Was ist der Unterschied zwischen Drehmoment und Leistung

Automobilingenieure kennen die Konzepte und Merkmale rein physikalischer Größen wie Motorleistung und Drehmoment seit langem und recht genau. Fragen stellen sich nicht nur Anfängern, sondern auch technikinteressierten Autofahrern.

Vor allem in jüngster Zeit, als zahlreiche Popularisierer und Rezensenten von Autos, die selbst die theoretischen Grundlagen nicht wirklich verstehen, begannen, das Drehmoment in den Beschreibungen von Motoren anzuführen und es als fast den wichtigsten Indikator für den Betriebswert eines Autos anzuführen .

Ohne das Wesentliche zu erklären und daher Leser und Zuschauer in die Irre zu führen.

Was ist Motorleistung?

Leistung ist die Fähigkeit, Arbeit pro Zeiteinheit zu verrichten. Bezogen auf einen Automobilmotor charakterisiert dieses Konzept die Leistung des Motors weitestgehend.

Das fahrende Auto widersteht dem Schub des Motors, die Verluste entfallen auf Aerodynamik, Reibung und eine Reihe potenzieller Energie beim Bergauffahren. Je mehr Energie pro Sekunde in diese Arbeit gesteckt wird, desto höher ist die Geschwindigkeit des Autos und damit seine Effizienz als Fahrzeug.

Leistung wird in der historisch gewachsenen Pferdestärke oder in Kilowatt gemessen, was in der Physik üblich ist. Das Verhältnis ist einfach: Eine Pferdestärke entspricht etwa 0,736 Kilowatt.

Leistungsarten

Der Motorschub entsteht durch die Umwandlung der Energie des brennenden Gemisches in den Zylindern in mechanische Arbeit, um die Kurbelwelle und das zugehörige Getriebe zu drehen. Der entscheidende Wert ist der Druck auf den Kolben im Zylinder.

Je nach Berechnungsmethode kann die Leistung unterschiedlich sein:

• Indikator - wird anhand des durchschnittlichen Drucks pro Zyklus und der Fläche des Kolbenbodens berechnet;
• wirksam - ungefähr gleich, aber der bedingte Druck ist um Verluste im Zylinder korrigiert;
• nominal, es ist auch das Maximum – ein Parameter näher am Endbenutzer, der die Fähigkeit des Motors anzeigt, vollständig zurückzukehren;
• spezifisch oder Liter - demonstriert die Perfektion des Motors, seine Fähigkeit, aus einer Einheit Arbeitsvolumen das Maximum herauszuholen.

Da es sich um Arbeit pro Zeiteinheit handelt, hängt die Rendite von der Drehzahl der Kurbelwelle ab, mit zunehmender Drehzahl nimmt sie zu.

Aber nur theoretisch, da die Verluste bei hohen Geschwindigkeiten zunehmen, verschlechtern sich die Bedingungen für die Befüllung der Zylinder und die Funktion der Stützmechanismen. Daher gibt es ein Konzept von Umdrehungen maximaler Leistung.

Der Motor kann mehr hochdrehen, aber die Rendite nimmt ab. Bis zu diesem Punkt entspricht jeder Wert der Betriebsgeschwindigkeit seinem Leistungsniveau.

So ermitteln Sie die Motorleistung

Der Wert des Parameters wird während der Entwicklung des Motors berechnet. Anschließend werden Tests, Feinabstimmungen und Optimierungen der Modi durchgeführt. Dadurch geben die Nenndaten des Motors dessen Nennleistung an. Praktisch als Maximum bezeichnet, ist es für den Verbraucher klarer.

Es gibt Motorständer, die den Motor belasten und seine Leistung bei jeder Drehzahl bestimmen können. Dies ist auch im Fahrzeug möglich.

 

Es wird auf einem Rollenständer installiert, die an die Last abgegebene Energie wird genau gemessen, Verluste im Getriebe werden berücksichtigt, woraufhin der Computer ein direkt auf den Motor bezogenes Ergebnis liefert. Dies ist nützlich bei der Diagnose des Zustands des Fahrzeugs sowie beim Tuning, also der Verfeinerung des Motors, um die ausgewählten Eigenschaften zu verbessern.

Moderne Motorsteuerungssysteme speichern ihr mathematisches Modell im Speicher und werden zur Kraftstoffzufuhr, Entwicklung des Zündzeitpunkts und anderen Betriebsanpassungen verwendet.

Den verfügbaren Daten zufolge ist der Computer durchaus in der Lage, die Leistung indirekt zu berechnen, manchmal werden die Daten sogar auf den Anzeigedisplays des Fahrers angezeigt.

Was ist Drehmoment?

Das Drehmoment ist gleich dem Produkt aus Kraft und Hebelarm, der das Schwungrad des Motors, ein beliebiges Getriebeelement oder das Antriebsrad sein kann.

Dieser Wert hängt genau von der Leistung ab, die proportional zum Drehmoment und zur Drehzahl ist. Sie wird beim Betrieb des Steuerrechners als Grundlage des Motormodells herangezogen. Das Moment hängt auch eindeutig mit dem Druck der Gase auf den Kolben zusammen.

Der Hauptunterschied beim Drehmomentwert besteht darin, dass er im Getriebe leicht geändert werden kann. Das Herunterschalten in einer Box oder das Ändern des Übersetzungsverhältnisses des Antriebsachsgetriebes, selbst eine einfache Vergrößerung oder Verkleinerung des Drehradius des Rades verändern proportional das Moment und damit die auf das Fahrzeug als Ganzes ausgeübte Zugkraft.

Daher ist es sinnlos zu sagen, dass das Auto durch das Motordrehmoment beschleunigt wird. Es reicht aus, den Gang niedriger einzuschalten – und er erhöht sich um jeden Betrag.

Externe Geschwindigkeitskennlinie (VSH)

Der Zusammenhang zwischen Leistung, Drehmoment und Drehzahl zeigt deutlich die grafische Darstellung ihrer Entsprechung. Auf der horizontalen Achse sind die Umdrehungen aufgetragen, auf den beiden vertikalen Achsen sind Leistung und Drehmoment aufgetragen.

Tatsächlich kann es viele VSHs geben, sie sind für jede Drosselklappenöffnung einzigartig. Aber sie nutzen eines – wenn das Gaspedal vollständig durchgetreten ist.

Aus dem VSH ist ersichtlich, dass die Leistung mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt. Kein Wunder, da es bei konstantem Drehmoment proportional zu ihnen ist, aber nicht bei allen Drehzahlen gleich sein kann.

Am niedrigsten ist das Moment klein, nimmt dann zu und nimmt bei Annäherung an das Maximum wieder ab. Und zwar so sehr, dass die Leistung bei denselben Nenngeschwindigkeiten ihren Höhepunkt erreicht.

Der praktische Wert liegt weniger im Moment als vielmehr in seiner Verteilung über Umdrehungen. Es ist wünschenswert, es in Form eines Regals gleichmäßig zu gestalten, damit ein solcher Motor bequemer gesteuert werden kann. Das ist es, was man bei zivilen Fahrzeugen anstrebt.

Welcher Motor ist besser, mit hohem Drehmoment oder hoher Leistung?

Es gibt verschiedene Arten von Motoren:

• niedrige Geschwindigkeit, mit einem „Traktor“-Moment am Boden;
• Hochgeschwindigkeitssport mit ausgeprägter Leistungsspitze und Drehmoment näher am Maximum;
• Praktische Zivilisten, das Drehmomentregal ist nivelliert, Sie können sich mit einem Minimum an Schaltvorgängen bewegen und haben gleichzeitig eine Gangreserve, wenn Sie den Motor hochdrehen.

Es hängt alles vom Zweck des Motors und den Vorlieben des Fahrers ab. Kraft ist für Sportler wichtig, sie sind nicht zu faul, umzuschalten, um bei jeder Geschwindigkeit die nötige Kraft auf den Rädern zu haben, um zu beschleunigen. Solche Motoren müssen jedoch gefördert werden, was zu zusätzlichem Lärm und einer Verringerung der Ressourcen führt.

Lkw-Dieselmotoren und Motoren mit modernen Turboaufladungssystemen sind darauf abgestimmt, mit hohem Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und niedriger Drehzahl bei maximaler Leistung zu arbeiten. Sie sind langlebiger und einfacher zu handhaben.

Deshalb ist es jetzt der Haupttrend im Automobilbau. Es sind Automatikgetriebe und eine gleichmäßige Drehmomentverteilung entlang der Drehzahlkurve, die es Ihnen ermöglichen, bei der Auswahl eines Motors nicht nachzudenken, sondern nur auf die maximale Ausgangsleistung zu achten.

Das CVT- oder Mehrstufen-Automatikgetriebe wählt selbst den optimalen Moment an den Antriebsrädern.