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Was ist der Unterschied zwischen Leistung und Drehmoment?
Glaub dass niemand hier die Frage gestellt hat, also mach ich es.
Was genau ist Leistung und was Drehmoment?
Wieso kann ein Getriebe beim Benziner halten aber beim Diesel mit gleich viel ps nicht? Was machen diese Drehmomente, ist es quasi ne Schwungkraft?
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26 Antworten
Interessantes Thema.
Vorab: Drehmoment ist Kraft, daher Drehmoment x Drehzahl = Leistung.
Viel Hubraum oder Turboaufladung erzeugt mehr Drehmoment, daher weniger Drehzahl nötig, um bestimmte Leistung zu erreichen.
Das Getriebe untersetzt und übersetzt und verändert damit die auf die Räder wirkenden Kraft.
Da Dieselmotoren mit Luftüberschuss laufen und konstruktionsbedingt langhubig ausgelegt sind, ist das Drehzahlband im Vergleich zum Benziner beschränkt, dafür wird mehr Drehmoment generiert, also Kraft.
Alles Weitere dann von meinen Nachrednern.
Es gibt keinen Unterschied, diese beiden Größen hängen über die Drehzahl zusammen.
Leistung = Drehzahl x Drehmoment
Das erklärt auch, warum ein Benziner mit 175Nm ebenso 140PS haben kann, wie ein Diesel mit 340Nm.
Und damit sind wir auch schon beim 2. Teil der Frage. Das Drehmoment ist quasi die Kraft mit der du eine Welle (ver-)drehst. Damit ein Diesel seine 140PS bei 3500U/min erreicht, muss er das doppelte Drehmoment (also die doppelte Kraft) auf die Kurbelwelle drücken, wie ein Benziner der dies aber mit 7000U/min tut.
Dem Getriebe ist die Drehzahl ziemlich egal, nicht aber das Drehmoment, denn es bestimmt wie die Lager und Zahnräder belastet werden. Der Diesel jagt nun das doppelte Drehmoment durch ein gleich großes Getriebe. Nun sollte klar sein, warum ein Getriebe am Diesel höher belastet ist und warum es evtl. nicht so lange hält.
Beispiel bei meinem S-MAX und dem 6DCT450 (ein Doppelkupplungsgetriebe für 450Nm) macht im 200PS-Diesel (400Nm) mehr Probleme, als im 240PS-Benziner (der aber nur 340Nm hat).
Grüße,
Zeph
Hallo!
Drehmoment und Leistung gehören zusammen, sind aber nicht das Gleiche.
Erstmal erkläre ich es Dir rein, nüchtern mathematisch - dann "wörtlich":
1. Grundformel zur Kraft:
Drehmoment: F = m*a
F = Kraft in Newton [N]
m = Masse [kg]
a = Beschleunigung in Meter pro Quadratsekunde: [m/s^2].
Damit haben wir das Werkzeug um die Kraft in "N" ausgerechnet.
Im nächsten Schritt soll dann das Drehmoment in "Nm" entstehen.
2. Umlage der Grundformel für Torsion = Drehmoment
Dafür ist es notwendig die Kraft "F" in [N] mit einem Hebelarm zu versehen:
N*m = Newtonmeter = Newton * 1 Meter.
3. Bestimmung von Leistung
Leistung bei Motoren ist nichts anderes, als:
Leistung = Drehmoment * Drehzahl.
So weit die mathematischen Zusammenhänge.
Allgemeine Erklärung der mathematischen Zusammenhänge:
Daher auch immer die verschobenen Kurven bei Drehmoment- und Drehzahl-Diagrammen.
Das Drehmoment liegt deutlich früher an - weil der Motor mit jeder "Explosion" im Brennraum einen Beitrag zur Umdrehung und somit auch eine Kraft liefert. Dieses Drehmoment ist aber irgendwann "begrenzt" (ein Motor kann nur ein bestimmtes, maximales Drehmoment liefern).
Für jede Drehzahl liegt ein gewisses Drehmoment an, diese Drehzahl und das Drehmoment werden dann für die Leistungskurve multipliziert. Auch, wenn das Drehmoment irgendwann ausgeschöpft ist, kann die Drehzahl und somit die Leistung bis zu einem gewissen Punkt steigen (Gleiches Drehmoment * steigende Drehzahl = trotzdem mehr Leistung).
Unterschiede bei Benzinern und Dieseln:
Was Einfluss auf die Leistungs-Charakteristik bzw. die gelieferte "Kraft" hat ist, wieviel "Kraft" der Motor bei jeder Explosion im Brennraum in Bewegungsenergie umwandeln kann. Sprich, je mehr Kraft der Explosion auf den Kolben drückt - anstatt in "ungenutzte Wärme" zu verpuffen erzeugt mehr Kraft, also mehr Drehmoment.
Es gibt verschiedene Faktoren, wie man dies optimieren kann - aber ein allgemeiner Grundunterschied ist die Verdichtung und Arbeitsweise der Motoren.
Der Diesel ist ein sogenannter "Selbstzünder", das bedeutet, er verdichtet das Gemisch so weit, bis es sich "von selbst" entzündet - somit hat er eine sehr hohe Verdichtung.
Der klassische Benziner verdichtet nur bis zu einem "gewissen Grad" und eine Zündkerze zündet das Gemisch "fremd".
Damit kommt beim Diesel mit jeder Zündung mehr Kraft am Kolben und damit auf der Nockenwelle an - das ist der Grund warum Diesel auch sparsamer sind und im unteren Drehzahlbereich mehr Drehmoment aufweisen.
Daher wirkt beim Diesel auch mehr Kraft aufs Getriebe, als beim Benziner.
Allerdings ist diese Kraft ab einem gewissen Punkt physikalisch (besonders durch Luftmangel und Brennraumabkühlung) ab einer gewissen Drehzahl begrenzt - das Fremdzünden des Benziners kann hier also höhere Drehzahlen und "Leistungsspitzen" (auf Grund der höheren Drehzahl) bedienen.
Das sind jetzt nur so ganz grundsätzlich die Prinzipien dahinter, im Detail und bei modernen Motoren gelten diese Regeln nicht mehr so 100% - es gibt mittlerweile auch Selbstzünder-Benziner oder Turboaufladung lässt diese Grenzen etwas verschmelzen.
Aber soviel zum Grundverständnis Deiner Frage.
Hoffe, das konnte sie beantworten?
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 14:55:03 Uhr:
Hallo!
Drehmoment und Leistung gehören zusammen, sind aber nicht das Gleiche.
Erstmal erkläre ich es Dir rein, nüchtern mathematisch - dann "wörtlich":
1. Grundformel zur Kraft:
Drehmoment: F = m*a
F = Kraft in Newton [N]
m = Masse [kg]
a = Beschleunigung in Meter pro Quadratsekunde: [m/s^2].
Damit haben wir das Werkzeug um die Kraft in "N" ausgerechnet.
Im nächsten Schritt soll dann das Drehmoment in "Nm" entstehen.
2. Umlage der Grundformel für Torsion = Drehmoment
Dafür ist es notwendig die Kraft "F" in [N] mit einem Hebelarm zu versehen:
N*m = Newtonmeter = Newton * 1 Meter.
3. Bestimmung von Leistung
Leistung bei Motoren ist nichts anderes, als:
Leistung = Drehmoment * Drehzahl.
So weit die mathematischen Zusammenhänge.
Allgemeine Erklärung der mathematischen Zusammenhänge:
Daher auch immer die verschobenen Kurven bei Drehmoment- und Drehzahl-Diagrammen.
Das Drehmoment liegt deutlich früher an - weil der Motor mit jeder "Explosion" im Brennraum einen Beitrag zur Umdrehung und somit auch eine Kraft liefert. Dieses Drehmoment ist aber irgendwann "begrenzt" (ein Motor kann nur ein bestimmtes, maximales Drehmoment liefern).
Für jede Drehzahl liegt ein gewisses Drehmoment an, diese Drehzahl und das Drehmoment werden dann für die Leistungskurve multipliziert. Auch, wenn das Drehmoment irgendwann ausgeschöpft ist, kann die Drehzahl und somit die Leistung bis zu einem gewissen Punkt steigen (Gleiches Drehmoment * steigende Drehzahl = trotzdem mehr Leistung).
Bis dahin ist alles richtig, dann wird's aber... hm ... krude.
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 14:55:03 Uhr:
Unterschiede bei Benzinern und Dieseln:
Was Einfluss auf die Leistungs-Charakteristik bzw. die gelieferte "Kraft" hat ist, wieviel "Kraft" der Motor bei jeder Explosion im Brennraum in Bewegungsenergie umwandeln kann. Sprich, je mehr Kraft der Explosion auf den Kolben drückt - anstatt in "ungenutzte Wärme" zu verpuffen erzeugt mehr Kraft, also mehr Drehmoment.
Das ist schon nur mehr teilweise richtig. Die "Explosion" (eigentlich Verbrennung) ist beim Benziner (gleiche Luftmenge = Ladedruck) schon mal kräftiger, weil der Benziner mit Lambda 1 läuft (Diesel prinzipbedingt mit Lambda 1.3 und darüber, ergo weniger Kraftstoff pro Luftmenge).
Sieht man übrigens schön daran, wenn man mal Saugdiesel mit Saugbenziner vergleicht. Während der Benziner locker auf 100Nm/l kommt, kommt der Diesel nicht über 70Nm/l, andernfalls würde er hinten Briketts rauswerfen.
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 14:55:03 Uhr:
Der Diesel ist ein sogenannter "Selbstzünder", das bedeutet, er verdichtet das Gemisch so weit, bis es sich "von selbst" entzündet - somit hat er eine sehr hohe Verdichtung.
Der klassische Benziner verdichtet nur bis zu einem "gewissen Grad" und eine Zündkerze zündet das Gemisch "fremd".
Es gibt beim Diesel kein "Gemisch", der saugt nur reine Luft an, verdichtet diese, welche sich darauf stark erwärmt. In diese heiße Luft wird nun Dieselkraftstoff fein zerstäubt eingespritzt und entzündet sich mit einem gewissen Verzug (welcher dann auch drehzahlbegrenzend wirkt).
Beim Benziner hingegen wird vor der Zündung ein Gemisch erzeugt, das sich aber nicht selbst entzündet. Dafür sorgt dann ein Zündfunke.
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 14:55:03 Uhr:
Damit kommt beim Diesel mit jeder Zündung mehr Kraft am Kolben und damit auf der Nockenwelle an - das ist der Grund warum Diesel auch sparsamer sind und im unteren Drehzahlbereich mehr Drehmoment aufweisen.
Das ist einfach nur falsch, siehe oben.
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 14:55:03 Uhr:
Daher wirkt beim Diesel auch mehr Kraft aufs Getriebe, als beim Benziner.
Ne, nicht deswegen, sondern weil er aufgrund seiner begrenzten Drehzahl die gewünschte Leistung nur über Drehmoment bringen kann. Benziner erreichen ihre Nennleistung typischerweise bei etwa 5500-6500U/min, ein Diesel zwischen 3500 und 4500U/min.
Wie schon geschrieben, ein gutes Beispiel waren die beiden 140PS-Motoren beim Civic (1.8i-VTEC vs. 2.2i-CTDi). Beide 140PS, der Saugbenziner mit 174Nm, der Diesel mit 340Nm. Klar ist, das der Druck auf die Kolben beim Diesel größer ist, aber nur deshalb, weil er dank Turboaufladung mehr als doppelt so viel Luft in die Brennräume bekommt wie der Benziner.
Grüße,
Zeph
Drehmoment spürst Du im Gasfuss, Leistung auf dem Tacho.
In meinem Dunstkreis gibts es 2 gleiche Autos, gleiche Motorengröße, einer mit 160, der andere mit 184 PS, fast identisches Drehmoment, gleiche Übersetzung. Beide Motoren fühlen sich im Fahrbetrieb gleich an, subjektiv leicht zugunsten des schwächeren Motors. Der stärkere hat rund 1.000 U/min mehr Drehzahl. Gibt man alles geht der 184er natürlich deutlich besser, aber auch nur weil man damit später schalten kann.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:10:21 Uhr:
Zitat:
Bis dahin ist alles richtig, dann wird's aber... hm ... krude.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:10:21 Uhr:
Das ist schon nur mehr teilweise richtig. Die "Explosion" (eigentlich Verbrennung) ist beim Benziner (gleiche Luftmenge = Ladedruck) schon mal kräftiger, weil der Benziner mit Lambda 1 läuft (Diesel prinzipbedingt mit Lambda 1.3 und darüber, ergo weniger Kraftstoff pro Luftmenge).
Sieht man übrigens schön daran, wenn man mal Saugdiesel mit Saugbenziner vergleicht. Während der Benziner locker auf 100Nm/l kommt, kommt der Diesel nicht über 70Nm/l, andernfalls würde er hinten Briketts rauswerfen.
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:10:21 Uhr:
Es gibt beim Diesel kein "Gemisch", der saugt nur reine Luft an, verdichtet diese, welche sich darauf stark erwärmt. In diese heiße Luft wird nun Dieselkraftstoff fein zerstäubt eingespritzt und entzündet sich mit einem gewissen Verzug (welcher dann auch drehzahlbegrenzend wirkt).
Beim Benziner hingegen wird vor der Zündung ein Gemisch erzeugt, das sich aber nicht selbst entzündet. Dafür sorgt dann ein Zündfunke.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:10:21 Uhr:
Das ist einfach nur falsch, siehe oben.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:10:21 Uhr:[/
Ne, nicht deswegen, sondern weil er aufgrund seiner begrenzten Drehzahl die gewünschte Leistung nur über Drehmoment bringen kann. Benziner erreichen ihre Nennleistung typischerweise bei etwa 5500-6500U/min, ein Diesel zwischen 3500 und 4500U/min.
Wie schon geschrieben, ein gutes Beispiel waren die beiden 140PS-Motoren beim Civic (1.8i-VTEC vs. 2.2i-CTDi). Beide 140PS, der Saugbenziner mit 174Nm, der Diesel mit 340Nm. Klar ist, das der Druck auf die Kolben beim Diesel größer ist, aber nur deshalb, weil er dank Turboaufladung mehr als doppelt so viel Luft in die Brennräume bekommt wie der Benziner.
Grüße,
Zeph
Bevor Du Dich als "Oberlehrer" an einzelnen Punkten und einzelnen Wortlauten anderer aufhängst- solltest dem TE lieber eine Antwort auf seine Frage geben.
Habe diese Antwort in 2 Minuten auf dem Handy in der Bahn verfasst und keine Seminararbeit mit Fehlerkorrektur ausgeführt.
Dazu ist Deutsch nicht meine Muttersprache.
Er hat nicht nach VTec, CDI oder sonstigen spezifischen Mist gefragt - sondern, nach einfachen Zusammenhängen.
Unerträglich, diese Menschen, die nur im Eck sitzen und sich an Ausdrucksfehlern anderer aufgeilen, ohne dem TE Hilfe zu leisten. Unglaublich.
Und ich habe jetzt nicht mal angefangen die "Fakten" von Dir zu korrigieren, die totaler Quark sind.
Ich muss doch sehr bitten!
@Slash_182
Das Problem ist nicht deine Sprache, sondern der Inhalt. Und der ist über weite Strecken aus technischer Sicht einfach falsch. Es ist ein Unterschied, ob man die richtigen Zusammenhänge vereinfacht, oder falsch wieder gibt.
Im Übrigen, ich hab' dem TS schon geholfen. Zweiter Post im Thread, zwei Posts vor dir.
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 15:18:45 Uhr:
Er hat nicht nach VTec, CDI oder sonstigen spezifischen Mist gefragt - sondern, nach einfachen Zusammenhängen.
Korrekt. Er hat gefragt, warum Getriebe beim Diesel höher beansprucht sind. Ich habe ein Fahrzeug genommen, bei dem
a.) ich die Motorenkennwerte kenne
b.) Benziner und Diesel die gleiche Leistung haben
Das die nunmal 1.8i-VTEC und 2.2i-CTDi heißen, dafür kann ich nix. Ich hab's nur der Form halber erwähnt, nur damit man nachvollziehen kann, woher ich die Werte habe.
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 15:18:45 Uhr:
Und ich habe jetzt nicht mal angefangen die "Fakten" von Dir zu korrigieren, die totaler Quark sind.
Das könnte nach hinten losgehen.
Grüße,
Zeph
Es geht doch immer nach hinten los !
Den Saugdiesel sollte man endlich begraben , dessen Zeit ist lange abgelaufen und taugt nichts mehr für Vergleiche .
Einen 1,8 Saugbenziner mit einem 2,2 Turbodiesel vergleichen , nur weil sie die gleiche Leistung haben , ist auch nicht zielführend .
Nimm doch einfach beide als 2,0 Turbo , bei Opel wäre das zb. der 2,0 Eco Flex Turbobenziner mit zb. 220 ps und 350 Nm , oder 250 ps mit 400 Nm und den 2,0 CDTi Diesel mit 170 ps und auch 400 Nm .
Zitat:
@OHCTUNER schrieb am 2. Juni 2021 um 17:06:43 Uhr:
Es geht doch immer nach hinten los !
Den Saugdiesel sollte man endlich begraben , dessen Zeit ist lange abgelaufen und taugt nichts mehr für Vergleiche .
Den Saugdiesel hab ich nur ins Spiel gebracht, um zu zeigen das die Kraft auf die Kolben nicht von der Kompression, sondern von der zugeführten Kraftstoffmenge (die auch verbrannt werden muss) abhängt.
Zitat:
@OHCTUNER schrieb am 2. Juni 2021 um 17:06:43 Uhr:
Einen 1,8 Saugbenziner mit einem 2,2 Turbodiesel vergleichen , nur weil sie die gleiche Leistung haben , ist auch nicht zielführend.
Kommt drauf an, was man zeigen will. Die Frage war, warum hält das Getriebe beim Benziner länger? Die Antwort, weil der Diesel für die gleiche Leistung deutlich mehr Drehmoment braucht.
Ich habe bewusst dieses Beispiel genommen, weil die Leistung der beiden Motoren und auch die Fahrleistungen quasi gleich sind (0-100 ~8.7sec, vmax ~205km/h).
Zitat:
@OHCTUNER schrieb am 2. Juni 2021 um 17:06:43 Uhr:
Nimm doch einfach beide als 2,0 Turbo , bei Opel wäre das zb. der 2,0 Eco Flex Turbobenziner mit zb. 220 ps und 350 Nm , oder 250 ps mit 400 Nm und den 2,0 CDTi Diesel mit 170 ps und auch 400 Nm .
Genau dieser Umstand ist aber bei Motoren mit gleichem Drehmoment nicht ersichtlich. Daher ist dein Beispiel zwar moderner, zu Veranschaulichung der unterschiedlichen Getriebebelastung aber schlecht geeignet.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:51:04 Uhr:
@Slash_182
Das Problem ist nicht deine Sprache, sondern der Inhalt. Und der ist über weite Strecken aus technischer Sicht einfach falsch. Es ist ein Unterschied, ob man die richtigen Zusammenhänge vereinfacht, oder falsch wieder gibt.
Wohl wahr!
Beim Lesen von Slashs Beitrag schwoll mir schon der Hals an. Soviel Mist auf einem Haufen…
@TE:
Nein, Deine Frage war alles andere als neu. Im Gegenteil, darüber wurden hier schon Glaubenskriege bis aufs Blut geführt. Bis zum Ausschluß einiger Teilnehmer aus MT. Musst Du nur mal nach suchen.
Deshalb werde ich mich hier auch sehr zurückhalten.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 2. Juni 2021 um 15:10:21 Uhr:
Zitat:
@Slash_182 schrieb am 2. Juni 2021 um 14:55:03 Uhr:
Daher wirkt beim Diesel auch mehr Kraft aufs Getriebe, als beim Benziner.
Ne, nicht deswegen, sondern weil er aufgrund seiner begrenzten Drehzahl die gewünschte Leistung nur über Drehmoment bringen kann. Benziner erreichen ihre Nennleistung typischerweise bei etwa 5500-6500U/min, ein Diesel zwischen 3500 und 4500U/min.
Wie schon geschrieben, ein gutes Beispiel waren die beiden 140PS-Motoren beim Civic (1.8i-VTEC vs. 2.2i-CTDi). Beide 140PS, der Saugbenziner mit 174Nm, der Diesel mit 340Nm. Klar ist, das der Druck auf die Kolben beim Diesel größer ist, aber nur deshalb, weil er dank Turboaufladung mehr als doppelt so viel Luft in die Brennräume bekommt wie der Benziner.
Grüße,
Zeph
Und die größere Kaloriengehalt von Diesel-Kraftstoff spielt dabei keine rolle?
Ohhh ja.
Da fighten die Torque-Gang gegen den Power-Clan und dann gibt's ein paar die die Zusammenhänge verstehen, die nennt man Nerds und werden von allen anfeindet.
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