Wieviel NM hat ansich ein Formel 1 Bolide ...
... diese frage interssiert mich ja schon seit dem letzten grand prix 😁
Beste Antwort im Thema
Einige denken immer, daß einzig das maximale
Drehmoment bestimmt, wie stark ein Fahrzeug
beschleunigt werden kann. Die Beschleunigung
(oder das was einige wohl mit Durchzug meinen -
ich kann dieses Wort übrigens langsam nicht mehr
hören. 🙂) ist aber ebenfalls abhängig von der
zugehörigen Drehzahl (und natürlich vom Fahrzeug-
gewicht), da die Übersetzung entsprechend gewählt
wird.
Um mal ein anschaulicheres Beispiel zu geben, für
die die etwas enttäuscht sind von den 390 Nm Dreh-
moment (unabhängig davon ob 390 Nm jetzt stimmt):
Da dieses maximale Drehmoment bei einer sehr hohen
Drehzahl anliegt, können wesentlich kleinere Über-
setzungen verwendet werden, als bei einem niedrig-
drehenden Motor. D.h. der Motor erzeugt zwar keine
große Kraft, aber diese dafür bei einer hohen Dreh-
zahl. Durch die kleine Übersetzung entsteht dadurch
eine sehr hohes Drehmoment an der Antriebsachse.
Der Reifen überträgt also eine hohe Kraft und das
resultiert in einer hohen Beschleunigung.
Sagen wir ein Formel 1 Wagen hat sein max. Dreh-
moment von 390 Nm bei 16000 U/min. Er kann dann
bei gleicher Geschwindigkeit, die gleiche Beschleuni-
gung 'erzeugen' wie ein Fahrzeug mit 3120 Nm (!)
Drehmoment bei 2000 U/min, aufgrund der wesent-
lich kleineren Übersetzung. (Dieses Beispiel ist zwar
keineswegs perfekt, aus mehreren Gründen. Aber ich
möchte die Sache nicht unnötig verkomplizieren 🙂)
Klingt das schon besser? 🙂
185 Antworten
Also wenn du von Fahrleistungen sprichtst ist zu unterscheiden ob du jetzt konkret Vmax oder Beschleunigung meinst.
Bei Drehmoment ist zwischen Motordrehmoment und Raddrehmoment zu unterscheiden.
Bei Beschleunigung ist weiter wichtig was wir genau wissen wollen. Also von wo bis wo beschleunigt werden soll. Reicht dafür 1 Gang aus oder sind Gangwechsel notwendig? Dann wird es nämlich kompliziert, weil wir neben der MOTORDREHMOMENTKURVE noch das Getriebediagramm benötigen.
Grundsätzlich gillt: Die Leistung ist ein rein rechnerischer Wert, welcher sich aus Motordrehmoment und Motordrehzhal ergiebt. Drehmoment ist ein messbarer Wert an der KW, den Rädern oder im Prinzip irgenwo im Antriebsstrang. Je nachdem was dann gesucht ist sind die vorhanden Drehmomentwandler (was nämlich jede Übersetzungsänderung darstellt) sowie gewisse Schleppverluste anhand von Erfahrungskonstanten einzuberechnen und der gesuchte Drehmomentswert ist gefunden.
Zitat:
Maßgeblich für die Beschleunigung a eines Fahrzeugs ist das Verhältnis
zwischen der am Hinterradumfang wirkenden Kraft F und der Fahrzeug-
masse m: a = F/m
Genau richtig! Und wie bezeichnet man die am Hinterrad wirkende Kraft? Genau, nämlich Radzugkraft. Genau diese ergiebt sich aus dem Radhalbmesser und dem Raddrehmoment, welches wiederum aus dem Motordrehmoment und allen Untersetzungen errechnet wird. Wir sind uns also einig. 😉
Zitat:
Diese Kraft F aber ist gleich der Leistung P am Hinterrad geteilt durch
gefahrene Geschwindigkeit v: F = P/v
Allgebraisch sind Formeln umstellbar, das ist klar. Technisch kommt aber der Faktor dazu dass eben Leistung nicht gemessen werden sondern nur errechnet werden kann. Eben aus Drehmoment und Drehzahl. Somit ist deine Formel zwar richtig, allerdings fehlt ihr der allgemeine Praxisbezug.
Falsch ist sie aber trotzdem nicht. Genau so wenig wie meine Aussage. Selbstverständlich stehen Drehmoment in einer engen Verknüpfung zueinander. Umformen von Formeln ändert da nichts daran.
Hallo Aurian!
Also daß dir die Zusammenhänge klar sind, geht ja aus deinen vorherigen Posts hervor, mir ging es jetzt mehr um das "Didaktische"...
Zitat:
Original geschrieben von aurian
Also wenn du von Fahrleistungen sprichtst ist zu unterscheiden ob du jetzt konkret Vmax oder Beschleunigung meinst.
Da hab' ich jetzt als Beispiel die Beschleunigung genommen, obwohl
sich bezügl. vmax auch nichts anderes ergibt: Drehmoment allein sagt
nichts, Leistung sagt (fast) alles.
Zitat:
Grundsätzlich gillt: Die Leistung ist ein rein rechnerischer Wert, ...
Na und? Das spielt doch in diesem Zusammenhang keine Rolle, wie
eine uns interessierende Größe ermittelt wurde!? Ob die jetzt direkt
gemessen wurde oder ob dazu nach einer Messung noch eine Rechen-
operation nötig war, entscheidend ist doch nur daß die Größe bekannt
ist!
Zitat:
Genau richtig! Und wie bezeichnet man die am Hinterrad wirkende Kraft? Genau, nämlich Radzugkraft. Genau diese ergiebt sich aus dem Radhalbmesser und dem Raddrehmoment, welches wiederum aus dem Motordrehmoment und allen Untersetzungen errechnet wird. Wir sind uns also einig. 😉
Klar sind wir uns einig, wir glauben ja beide an dieselbe Physik! 🙂
Aber jetzt nochmal ganz kurz von vorn:
Jemand fragt nach dem max. Drehmoment eines F1 Motors,
die Antwort erstaunt ihn und er fragt weiter "Was? So wenig?
Warum beschleunigt ein F1 Wagen dann so gut?"
und die Antwort darauf ist, daß es dafür keine Rolle spielt, wie
hoch das max. Drehmoment ist, sondern daß die Leistung ent-
scheidend ist.
Das hast du mit deiner Argumentation über Drehzahl und Über-
setzung nachgewiesen, und mir ging es jetzt bloß noch darum,
wie man diese Tatsache so einfach wie möglich darstellen kann:
Entweder man berechnet wie du vorgeschlagen hast die Radzugkraft
aus Motordrehmoment, sämtlichen Über- und Untersetzungen und
Radradius (die man aber alle erst kennen muß), oder man rechnet
einfach F=P/v und hat dasselbe Ergebnis ohne daß man mehr kennen
muß als Leistung und gefahrene Geschwindigkeit.
Bei einer Geschwindigkeit von 50m/s hat ein Rennwagen mit 500kW
Hinterradleistung 10kN Radzugkraft. Fertig. So einfach ist das, da
braucht's kein Drehmomentverlauf, keine Getriebeübersetzung, kein
Radradius.
Zitat:
Technisch kommt aber der Faktor dazu dass eben Leistung nicht gemessen werden sondern nur errechnet werden kann. Eben aus Drehmoment und Drehzahl.
Aber was macht das für einen Unterschied?
In diesem Thread wurde weder die Leistung noch das Drehmoment
gemessen, sondern wir haben aus einer angenommenen Leistung
das Drehmoment errechnet (abgeschätzt)...
Aber das ist doch auch völlig egal, in dem Moment wo wir das Rechnen
anfangen sind Drehmoment und Leistung nur noch Zahlen auf dem
Papier und da juckt es doch nicht, daß man einen der Werte nicht so
gut direkt messen kann sondern besser aus dem anderen und der
Drehzahl errechnet...
Viele Grüße
Sven
Hallo Sven
Nun, der eigentliche Unterschied ist der Praxisbezug. Und zwar indem ich von einer Messbaren Grösse, also einem Prüfstandresultat ausgehe.
Weiter sagt mir die Leistung genau 1 Wert aus. Wie z.b das das max Motordrehmoment auch macht. Nämlich jeweils den Spitzenwert. Mit einer Drehmomentkurve kann ich jedoch das Raddrehmoment wie auch die anstehende Leistung für jeden Drehzahlbereich berechnen. Beschleunigung bedeutet automaitsch auch einen Drehzahlsprung, was immer auch eine Veränderung des gerade anliegenden Motordrehmoments bewirkt.
Nur mit einer Kurve kann ich das Beschleunigungsvermögen eines Fahrzeugs berechnen wenn ich den zu berechnenden Geschwindigkeitszuwachs weiss. Mit der Maximalleistung als Einzelwert kann ich jedoch die Vmax des selben Fahrzeugs berechnen. Vorausgesetzt ich kenne die anderen notwendigen Parameter sind vorhanden und das Getriebe ist so gestuft dass Vmax ohne Abzuriegeln erreicht werden kann, bzw. der Luftwiederstand das Fahrzeug nicht bereits vor erreichen der Nenndrehzahl am weiteren Beschleunigen hindert. (Gillt natrürlich auch für die Beschleunigung.)
hm... aurian:
Vergleich doch mal die Radzugkraft-Kurven in den jeweiligen Gängen mit dem Leistungsdiagramm (was ja nur ein Radzugkraftdiagramm im Direktgang darstellt).
Wie misst du denn auch das Motordrehmoment direkt?
Das Motordrehmoment hilft mir gar nix, weil ich ja nicht weiß, wie oft es kommt. Ich muss aber beides wissen. Wie oft hab ich das Drehmoment zur Verfügung? Und das sagt mir die Leistung.
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Das Motordrehmoment misst man direkt in dem man einen Ausgebauten Motor an einen Leistungsprüfstand anschliesst. Indirekt über einen Rollenprüfstand, welcher im Prinzip genau via Radzugkraft und bekannter Grössen wie Achsantrieb und Verhältnis des eingelegten Gangs die Drehmomentkurve des Motors misst. Und dabei noch das Schleppmoment wiedergibt.
Aber wie gesagt: 2x8 ist 16, genau wie 4x4 16 ist. Keiner hat hier unrecht!
Mir persönlich ist einfach der Praxisbezug, also effektive Messung eines Drehmomentverlaufs am Prüfstand als Betrachtungsbasis näher als ein eher abstrakter berechneter Wert. Das ist aber MEINE Meinung, und ich sage überhaupt nicht dass das die letzte Weisheit sein muss. Wenn ich eine Seitenlänge eines rechtwinkligen Dreiecks wissen will so kann ich entweder diese direkt per Zollstock messen oder aber mit dem guten alten Pythagoras und den beiden anderen Seitenlängen errechnen.
Aber das Fazit ist: Hohe Leistung setzt nicht zwingend ein hohes Motordrehmoment voraus, ein hohes Motordrehmoment führt nicht zwingend auch zu hoher Leistung. Und selbst ein F1 Motor, welcher aus 2.4 Liter als Saugmotor gar kein sehr hohes Motordrehmoment entwickeln KANN hat trotzdem eine respektable Leistung.
Das ist doch eigentlich das Interessante für den interessierten Laien...😉
Zitat:
Original geschrieben von aurian
Das Motordrehmoment misst man direkt in dem man einen Ausgebauten Motor an einen Leistungsprüfstand anschliesst.
Also
sozum Beispiel?
hihi lustig. aber is schon geil wie direckt die motoren auf befehle ansprechen.
Ja, ein Rennmotor wird mit möglichst geringer Schwungmasse ausgelegt damit er so rasch wie möglich anspricht. Komfort ist da nicht gefragt.
Und bei der Schaltmethode die in der F1 benutzt wird besteht auch keine Gefahr dass wie es bei konventionellem manuellem Schalten die Drehzahl zu stark absenkt. Es könnten durch das höhere Schleppmoment des langsam drehenden Motors die Räder kurz massiv gebremst werden was das Fahzreug instabil machen würde (Sprichwort Anti Hopping Kupplung beim Motorrad).
ich weiß nicht, ob es bereits angesprochen worden ist. ich habe mal gelesen, dass ein drehmomentschwacher motor mit weniger gewicht belastet ist als ein drehmomentbulle. aus diesem grund besitzen die meisten sportwagen verhältnismäßig wenig drehmoment. stimmt das?
Wie meinst du das: "mit weniger Gewicht belastet"?
Was deine andere Frage angeht - man baut nicht absichtlich
drehmomentschwache Motoren, sondern wenn man
einen Saugmotor bei vorgegebenem Hubraum auf max.
Leistung hin konstruiert, dann muß man dafür den Gas-
wechsel im Bereich hoher Drehzahlen optimieren, was
meistens ungünstig für die Füllung sprich das Drehmoment
bei niedrigen Drehzahlen ist. Oder war, mittlerweile kann
man das z.B. durch die Verwendung von verstellbaren Nocken-
wellen und Ansauglängen verbessern...
Gruß
Sven
Zitat:
Original geschrieben von Machtder4Ringe
ich weiß nicht, ob es bereits angesprochen worden ist. ich habe mal gelesen, dass ein drehmomentschwacher motor mit weniger gewicht belastet ist als ein drehmomentbulle. aus diesem grund besitzen die meisten sportwagen verhältnismäßig wenig drehmoment. stimmt das?
Ein wichtiges Kriterium für die Belastung des Motors, sprich Kurbeltrieb, Kupplung, Getriebe ist der sogenannte mittlere Verbrennungsdruck.
Dieser kann bei einem Saugmotor mit konventionellen Kraftstoffen gewisse Grenzen nicht überschreiten, somit bleibt auch die mechanische Belastung auf alle Teile in Grenzen. Aufladung z.B. erhöht den Verbrennungsdruck z.T. massiv, somit auch die Belastung. Kolben, Pleuel, KW etc. sind bei einem Turbodiesel wesentlich massiver ausgeget als bei einem gleich grossen Saugmotor.
Ein richtiger Sport, bzw. sogar ein Rennmotor legt aber weniger Wert auf Alltagstauglichkeit, ein schöner Drehmomentverlauf mit gutem Durchzug bei tiefen Drehzahlen ist sekundär. Und da das Gewicht beim Sportwagen alles ist nehme ich doch z.B. lieber anstatt eines 3 Liter 6 Zylinders, der 250 PS bei 7000 1/min liefert einen leichteren 2 Liter 4 Zylinder, der ebenfalls 250 PS aber bei 9000 1/min liefert.
Und dieser Motor hat dann eben naturgemäss eine schwächere Drehmomentkurve und muss mit höherer Drehzahl gefahren werden. Weiter ist er unharmonischer und wahrscheinlich auch giftiger, aber er ist eben leichter, und das ist das A und O für Sportwagen.
Es gibt aber auch das Gegenteil. Ein EB 16/4 hat glaub ich was bei 1200 Nm Motordrehmoment. Ist aber wiederum kein Sauger, und wohl eher ultrastarker GT als Sportwagen.
interessant.
vielen dank für deine antwort und deine mühen.
Zitat:
Original geschrieben von scm
Eine kühne Behauptung...Zitat:
Original geschrieben von BMWerik
... wer wenig hub hat kann kein drehmoment haben und wer viel drehmoment hat, hat einen sehr langen hub, dafür aber wenig drehzahl
zeig mir das es nicht so ist...
Zitat:
Original geschrieben von BMWerik
zeig mir das es nicht so ist...Zitat:
Original geschrieben von scm
Eine kühne Behauptung...
Grundsätzlich gibt es genau 4 Möglichkeiten die Leistung eines Motors zu steigern. Keine mehr, keine weniger. Mit Betonung auf Leistung, nicht unbedingt Drehmoment!
1. Erhöhung des Hubraums
2. Anhebung der Nenndrehzahl (Die Drehzahl bei welcher die maximale Leistung anliegt).
3. Erhöhung des mittleren Verbrennungsdruckes (Aufladung, exotische Treibstoffe)
4. Reduktion der inneren Wiederstände. (Leichtere bewegte Bauteile, Kanäle polieren, Strömungen optimieren, Auspuffgegendruck optimieren...)
Aber auch bei der Aussage von BMWerik gillt die Frage ob von Saugern oder von aufgeladenen Motoren gesprochen wird.
Beim Sauger gibt es irgendwo Grenzen bezüglich des max. Motordrehmoments pro Liter Hubraum. Langer Hub und kleine Bohrung werden tendenziell bei Drehmomentmotoren eingesetzt, Kurzhuber werden eher für hochleistungsmotoren, bzw. Hochdrehzahlmotoren eingesetzt.
Auch ein hochdrehender Kurzhuber wird durch Hubraumerweiterung mehr Motordrehmoment liefern, z.B. BMW V10. (M5) Weiter kann auch dort u.U. durch die Umstellung von V8 auf V10 eine Reduktion der oszilierenden und rotierenden Massen eine Leistungssteigerung bringen. Der klassiche Halbe Liter Hubraum/Zylinder scheint sich als optimal zu erweisen.
Tatsache ist dass sich Langhuber wenig für hochdrehende Motoren eigenen, da die mittleren Kolbengeschwindigkeiten dann bald kritische Bereiche erreichen. So ab 30 m/sek wird es irgendwann kritsich.