PS vs NM

[LuxLex]

Eine allgemeine Frage die mir schon lange unter den Nägeln brennt. Wer von euch kann mir mal genau erklären wie das Verhältnis zwischen Leistung (PS) und Drehmoment (NM) die Werte eines Autos beeinflusst (0-100, 60-120 im 4. Gang, Verbrauch...). Welche unterschiedlichen Werte hätten beispielsweise zwei gleiche Autos mit gleichem Antriebskonzept (Diesel oder Benziner) wenn das eine wenig PS und viel NM und das andere vil PS und wenig NM hat. Ist mir irgendwie nicht so ganz klar....

Vielen Dank im Voraus
!hello!

[Tranquille]

so einfach mit "viel" und "wenig" NM bzw PS ist es nicht

Leistung und Drehmoment hängen direkt über die Drehzahl zusammen

P = 2 * pi * M * n

P = Leistung in Watt
pi = 3,14 (ungefähr)
M = Drehmoment in Nm
n = Drehzahl in 1/s (Also Umdrehungen pro Sekunde, NICHT pro Minute !!!)

Der Motor liefert sozusagen als "erste" Ausgangsgrösse einen bestimmten Drehmomentenverlauf.

Den leistungsverlauf wird dann damit und mit der zugehörigen Drehzahl errechnet.

Du müsstest deine Frage etwas umformulieren, z.B. in "was bringt mehr, Drehmoment bei niedriger Drehzahl oder Drehmoment bei hoher Drehzahl"
Viele Grüsse tranki

[Gordovan]

Im Forum suchen! Das gab es schon mal mit viiiieeeeellllleeeenn Beiträgen.

[TurboMike]

Tranquille hat den allgemeinen Zusammenhang ja schon erläutert.

Was z.B. das Beschleunigen angeht:

Autos mit hohem Drehmoment bei niedriger Drehzahl stürmen da zunächst am besten los. Da aber die Leistung letztendlich über den Vortrieb entscheidet, holen Autos mit höherer Leistung auf, sobald sie die nötige Drehzahl erreicht haben - und wenn das Getriebe vernünftig gestuft ist, behalten sie auch immer den besseren Vortrieb.

Ideal ist also ein drehfreudiger moderner Achtzylinder: Massig Drehmoment ab Leerlauf und recht drehfreudig. Der 4,4 Liter von BMW im 540i (und jetzt im 745i) ist ein Musterbeispiel.

Diesel oder besser Turbodiesel haben natürlich auch dieses große Drehmoment, allerdings mit leichter Verzögerung, bis der Lader Druck aufgebaut hat. Das führt zu den Phänomenen Turboloch und Turboschub, d.h. erst passiert nichts und dann haut es dir den Kopf an die Kopfstütze. Kompressormotoren sind da besser, da sie auch ab Leerlaufdrehzahl Druck aufbauen. Dafür schluckt der Kompressor Leistung.

Der Turbodiesel stürmt also - nach Erreichen des Ladedrucks - mächtig los dank seines hohen Drehmoments. Da er aber nicht sonderlich gut dreht (ca. 4500 U/min), wird aus dem Drehmoment keine hohe Leistung. Das typische Dieselgefühl: Das Ding schiebt wie bekloppt und plötzlich ist Schluss, weill das Drehzahlband so knapp ist. Beim Benziner geht dann erst richitg die Post ab.

Die Vorzüge von beidem, also hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und Drehfreudigkeit und damit Leistung bieten also nur großvolumige Benzinmotoren oder - mit Abstrichen - Turbobenziner. Nimm zum Vergleich den 1,9 TDI von VW und den 2 Liter Turbobenziner von FIAT. Beide haben ca. zwei Liter Hubraum und Turboaufladung. Ergebnis:

Der Diesel bringt 310 NM Drehmoment bei 1900 U/min und bei ca. 4200 U/min. 130 PS - Max. Drehzahl ca. 4500 U/min.

Der Benziner bringt auch 310 NM Drehmoment, allerdings erst bei 2700 U/min. Allerdings holt er bei 5700 U/min 220 PS heraus und dreht bis max. 7000 U/min. (Ähnlich ist es mit dem V6 Turbo von Alfa)

Also, wenn dir noch einmal einer erzählt, das moderne Diesel ja mittlerweile genauso viel leisten wie hubraumgleiche Benziner: Alles Quatsch, die Diesel sind per Turbo aufgeladen, ein hubraumgleicher Benziner mit Turbo ist immer viel stärker als der vergleichbare Diesel wegen des besseren Drehvermögens.

Ach ja, Beschleunigung. Wieder das Beispiel 1,9 TDI, sagen wir mal im Golf und 2.0 20V Turbo von FIAT. Der TDI bringt den 1350 kg schweren Golf in ca. 9,8 Sekunden auf 100 km/h und nach vielleicht 45 Sekunden auf 200 km/h. Der FIAT-Motor bringt das FIAT Coupe mit 1370 kg in 6,2 Sekunden auf 100 km/h und nach 25 Sekunden auf 200 km/h. (Ähnlich Alfa V6 Turbo)

Entscheidend für die Beschleunigung ist also letztendlich die Leistung in PS (präziser: in kW).

Gruß
Mike

[strafer]

Tranquille hat es mit der Formel schon zum Ausdruck gebracht, Drehmoment und Leistung gehören zusammen.

Das Drehmoment ist aber keine Konstante, sondern verändert sich in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl. Es ist eine Kurve, die irgendwann ihren Höhepunkt überschritten hat und wieder geringer wird.

Wenn man sich die Formel ansieht, merkt man: 2*Pi ist konstant, die Leistungskurve ist nur von Drehmoment und Umdrehungszahl abhängig. Wenn also der Wert des Drehmomentes geringer wird, steigt noch der Wert der Umdrehungszahl und hebt noch eine Zeit lang den schwindenden Wert des Drehmomentes auf, um den Wert der Leistung noch etwas zu erhöhen. Dorch irgendwann fällt die Kurve des Drehmomentes so stark, dass auch die Leistung nachläßt.

Es ist also weniger wichtig, ob das Maximum an Drehmoment bei niedrigen oder hohen Umdrehungswerten zu erreichen, sondern die Drehmomentkurve möglichst flach zu halten.
Wenn mein Motor - was hat er? ich glaube 192Newtonmeter bei knapp 5000 Umdrehungen. berichtigt mich bitte - statt dessen 155Nm bei 5000 U/min, aber auch 150Nm bei 1000 und 10.000 U/min wäre ich vollauf zufrieden.
Was helfen da 400Nm bei 1500 U/Min, wenn bei 2500 U/min nur noch 50Nm vorhanden sind? Nix!


Yours
strafer

[LuxLex]

Bingo !

Jetzt wir mir einiges klarer. Die Leistung hängt direkt vom Drehmonent ab (habe ich mir eigentlich gedacht), ist aber auch proportional zur Drehzahl (hatte ich mir nicht so gedacht). Es ist also vereinfacht so, dass beispielsweise die Beschleunigung von der Leistung bei einer bestimmten Drehzahl abhängt, da Turbodiesel bei einer relativ niedrigen Drehzahl relativ viel Drehmoment haben, ergo auch viel Leistung (für diese spezielle Drehzahl), ist die Beschleunigung in dem Bereich extrem, lässt jedoch nach wenn das günstige Drehzahlenband verlassen wird. Das heisst ein idealer Motor wäre ein Turbudiesel mit hoher, flacher und früh steigender Drehmomentkurve, der aber bis 10.000 U/min drehen könnte ? :-] Wieso hat das noch keiner rundgekriegt ? :-*

Danke für die ausführlichern Erklärungen...

[TurboMike]

Ne, wenn dann ein Turbobenziner, denn der hat auch massig Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und ein herrliches Drehvermögen.

Idealer Motor ist aber trotzdem ein hubraumstarker, drehfreudiger Benziner (aus vollen Hosen ist gut stinken, wie der schwäbische Autobauer sagt). Die Drehmomentkurve ist dabei von Anfang an hoch und baut erst spät ab, was aber durch das Drehvermögen kompensiert wird. V8 Motoren von BMW, Mercedes, Audi, der V12 von Mercedes oder der W12 von VW. Und wenn man es richtig krachen lassen will, verpasst man einem V8 Aufladung wie z.B. im alten Maserati 3200 GT per Turbo oder im Jaguar XKR per Kompressor.

Non plus ultra im Moment: Mercedes SL 55 AMG Kompressor. V8 mit 5,5 Litern Hubraum und dann Kompressor - AMEN!

(Evtl Nachteile solcher großvolumigen oder aufgeladenen Motoren bleiben hier unerwähnt...;) )

Gruß
Mike

[AxelBerlin]

@LuxLex: Das ein Diesel jemals bis 10.000RPM kommt ist sehr unwahrscheinlich, da die Verbrennungszeit des Aerosols im Zylinder des Diesels viel viel länger als beim Benziner ist. Der Motor müßte also ein extremer Langhuber sein, um die Verbrennungszeiten noch zu Gewährleisten, was sich bei diesen Drehzahlen schon rein Massenkräftemässig nicht beherrschen lassen würde und von der Kolbengeschwindigkeit einen Konstrukteur in den Wahnsinn treiben würde.
Der Knackpunkt ist und bleibt beim Diesel der Turbo, ohne den nix geht (siehe SDI von VW).

Gruß
Axel