Hallo zusammen,
kann mir mal jemand erklären, in Formeln wie auch in verständlichen Sätzen, was eigentlich die Drehmomentangabe bei z.B. Dieselmotoren (Auto) darstellt? Wie spüre ich als Fahrer, wann und wie sich die Drehmomentgröße auf die Geschwindigkeitsbeschleunigung auswirkt? Wie funktioniert das Zusammenspiel Leistung und Drehmoment.
Woraus besteht das Drehmoment?
Danke vor allem für Antworten, die auch ein Laie versteht.
Detlef
Hallo!
Ich denke, mit geradlinigen Bewegungen kennst Du Dich gut aus. Die Geschwindigkeit gibt an, wie schnell sich der Ort mit der Zeit ändert:
v = Δs/Δt
Als Beschleunigung bezeichnet man die Geschwindigkeitsänderung pro Zeit:
a = Δv/Δt
Diese ist umso größer, je größer die angreifende Kraft F und je kleiner die beschleunigte Masse ist:
a = F/m
Es ist sinnvoll eine Erhaltungsgröße einzuführen, die die Bewegung beschreibt, sozusagen den Schwung. Diese Größe nennt man in der Physik „Impuls“:
p = mv
Die kinetische Energie berechnet sich nach
W(kin) = 1/2 mv² = p²/(2m)
… und die mechanische Leistung bei der Beschleunigung durch …
P = ΔW/Δt = F * Δs/Δt = Fv.
Soweit, so gut. Ich mach mal Copy&:stuck_out_tongue_winking_eye:aste und ersetze in diesem Text einfach die Begriffe für die lineare Bewegung durch diejenigen für die Kreisbewegung:
Ich denke, mit der kreisförmigen Bewegungen kennst Du Dich (noch) nicht so gut aus. Die Winkel -Geschwindigkeit gibt an, wie schnell sich der Winkel mit der Zeit ändert:
ω = Δφ/Δt
Als Winkel -Beschleunigung bezeichnet man die Winkel -Geschwindigkeitsänderung pro Zeit:
α = Δω/Δt
Diese ist umso größer, je größer das angreifende Drehmoment M und je kleiner das beschleunigte Trägheitsmoment Θ ist:
α = M/Θ
Es ist sinnvoll eine Erhaltungsgröße einzuführen, die die Rotations -Bewegung beschreibt, sozusagen den Drall. Diese Größe nennt man in der Physik " Dreh -Impuls":
L = Θω
Die Rotations -Energie berechnet sich nach
W(rot) = 1/2 Θω² = L²/(2Θ)
… und die mechanische Leistung bei der Dreh -Beschleunigung durch …
P = ΔW/Δt = M * Δφ/Δt = Mω.
Wie Du siehst läuft es formal (fast) genau auf das gleiche hinaus. Die Kraft wird durch das Drehmoment ersetzt. Dieses gibt also an, wie „stark“ eine Drehbewegung angetrieben wird.
Das eine hängt mit dem anderen nun über diese Formel zusammen:
M = F * r
Je größer die Kraft und je größer der Hebelarm, umso größer das Drehmoment.
Fürs Auto: Je höher das Drehmoment, umso „spritziger“ reagiert es. Ein hohes Drehmoment bewirkt hohe Beschleungigungen. Allerdings muss man aufpassen: Nehmen wir an, ein Motor liefert ein Drehmoment an der Kurbelwelle von 200 Nm. Im ersten Gang beträgt die Übersetzung ungefähr 4:1. Dadurch hat man an der Radachse ein Drehmoment von 800 Nm. Im fünften Gang (1:1) hat man aber nur noch 200 Nm am Rad(Deswegen fährt man im ersten und nicht im fünften Gang an…). Will man die Antriebskraft wissen, muss man das Drehmoment am Rad noch mit dem Radradius multiplizieren.
Michael
Hallo
Die Leistung ist direkt proportional zum Drehmoment.
P=M*n*f
Leistung=Drehmoment mal Drehzahl mal Umrechnungsfaktor von Winkelgeschwindigkeit in Radianten pro Sekunde auf Umdrehungen pro Minute.
Somit ist auch umgekehrt das Drehmoment direkt proportional zur Leistung.
Beim schalten des Getriebes ändert sich das Drehmoment.
Die Leistung bleibt etwa gleich.
Darum ändert sich die Geschwindigkeit beim schalten.
Gruss
Moin Beat,
Beim schalten des Getriebes ändert sich das Drehmoment.
Die Leistung bleibt etwa gleich.
ups, dann hab ich was falsches gelernt.
Idealerweise bleibt das Drehmoment gleich und die Drehzahl ändert sich.
Gandalf
Hallo,
Beim schalten des Getriebes ändert sich das Drehmoment.
Die Leistung bleibt etwa gleich.ups, dann hab ich was falsches gelernt.
Idealerweise bleibt das Drehmoment gleich und die Drehzahl
ändert sich.
vielleicht solltet Ihr Euch darüber einigen, wo Ihr Drehzahl und Drehmoment messen wollt.
Gruß
loderunner
Hallo,
Fürs Auto: Je höher das Drehmoment, umso „spritziger“ reagiert
es. Ein hohes Drehmoment bewirkt hohe Beschleungigungen.
Beim Auto ist das Drehmoment recht konstant für Drehzahlen zw. 1500 und 6000 U/m. In diesem Bereich nimmt die Leistung linear mit der Drehzahl zu.
Wenn ich mit dem Auto beschleunige, dann ist die Beschleunigung m.E. abhängig von der Drehzahl (weil Drehmoment konst.). Im 3. Gang kann ich schneller von 80 auf 90 beschleunigen als von 40 auf 50.
Täusche ich mich da? Bzw. Wo liegt mein Denkfehler?
LG
Jochen
Hallo Jochen!
Fürs Auto: Je höher das Drehmoment, umso „spritziger“ reagiert
es. Ein hohes Drehmoment bewirkt hohe Beschleungigungen.Beim Auto ist das Drehmoment recht konstant für Drehzahlen zw.
1500 und 6000 U/m. In diesem Bereich nimmt die Leistung linear
mit der Drehzahl zu.Wenn ich mit dem Auto beschleunige, dann ist die
Beschleunigung m.E. abhängig von der Drehzahl (weil Drehmoment
konst.). Im 3. Gang kann ich schneller von 80 auf 90
beschleunigen als von 40 auf 50.
Für die Beschleunigung ist aber nicht die Leistung entscheidend, sondern die Kraft.
P = Fv
⇒ F = P/v
Bei doppelter Drehzahl (und damit doppelter Geschwindigkeit) habe ich zwar die doppelte Leistung, aber der Quotient P/v bleibt gleich. Damit ändert sich die Beschleunigung unter Deinen Bedingungen nicht.
Mit meinem Satz wollte ich auf etwas anderes raus:
Wenn ich zwei Motoren habe, die bei gleicher Motordrehzahl ein unterschiedliches Drehmoment liefern, dann beschleunigt das Auto besser, das das höhere Drehmoment hat.
Michael
Hallo Michael,
Für die Beschleunigung ist aber nicht die Leistung
entscheidend, sondern die Kraft.P = Fv
⇒ F = P/v
Sehe ich ein. Aber woher kommt nur das Gefühl, bei höheren Drehzahlen höhere Beschleunigungen zu erzielen? Sollte das doch an einem leichten Anstieg des Drehmoments mit der Drehzahl liegen? Ich verstehe das gerade wirklich nicht…
Mit meinem Satz wollte ich auf etwas anderes raus:
Wenn ich zwei Motoren habe, die bei gleicher Motordrehzahl ein
unterschiedliches Drehmoment liefern, dann beschleunigt das
Auto besser, das das höhere Drehmoment hat.
Das war klar, ich denke, das hat auch jeder (inkl.mir 
) verstanden.
LG
Jochen