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unterschied drehmoment und leistung

Guten morgen zusammen

Hab da mal eine Frage und zwar interessiert mich der Unterschied zwischen Drehmoment in newtonmeter und der Leistung in PS. Ich habe viel darüber gelesen, doch keine verständlichen Infos einholen können. Könnt ihr mir das auf eine verständliche Weise erklären?

Freue mich über eure Antworten

Gruss
Noah

 

Guten morgen zusammen

Hab da mal eine Frage und zwar interessiert mich der Unterschied zwischen Drehmoment in newtonmeter und der Leistung in PS. Ich habe viel darüber gelesen, doch keine verständlichen Infos einholen können. Könnt ihr mir das auf eine verständliche Weise erklären?

Freue mich über eure Antworten

Gruss
Noah

(Zitat von: rihmer)

  Kurze Frage, ist dass dein Ernst? Egal zum Thema.

In der 8-9 Klasse lernt man in Physik den Unterschied. Leistung ist Arbeit pro Zeit, im Falle von einem Verbrennungsmotor ist das Drehmoment welches er erzeugt wird die "Arbeit". Über die Drehzahl als "Zeit" ergibt sich die Leistung. Fertig. Deswegen wird in Leistungsdiagrammen auch immer das Drehmoment und die Drehzahl angegeben ;-). Mittels passender Formel kann man dann die Leistung errechnen (die übrigens in KW angegeben wird. PS ist nach DIN nicht mehr üblich, da der Wert "PS" in jedem Land historisch bedingt einen anderen Umrechnungsfaktor gegenüber KW hat)

Moderne Diesel haben ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen, im Verhältnis zu einem Motorradmotor der nur ein geringes Drehmoment hat, dafür aber hohe Drehzahlen erreicht. Dafür fühlen sich 200PS bei einem Turbodiesel kraftvoller an als 200PS bei einem Hochdrehzahlsaugmotor.

Leistung (PS/KW) ist was am Ende zählt und die setzt sich aus dem Verhältnis von Drehmoment zu Drehzahl zusammen.

Also nochmal in ganz einfach:
Zwei Fahrradfahrer fahren gleich schnell nebeneinander (entspricht gleiche PS).
Dabei ist einer ein starker, muskulöser Kerl der im Hohen Gang mit niedrigen Drehzahlen viel Drehmoment aufbringt (T-Diesel).
Der andere ist ein drahtiger, fitter Kerl der strampelt schnell (also hohe Drehzahl) und dafür aber mit weniger Drehmoment. Das ist der Sauger. Hubraum ist hier das einzige was hilft, also mehr Kraft trotz schnell strampeln.
Beide bringen im Endeffekt die gleiche Leistung, also PS, aber auf völlig unterschiedliche Art.

Bergauf ist der starke Brocken tatsächlich leicht im Vorteil, wogegen er bei Maximalgeschwindigkeit die Puste aus geht. Egal wie viel kräftiger er noch wird, ihm wird obenrum immer die Puste ausgehen. Aber wenn man am Gepäckträger mit fährt fühlt es sich krass an wenn er los fährt. Man meint er könne superschnell fahren.
Wobei hier der Turbo die Muskeln in dem Dicken darstellen. Ohne wäre er einfach nur ein Klumpen fett.

Der Dünne muss frühzeitig zurück schalten, sonst geht im die Kraft (Drehmoment) aus. Dafür ist es ihm egal wenn er schnell demmeln soll. Hubraum wirkt jetzt so als wenn der drahtige Kerl immer kräftiger, aber nicht fetter wird. Also er kann weiterhin schnell demmeln.
Ein Turbo auf dem Benziner der dem jeweiligen Diesels entspricht macht aus dem Benziner eine Rakete, das kein Diesel mehr eine Chance hat.

Am Fahrrad kann man den Unterschied gut erklären:
Du fährst mit einem Fahrrad mit Gangschaltung einen Berg hoch. Du und Dein Rad wiegen zusammen 90 kg, der Berg hat 10 % Steigung. Für 1 km Berg brauchst Du 8 Minuten (= 7,5 km/h)

- Leistung:
Es wird von dir eine Hubarbeit geleistet, d.h. Du hievst Dich und Dein Rad den Berg hoch. Weil es innerhalb einer bestimmten Zeit passieren soll (8 Minuten), steht die Leistung (= Arbeit pro Zeit) auch fest.
Egal welchen Gang du nun benutzt, Deine Leistung ist daher immer gleich (Reibungsverluste in der Kette ignorieren wir mal).

- Drehmoment:
Je nach dem welchen Gang Du dabei benutzt ist aber der gefühlte Druck in deiner Fußsohle auf das Pedal anders. Gleichzeitig ändert sich die Drehzahl der Kurbel.
Im höchsten (= längsten) Gang muss Dein Fuß wahnsinnig fest auf das Pedal drücken, dafür dreht sich die Kurbel aber auch nur gaaanz langsam.
Im niedrigsten (= kürzesten Gang) ist der Druck deines Fußes auf das Pedal ganz niedrig, dafür musst du aber wild treten wieder der Hamster im Laufrad.
Den Druck den Du in der Fußsohle spürst entspricht quasi dem Drehmoment. (Um auf den mathematischen Nm-Wert an der Kurbel zu kommen müsste man diesen Druck messen und mit der Länge der Kurbel multiplizieren. Die Kurbel ist aber bei uns immer gleich lang, wir können das also vernachlässigen).

Theoretisch kämst Du am schnellsten den Berg rauf, wenn Du feste drücken und schnell treten könnest. Das schafft Dein Körper aber nicht, weil er nur bestimmte Leistungen abgeben kann. Genau wie der Verbrennungsmotor.

Das Drehmoment sagt also, ob Du einen bestimmten Berg auch mit niedriger Kurbeldrehzahl im hohen Gang hoch kommst.
Die Leistung bestimmt aber, ob Du überhaupt diesen steilen Berg hoch kommst (unabhängig vom Gang).

Verstanden?

Kleine Erweiterung:
Wir haben oben vom Drehmoment des "Motors" gesprochen. Das Drehmoment am Antriebsrades ist dabei aber immer gleich, weil ja die Leistung am Berg insgesamt immer gleich bleibt und das Rad auch seinen Durchmesser nicht ändert. Das ist beim Auto auch so.

Grüße
ChrisH

EDIT: Sehe gerade, B3AM3R war schneller mit dem Fahrrad-Beispiel! :)


 

Bearbeitet von: ChrisH am 08.02.2015 um 16:53:45

:P