P = M x w
Leistung = Drehmoment mal Omega (Omega ist im Prinzip die Drehzahl)
Das Drehmoment ist die Kraft (zum Beschleunigen), die ein Motor bei einer Drehzahl aufbringt.
Man kann bei mehr Drehmoment bei einer fixen Drehzahl vergleichsweise besser beschleunigen (bei dieser Drehzahl).
Kann ein Motor bei schneller Drehzahl noch immer das gleiche (oder ähnliche) Drehmoment aufbringen wie bei langsamer, ist seine Leistung höher als der, dessen Drehmoment nach unten abfällt.
Aufs Moped umgemünzt:
Großes Drehmoment (viel Hubraum, eventuell wenig Leistung): gute Beschleunigung bei geringen Drehzahlen.
Hohe Leistung: wo man eventuell bei 180km/h mit der Endleistung ansteht kann ein leistungsstärkeres Triebwerk eventuell 240km/h erreichen.
Noch einfacher (ich nehme an die Frage ist mopedlastig): V2-Motoren haben bei gleicher Leistung mehr Kraft von unten.
Zur Auswahl: hängt sicher vom Fahrstil ab… gemütlicher zum Cruisen ist ein V2!
lG
Karl
PS: ist sicher sehr rudimentär, aber Du wolltest ja eine einfache Antwort- warum fragst Du?
Drehmoment: wie schnell kann ich schneller werden?
Leistung: wie schnell kann ich überhaupt werden?
Ein 100m Läufer (Läufer 1) der schnell von 0 auf 35km/h (seine Endgeschwindigkeit=Endleistung) beschleunigt braucht grosses Drehmoment.
Ein 100m Läufer der zwar länger als Läufer 1 braucht auf 35km/h aber zum Schluss 38km/h erreicht braucht im Finale mehr Leistung als der Läufer 1 mit 35km/h.
Damit die Verwirrung perfekt wird: Die Leistung sagt nicht nur aus, wie schnell man überhaupt werden kann, sondern auch (da sie ja mit dem Drehmoment und Drehzahl zusammenhängt) wie schnell man schneller werden kann, wenn man schon schnell ist
Eine etwas einfacher zu handhabende Formel: PS = Nm x Drehzahl / 12990
Bei der anderen Formel mit Omega sind unpraktischerweise Watt anstatt PS und die Winkelgeschwindigkeit anstatt der Drehzahl zu verwenden, was das ganze etwas „suspekt“ für den Laien macht.
das stimmt so nicht… beschleunigt wird mit dem Drehmoment… und wennst bei einer Drehzahl 80Nm hast statt 79Nm beschleunigst mehr… auch wennst zum Schluss 1000PS hast.
Laien mit quantitiven Größen zu konfrontieren als mit qualitativen.
Ich glaub nicht, dass der was ausrechnen wollte.
… und kW ist ja durchaus eine international gebräuchliche Einheit…
oder wieviel PS hat Deine Mikrowelle??? oder Dein Föhn??? oder Dein Herd??? oder Dein Staubsauger??? oder Deine Lautsprecherboxen???
In welcher Einheit wird Dein Stromzähler abgelesen? in Psh?
ausschliesslich die Leistung, die während des gesamten Beschleunigungsvorgangs aufgebracht wird, ist ausschlaggebend für die Beschleunigung eines Fahrzeugs!
Man versteht unter einem „hohen Drehmoment“ in der Praxis das Gefühl von hoher Beschleunigung bei niedrigen Drehzahlen.
Das bedeutet durch eine ausgewogenere Leistungsentfaltung über den Drehzahlbereich weniger „Schaltenmüssen“ und dadurch große Vorteile bei der täglichen Mopedfahrt, im Gelände und bei winkeligen Straßen, weil man in einem großen Drehzahlbereich viel Leistung zur Verfügung hat.
(die Zeichnung hat keine reale Grundlage - die Grössenverhältnisse sind leider nicht perfekt gelungen. Vor allem das grafische Produkt aus Drehzahl und Drehmoment wird nicht immer die Leistung ergeben wie es eigentlich sollte)
Für den Durchzug (60-140km/h), die 0 -> 100km/h Beschleunigung und ähnliche Messungen, ist der rote Bereich in der Skizze verantwortlich.
Je grösser die Fläche, umso höher die Beschleunigung.
Nur kann eine extrem hohe aber schmale Fläche heissen, dass man für die maximale Beschleunigung wie verrückt herumschalten muss um auf Leistung zu bleiben.
Weil der verwendbare Drehzahlbereich sehr eng ist - hat man das Gefühl es tut sich unten nix und man spricht von „wenig Drehmoment“.
[hr]
Alle die keine fundierte Ausbildung als Fußpfleger haben, sollten jetzt wegschauen.
Jetzt kommt reiner Blödsinn den eh kein Mensch braucht:
Bei einem Moped muß man aus einer linearen Kolbenbewegung eine Kreisbewegung machen, um sie in dieser Form mit allerhand mechanischen Umwegen und Anpassung wieder zum linearen Beschleunigen zu verwenden.
Hier der Beweis, warum die Beschleunigung ausschliesslich von der Leistung abhängig ist (ohne das eigentlich wichtige Integral über die Leistung oder das Differential der Beschleunigungskraft über die Zeit zu betrachten).
Hier zuerst die Betrachtung des linearen Teils der Beschleunigung:
W_lin=Fl (Arbeit=Kraft x Weg)
P_lin=W_lin/t=Fl/t=F*v (Leistung = Kraft x Geschwindigkeit)
Die Betrachtung der Drehbewegung am Hinterrad ist:
l = phi * r (Weg = Winkel * Radius)
W=Fphir=Mphi (Arbeit =Drehmoment * gedrehter Winkel)
P_rot=W/t=Momega
Daraus folgt (bei Vernachlässigung der Reibungsverluste):
P_lin = P_rot
Fv=Momega
=> F= P_rot / v
[hr]
Man sieht hier schön, dass die Kraft, die das Gefährt nach vorne drückt, ausschliesslich von der Leistung aus der Rotationsbewegung und der aktuellen Geschwindigkeit abhängig ist.
Bleibt die Motorleistung gleich, aber die Geschwindigkeit wird höher, beschleunigt man weniger (nicht nur wegen des Luftwiderstandes ).
diese verdammten Watt sind eine Qual für jeden, der sein Moped praktischerweise mit dem Equivalent der Leistung eines Pferdes vergleicht, das 550 englische Pfund um eine royale Fußlänge pro Sekunde heben kann.
Auf so eine einfache Faustformel haben wir lange warten müssen!
Endlich kann auch der Laie beim Einlenken in der Kurve ausrechnen, mit welcher Leistung der Hinterreifen bei welcher Drehzahl fertig werden muß, weil man das Kraft/Drehmomentdiagramm im Kopf hat.
… oder gibts da noch andere praktische Anwendungen …?
omega[rad*s-1] kennt vermutlich wirklich nicht jeder der hier als Laie einsteigt.
Aber borromeus hat eh gesagt, dass es eigentlich die Drehzahl ist. Sollte jemand Kurven mit realen Kenndaten ausrechnen wollen, sollte er aber auch die einzig genormte technische Winkeleinheit kennen.
Tut mir leid wegen meines wertfreien Beitrags - bin technisch eh deiner Meinung.
Aber PS als praktische Einheit zu nennen …
Ein kleiner aber zum Verständnis wichtiger Zusatz zu Karl´s Ausführungen noch: das Drehmoment ändert sich mit der Drehzahl = bei der Drehzahl wenn der Motor optimal atmet ist das Drehmoment pro Kurbelwellenumdrehung bzw. Zündung am besten (Ströhmungsdynamik, Zylinderfüllung, Rückstau, etc. sind verwandte Begriffe). Darunter und drüber nimmt das Drehmoment wieder ab. Deshalb gilt auch:
maximales Drehmoment (Nm) liegt in der Regel (bezogen auf Drehzahl) vor max. Leistung (kW) an; irgendwann weiter oben atmet der Motor schon so schlecht (= weniger Nm) daß trotz höherer Drehzahl auch die kW wieder abnehmen - einfach zu sehen in Leistungs-/Drehmoment Diagrammen in jeder armseligen (Werbung für Neu-) Motorrad Zeitschrift .
Hier noch was:
Frag mal die ganz wichtigen „Biker“ und hör Dir die Kabaret-reifen Erklärungen an (ich bin übrigens KEIN Biker - was immer das ist - aber dafür a Supa Lota ). Alles unter 1000 cm3 ist ein verdammtes Mofa (900 geht aber auch noch ).
das ist ja ganz phantastisch ausgearbeitet, aber verstehen kann ich es nicht.
Geht es Dir darum zu zeigen woher das Drehmoment ursächlich entsteht?
Zumindest für mich Faktum ist, dass zu einem Zeitpunkt (bei einer Drehzahl) das vorhandene Drehmoment für die Beschleunigung zuständig ist- dass dieses Drehmoment einer bestimmten Leistung entspricht ist klar- bzw gilt dieses Spiel auch umgekehrt.
Wenn ich Dich richtig verstehe willst Du sagen, dass z.B., bezogen auf Elektrotechnik die ursächlichere Größe die Spannung ist und nicht der Strom.
Ja, da gebe ich Dir 100% Recht, maßgeblich ist (bei einem Benzinmotor) wieviel Verbrennungsenergie in welcher Zeit umgewandelt werden kann P=W/t, auch wenn ich diese Formel umwandle und statt P nun
M=W/(t x w) hinschreibe- was zwar richtig ist- ist die „Energieumwandlungsgeschwindigkeit“ die maßgebliche Größe.
Beschleunigt wird mit der Leistung. Der Lupusz hats eh gut erklärt, aber für Dodeln wie mich, die bei Integral automatisch an „scheiss Bremssystem“ denken:
Viel Drehmoment bei einer bestimmten Drehzahl bedeutet ja nix anderes als viel Leistung bei dieser Drehzahl.
Ein plastisches Beispiel:
Ein Radfahrer bringt gut und gerne 70Nm auf die Kurbel, aber eben nur bei 60 Umdrehungen pro Minute. Eine Moderne 600er schafft die 70Nm nie, wird aber trotzdem besser Beschleunigen, selbst wenn der Fahrer schon bei 4000 U/min raufschaltet.
Beschleunigt wird mit der Leistung
Die Leistung: eine kosmische Größe- Ursprung allen Lebens…
Sry, aber das musste sein!
v=a x t
(Geschwindigkeit ist Beschleunigung mal Zeit)
Wer ist nun verantwortlich dass man eine Geschwindigkeit erreicht? Die Beschleunigung oder die Zeit?
Lupusz hat perfekt erklärt, dass es zu einer realen Beschleunigung (vor allem im Bezug auf einen Verbrennungsmotor) unterschiedliche Kennlinien geben kann, ich wollte hingegen ausdrücken dass die Angabe der maximalen Leistung nicht auf das Beschleunigungverhalten schliessen lässt.
da das Drehmoment bei Motorren linear mit der Leistung verbunden sind.
Aber mir gings weniger um „Umwandeln“ der Formel, sondern um meine Interpretation zu zeigen.
Wenn man aber den gesamten Beschleunigungsvorgang anschaut, ist ausschliesslich die geleistete Arbeit in der Beschleunigungszeit für die Endgeschwindkeit verantwortlich W=1/2 (m*v^2). Über Arbeit und Zeit ist halt auch die Definition der Leistung gegeben.
Also schaue ich mir an, wann wieviel Leistung zu einzelnen Zeitpunkten aufgebracht wird und „integriere“ die Momentantwerte über die Zeit. Das stellt für mich den Beschleunigungsvorgang am Besten dar.
Statt der Drehzahl kann man die Leistung auch über der Zeit für den Beschleunigungsvorgang auftragen.
Das ist auch in der Praxis recht gut möglich. Jetzt entspricht die Fläche unter der Leistungskurve exakt der geleisteten Arbeit.
Wenn man mehrfach schaltet, muss man die zeitlichen Leistungskurven (nicht Motorcharakteristik) hintereinander stellen und zeitlich integrieren und schon hat man wieder die geleistet Arbeit und damit die Endgeschwindigkeit.
Für mich ist das Tolle bei der Betrachtung, dass kein einziges Mal das Wort Gang oder momentante Drehzahl fallen musste!
Natürlich kann auch aus der linearen Kraft am Hinterrad (verantwortlich für die Beschleunigung) auf das Drehmoment der Reifens (und dann des Motors) schliessen. Dann musst du aber immer mit Momentantwerten rechnen und auch den Drehmomentumwandler (eingelegter Gang) und der nichtlinearen Abhängigkeit von Drehmoment und Drehzahl berücksichtigen. Das ist praktisch und mathematisch kaum in den Griff zu kriegen (zumindest nicht für mich).
Die abgegebene Leistung über einer definierten Beschleunigungszeit hat das schon hinter sich. Die einzige nichtlineare Größe ist dann die Leistung zu einem bestimmten Zeitpunkt und die lässt sich einfach messen und auch verstehen. Sich die Beschleunigsarbeit unter dieser Kurve als Fläche vorzustellen ist für mich auch viel einfacher.
Deshalb stellt für mich die Darstellung der Leistung über die Zeit (für mich) den ursächlichsten Zusammenhang zwischen Motorcharakteristik und Beschleunigung dar.
Da aber alles direkt zusammenhängt (solange man PS meidet und [rad] verwendet ) kann man alles in alles umrechnen - es geht da eher um die Anschaulichkeit der Zusamenhänge.
Mir kommt halt mein Weltbild halt am Besten von allen Verfügbaren vor!
warum der Satz dort steht!
Wahrheit ist mathematisch keine Funktion von IQ!
Wollte andeuten, dass man selbst technisch eindeutige Zusammenhänge unterschiedlich sehen kann oder soll. Meine Sicht der Dinge ist halt eine, die für mich stimmig ist - ich denke vielen anderen Leuten wird es ähnlich gehen
Warum die Leistung doch auch mit der Beschleunigung zusammenhängt wurde ja eh schon sehr ausführlich erklärt, aber jeder stellt sich solche Zusammenhänge halt anders vor, damit er sie am besten Versteht.
Darum nochmal eine etwas andere Betrachtungsweise:
Man denke sich 2 Motorräder, das 1. mit 100PS das zweite mit 50PS (von mir aus auch sogar beide mit gleichem max. Drehmoment - tut in dem Fall ja nix zur Sache)
Beide Fahren 70 km/h und wollen jetzt voll Beschleunigen.
Leistung = Kraft x Geschwindigkeit oder anders ausgedrückt: Kraft = Leistung/Geschwindigkeit
Der erste hat demnach ca. 7000N an Kraft am Hinterrad, die ihn Beschleunigen, der zweite leider nur ca. 3500. Demzufolge Beschleunigt der erste auch doppelt so schnell (Luftwiderstand vernachlässigt).
PS: Natürlich sind Rechnungen mit PS und min-1 usw. a Krampf, aber ebensowenig können sich die meisten unter der Winkelgeschwindigkeit was vorstellen. Ob eine Einheit praktisch is oder ned, hängt immer stark von der Betrachtungsweise und Verwendungszweck ab.