bis 1900 1/min keinen Vorteil des Actros erkennen kann, zeigt Dein Beitrag in erster Linie, dass Du meinen Black-Box-Vergleich nicht mal im Ansatz verstanden hast. Du schwafelst von Getrieben und Achsübersetzungen, die hier überhaupt keine Rolle spielen. Denn genau darum ging es: Beide Kisten (A und B) werden in exakt dem selben Fahrzeug an exakt das selbe Getriebe geschraubt, welches sein Drehmoment an exakt das selbe Differential abgibt.
-> Setzen, sechs!
Immer langsam, die 200Nm mehr werden an das selbe Getriebe gebaut, völlig richtig, aber dort werden sie untersetzt, und die 200Nm weniger eben nicht, also erstmal denken.. der M5 Motor in deiner Blackbox macht im optimalen Drehzahlbereich 2250Nm, der Actros im optimalen Drehzahlbereich 2400Nm.. dazu ist der M5 Motor 4,33x kürzer übersetzt, das Drehzahlfenster wird also 4,33x kleiner.!!!!!???
Daraus leite ich mindesetens einen Vorteil von 200Nm vor dem Getriebe ab, die dann im Getriebe nochmals untersetzt werden.
Null Punkte..!!!!
finale Höchststrafe, Lichthupe bei 300km/h..:D;)