PS vs. Newtonmeter

[Michael]

Etwas anschauliches zum Zusammenhang von Drehmoment und Leistung:

Stell' Dir vor, auf eine Rolle wirkt eine Kraft, welche die Rolle dreht. Das ist das Drehmoment (gemessen in Nm).

• Drehmoment = Kraft * Hebelarm

Befestigt man außen an der Rolle ein Schnur, so kann damit ein Gewicht hochgehoben werden. Das ist Arbeit (bzw. Energie).

• Arbeit = Kraft * Weg

Die Arbeit pro Sekunde ist die Leistung (gemessen in kW)

• Leistung = Arbeit / Zeit

[Urgestein]

nun will ich aber auch noch hab mir des nämlich auch letztens mal etwas genauer durch den kopf gehen lassen (da man sowas als ehemaliger PH LKler ja eigentlich wissen sollte )

ein gutes bsp zum bildlichen vorstellen ist vielleicht dies hier: ihr habt z.b. ein 20kg gewicht und könnt dies innerhalb von 1 sec 5 m hoch heben. wenn ihr dies in der halben zeit schafft habt ihr die doppelte leistung, die benötigte kraft ist aber die selbe. und mit dem bike geht´s halt nich nach oben sondern gerade aus

formeln und sonstiger ferz dazu is ja schon alles erwähnt

[svsyellow]

Moin,

@schneider: kein Holzweg!
Hat aber auch noch mit der Bauart zu tun, Ein oder Zweizylinder sind meistens langhubiger gebaut als die Vierzylinder, und drehen nicht so hoch, haben aber eben mehr Kraft.

Uwe

[Werner]

Noch ein wenig Verwirrung:

Unter der Annahme, daß man ein optimales Gtriebe mit richtig vielen Stufen oder ein kontinuierliches Getriebe hätte und daß Schalten ohne Zugkraftunterbrechung erfolgt und daß die aufwendigeren Getriebe nicht mehr Leistung fressen würden beschleunigt immer das Mopped mit der höchsten Leistung (kw/PS) am besten, das Drehmoment ist (theoretisch) ziemlich egal.

[Katanatoa]

hallo

ich dachte immer die kw/ps angabe sie einfach das ergebnis aus Max Drehzahl und dem da herschenten Drehmoment?? (gaaanns einfach ausgetrückt)

ich denke auch das ja Beschleunigen mit arbeit verbunden ist und desshalb viel Kraft (drehmoment)besser ist

so jetzt könnter alle Lachen

mfg Katanatoa

[Schakal]

ich denke auch das ja Beschleunigen mit arbeit verbunden ist und desshalb viel Kraft (drehmoment)besser ist

Kraft F
Masse m
Beschleunigung a
Wenn F = m * a, dann gilt doch auch a = F / m. Und das bedeutet doch genau das, was du gesagt hast: Je höher die Kraft ist, umso stärker ist auch die Beschleunigung. Oder etwa nicht???

Lars

[hogli]

@MrUniversum

ich fasse mal 30 zeilen in 2:
Drehmoment = Beschleunigung
PS = Speed

Bingo, ohne Physik wohl die kürzeste Erklärung.

Gruessle

hogli

[Michael]

ich fasse mal 30 zeilen in 2:
Drehmoment = Beschleunigung
PS = Speed

Nein, "Drehmoment = Beschleunigung" stimmt nicht. Ist zu sehr vereinfacht.

Bei ca. 12000 U/min hat eine R6 weniger Drehmoment als jeder Chopper mit Hubraum über 1000 ccm bei 2500 U/min. Trotzdem beschleunigt sie besser bei 12000 U/min als der Chopper bei 2500 U/min. Auch das maximale Drehmoment der R6 ist geringer als das maximale von so einem Chopper. Trotzdem ist die R6 viel schneller von 0 auf 100.

Für die momentane Beschleunigung direkt maßgeblich ist die momentane Leistung - nicht das Drehmoment an der Kurbelwelle.

Und weil die R6 wegen der viel höheren Drehzahl viel mehr Leistung hat als ein Chopper, beschleunigt sie viel schneller. Dass Leistung proportional zu Drehmoment mal Drehzahl ist, hatten wir ja oben schon.

Bei nautilus_fn steht ja im Kontext auch was anderes: Der Leistungsverlust bei der Beschleunigung ist bei einem Motor mit wenig Drehmoment größer als bei einem mit viel Drehmoment.

Denn die Energie aus der Verbrennung wird beim drehmomentschwächeren Motor zu einem größeren Anteil in Bewegungsenergie im Motor umgewandelt anstatt in Bewegungsenergie des Motorrads.

Das gilt aber nicht, wenn die Masse der bewegten Teile im hubraumschwachen Motor viel geringer ist.

In welchem Ausmaß dieser Nautilus-Effekt bei Motorrädern vorhanden ist, weiß ich nicht. Ich habe nur mit anderen Worten wiedergegeben, was Nautilus schrieb. Klingt aber plausibel für mich.

[KuNiRider]

So nun will ich auch mal vereinfachen denn physikalisch korrekt wurde es ja schon erklärt!
- Ein Motorrad hat nix mit Physik zu tun denn:
-- die Ausgeübte Kraft vom Motor ist nicht konstant! Der Motor schubst mit jedem Arbeitstakt das Motorrad an, daher sind selbst bei gleichem Drehmoment (=Schubsstärke) bei gleicher Drehzahl, Unterschiede zwischen einem 2 und 4 Zylinder merkbar durch, die doppelte Schubszahl beim 4er.
(Leistung ist damit die Summe der Schubsstärke * Anzahl der Schubse / Zeit)
-- Die Physik sagt, das ein Kleinkind das euch 20x vor's Schienbein tritt die gleiche Leistung erreicht, wie Rambo mit einem Tritt Probiert es und euer Schienbein sagt euch was anderes
-- Fahrwiderstände müssen überwunden werden, fahrt mal mit dem Fahrrad am Berg an: Ein herzhafter Tritt und ihr rollt, viele kleine Trittchen nützen da nix! Drehmoment zählt
-- Der Reifen beim 2 zylinder mit seiner halbe Schubszahl zwischendurch mehr Ruhe hat und in dieser Zeit Seitenführungsaufgaben übernehmen kann (Ein Reifen kann einen max. Kraft übertragen, die Richtung ist ihm egal!) daher auch die BIG BANG - Konstruktionen bei Rennmaschinen, wo man möglichst schnell hintereinander alle Zylinder 'abfeuert'
-- In der Praxis ist das nutzbare Drehzahlband eines Motors wichtig, der Bereich wo schon ordenlich Drehmonet anliegt und der max sinnvollen Drehzahl. Hier ist die SV mit <5000 bis 10000 U/min unschlagbar gut, denn wir können unsere Geschwindigkeit verdoppeln ohne schalten zu müssen Eine F**** schaft da gerade mal 1,5
-- Beschleunigung ist Kraft / Masse! Daher ist es den Rennfuzzis wichtiger 1 kg abzuspecken als ein PS mehr zu haben! Desswegen kann die SV auch so gut gegen die Bigbikes anstinken: Mit ihren ca. 60kg weniger entsprechen dann so 60 PS mehr, also so als ob sie 130 PS hätte Funzt nur bei der Topspeed nicht

So, sind jetzt alle Klarheiten beseitigt?

[Ricci]

- Ein Motorrad hat nix mit Physik zu tun denn:

Das meinst du doch nicht wirklich

-- Die Physik sagt, das ein Kleinkind das euch 20x vor's Schienbein tritt die gleiche Leistung erreicht, wie Rambo mit einem Tritt [icon_confused.gif] Probiert es und euer Schienbein sagt euch was anderes

Stimmt auch, da sind aber andere Pysikalische Größen Relevant (Impuls,usw.)

Es ist doch alles Physik, nur halt wesentlich Komplexer als mit den bisher dargestellten Formeln darstellbar.

Um ein Motorrad Physikalisch/Mathematisch zu Modellieren, reichen keine 500 Seiten Papier mit gleichungen und Matrizzen.

-- In der Praxis ist das nutzbare Drehzahlband eines Motors wichtig, der Bereich wo schon ordenlich Drehmonet anliegt und der max sinnvollen Drehzahl. Hier ist die SV mit <5000 bis 10000 U/min unschlagbar gut, denn wir können unsere Geschwindigkeit verdoppeln ohne schalten zu müssen [icon_cool.gif] [icon_biggrin.gif] Eine F**** schaft da gerade mal 1,5 [icon_razz.gif]
-- Beschleunigung ist Kraft / Masse! Daher ist es den Rennfuzzis wichtiger 1 kg abzuspecken als ein PS mehr zu haben! Desswegen kann die SV auch so gut gegen die Bigbikes anstinken: Mit ihren ca. 60kg weniger entsprechen dann so 60 PS mehr, also so als ob sie 130 PS hätte [icon_biggrin.gif] Funzt nur bei der Topspeed nicht [icon_sad.gif]

Genau das sagt die Physik aus

[KuNiRider]

@Ricci: Du bist der gleiche Spielverderber wie mein Physikprof an der Uni Der hat auch gedroht als er eine Paierschwalbe fliegen sah: "Und der nächste den ich erwisch, der muss ausrechen, warum das fliegt!" (Mein Papierflieger hielt übrigends mit 1Min 53s den Rekord im Physiksaal ) Und es ging ja ums vereinfachen Oder willst du jetzt noch anfangen, den Leuten hier das Ganze mit Impulssätzen zu erklären? Nur zu!

[Michael]

Ein Motorrad hat nix mit Physik zu tun

Warum benutzt Du dann soviele physikalische Begriffe und Zusammenhänge bei Deiner vorherigen Erklärung? Die physikalischen Gesetze gelten im gesamten bekannten Universum. Einschließlich aller Motorräder. Und bei der Konstruktion von Motorrädern macht man sich physikalische Gesetze zu Nutze. Also hat unsere SV schon mit Physik zu tun.

-- Fahrwiderstände müssen überwunden werden, fahrt mal mit dem Fahrrad am Berg an: Ein herzhafter Tritt und ihr rollt, viele kleine Trittchen nützen da nix! Drehmoment zählt

Niedriger Gang beim Mountainbike: Mit vielen schlappen Tritten ist eine große Steigung kein Problem. Und wenn ich mich gerade nicht verrechnet habe (bin müde), gilt:

• a=P/(mv)

D. h. bei jeder Geschwindigkeit ist die Beschleunigung proportional zur Leistung. Deshalb bleibe ich dabei: Leistung zählt (für die Beschleunigung). Außerdem habe ich oben ja schon geschrieben, dass ein Fahrradfahrer ungefähr soviel Drehmoment hat, wie der SV-Motor. Drehmoment kann also nicht alles sein. (Das Drehmoment eines Radlers kann man mit Gewichtskraft*Hebelarm ganz leicht ausrechnen).

Den beiden letzten Punkten von Dir stimme ich aber voll zu (Drehzahlband und Leistungsgewicht).

Mein Papierflieger hielt übrigends mit 1Min 53s den Rekord im Physiksaal

Sagenhaft! Wüsste gerne, wie der konstruiert wurde...

[SV29]

Logisch ist das alles Physik. Und von der weis die Menschheit herzlich wenig.

kuni: zumindest Dein Kommentar zum Vergleich 1x Rambo = 20 x Kleinkind hinkt m..e.

(weiter habe ich nicht gelesen)

Die Diskussion zeigt u.a., daß die wenigsten unter einem Begriff auch ein und dasselbe verstehen.

weiter so

[hogli]

@SV Michel

zu

ich fasse mal 30 zeilen in 2:
Drehmoment = Beschleunigung
PS = Speed

Stimmt! Sagen wir: Es stimmt, wenn man dies nicht mit 2 Motoren vergleicht. Die Regel "Drehmoment = Beschleunigung " gilt also nur innerhalb einer Leistungeskurve eines Motortyps.

Sozusagen: beim höchsten Drehmoment = grösste Beschleunigung.

Äh,OK,OK, erwischt! Ich versuch mich erst gar nicht mehr rauszureden. War aber einen Versuch wert . ... schwitz

Gruessle

hogli

[Michael]

Nochmal zum Mitmeißeln die Theorie

• a = P/(mv)

Dabei ist a die momentane Beschleunigung, P die momentane Leistung, m die Masse und v die momentane Geschwindigkeit.

Also: Die Beschleunigung a ist bei maximaler Leistung P maximal (für alle m und v).

Die SV hat bei 9000 U/min die max. Leistung und somit die max. Beschleunigung. Das max. Drehmoment hat sie aber bei 7400 U/min.

Ergo: Bei der SV ist die Beschleunigung nicht bei max. Drehmoment maximal.

Also zum dritten Mal: Für die Beschleunigung ist die Leistung ausschlaggebend, nicht das Drehmoment an der Kurbelwelle (wo es üblicherweise gemessen wird).

Die einzige Chance das theoretisch zu widerlegen sehe ich darin, obige Formel zu widerlegen. Ricci (angehender Maschinenbau Dipl.-Ingenieur) und ich (Dipl.-Infomatiker mit Nebenfach Physik) haben aber nochmal nachgerechnet und sind jetzt überzeugt, dass die Formel stimmt.

Wen es interessiert: P = dW/dt = F ds/dt = Fv = mav <=> a = P/(mv)

Und wer jetzt noch nicht überzeugt ist, der guckt am besten in ein Physik-Buch. Z. B. Hering, Martin, Stohrer: Physik für Ingenieure, Kapitel 2. Da habe ich es inzwischen auch gefunden.


Anschauliche Formulierung

Die SV geht bei 9000 U/min (Leistung maximal) am besten ab, nicht bei 7400 U/min (Drehmoment maximal). Kann ja eigentlich jeder selber ausprobieren. Muss man aber fairerweise und wegen obiger Formel bei derselben Anfangsgeschwindigkeit vergleichen. Bei 9000 U/min wird die Beschleunigung am größten sein.

Man merkt das auch sehr eindrucksvoll, wenn man abwechselnd SV und R6 fährt (wie ich zufällig ). Die R6 hat ungefähr soviel max. Drehmoment wie die SV aber ca. 40 PS mehr Leistung (weil die R6 höher dreht). Deswegen beschleunigt sie noch viel besser aber erst bei hoher Drehzahl. Und das ist der Vorteil des Drehmomentbergs der SV bei niedrigen Drehzahlen: Schon bei niedrigen Drehzahlen beschleunigt die SV gut (die R6 produziert da leider nur heiße Luft). Deswegen fahre ich auf der Landstraße lieber SV.