nig
Mitglied Platin
- Fahrzeug
- sandero II SCe75
- Baujahr
- 2019
Hallo miteinander!
Weil die Frage auftauchte,
(Sehr hochtourige Fahrt / Dacia Duster 3
#12)
habe ich mal folgenden Zusammenhang skizziert:
Warum liegen Drehmomentmaximum und Leistungsmaximum normalerweise nicht bei der gleichen Motordrehzahl?
Wenn ein Verbrennungsmotor sein Kraftstoff-Luft-Gemisch zündet, brennt nicht sofort das gesamte Gas im Brennraum, sondern die Flammenfront breitet sich mit einer endlichen Geschwindigkeit im Brennraum aus.
Das führt zu einer stetig steigenden Temperatur im Brennraum.
Gleichzeitig bewegt sich aber der Kolben nach unten; das wiederum führt zu einer Verringerung derTemperatur, weil sich der Gasraum vergrößert und somit Druck und Temperatur abnehmen.
Beide Effekte zusammen bewirken ein Ansteigen der Temperatur und des Drucks bis zu einem Maximum und ein anschließendes Absinken beider Zustände.
Trifft dieses Maximum mit dem Moment zusammen, wo das Pleuel im rechten Winkel zum Kurbelzapfen steht, kann die Energie optimal auf die Kurbelwelle übertragen werden. Der Motor hat bei dieser Drehzahl sein Drehmomentmaximum. Diese Drehzahl ist gleichzeitig die Drehzahl, bei der die im Kraftstoff enthaltene Energie optimal ausgenutzt wird (der Motor mit dem maximal möglichen Wirkungsrad arbeitet und am wenigsten Kraftstoff verbraucht).
Dreht der Motor langsamer, geht mehr Energie in die Kühlung, bevor sie die Kurbelwelle antreiben konnte.
Dreht der Motor schneller, wird das Druckmaximum erreicht, wenn die günstigsten Hebelverhältnisse schon vorbei sind, und ein größerer Teil der Energie geht ungenutzt in den Auspuff.
Während die Kraft / das Drehmoment nur davon abhängt, wieviel Kraftstoff verbrannt wurde (und vomWirkungsgrad des Motors), hängt die Leistung davon ab, in welchem Zeitraum die Kraftstoffmenge verbrannt wurde. Wenn das Drehmoment über einen gewissen Drehzahlbereich konstant bleibt, steigt die Leistung linear mit der Drehzahl des Motors.
Wenn das Drehmoment sich bereits auf der absteigenden Seite befindet, steigt normalerweise die Leistung mit zunehmender Drehzahl weiter an, solange der Gefällewinkel der Drehmomentkurve kleiner bleibt als der Steigungswinkel der Leistung bei konstantem Drehmoment.
Da das Gefälle aber immer weiter zunimmt erreicht auch die Leistungskurve irgendwann ein Maximum.
Sportmotoren, die nur auf Maximalleistung getrimmt wurden, besitzen dicht beieinander liegende Maxima von Drehmoment und Leistung und besitzen ein schmales nutzbares Drehzahlband. Sie benötigen mehr Gänge.
Motoren deren Maxima weit auseinander liegen, besitzen ein breites nutzbares Drehzahlband. (Sie sind „elastisch“.)
Bei den modernen 3-Zylindermotoren von Nissan/Renault/Dacia erreicht man Elastizität in der Leistungsentfaltung trotz hoher Leistung aus wenig Hubraum durch variable Ventilsteuerzeiten.
(Die Nockenwellen können durch Verdrehen um die Wellenachse auf hohe oder niedrige Motordrehzahlen eingestellt werden.)
Weil die Frage auftauchte,
(Sehr hochtourige Fahrt / Dacia Duster 3
#12)
habe ich mal folgenden Zusammenhang skizziert:
Warum liegen Drehmomentmaximum und Leistungsmaximum normalerweise nicht bei der gleichen Motordrehzahl?
Wenn ein Verbrennungsmotor sein Kraftstoff-Luft-Gemisch zündet, brennt nicht sofort das gesamte Gas im Brennraum, sondern die Flammenfront breitet sich mit einer endlichen Geschwindigkeit im Brennraum aus.
Das führt zu einer stetig steigenden Temperatur im Brennraum.
Gleichzeitig bewegt sich aber der Kolben nach unten; das wiederum führt zu einer Verringerung derTemperatur, weil sich der Gasraum vergrößert und somit Druck und Temperatur abnehmen.
Beide Effekte zusammen bewirken ein Ansteigen der Temperatur und des Drucks bis zu einem Maximum und ein anschließendes Absinken beider Zustände.
Trifft dieses Maximum mit dem Moment zusammen, wo das Pleuel im rechten Winkel zum Kurbelzapfen steht, kann die Energie optimal auf die Kurbelwelle übertragen werden. Der Motor hat bei dieser Drehzahl sein Drehmomentmaximum. Diese Drehzahl ist gleichzeitig die Drehzahl, bei der die im Kraftstoff enthaltene Energie optimal ausgenutzt wird (der Motor mit dem maximal möglichen Wirkungsrad arbeitet und am wenigsten Kraftstoff verbraucht).
Dreht der Motor langsamer, geht mehr Energie in die Kühlung, bevor sie die Kurbelwelle antreiben konnte.
Dreht der Motor schneller, wird das Druckmaximum erreicht, wenn die günstigsten Hebelverhältnisse schon vorbei sind, und ein größerer Teil der Energie geht ungenutzt in den Auspuff.
Während die Kraft / das Drehmoment nur davon abhängt, wieviel Kraftstoff verbrannt wurde (und vomWirkungsgrad des Motors), hängt die Leistung davon ab, in welchem Zeitraum die Kraftstoffmenge verbrannt wurde. Wenn das Drehmoment über einen gewissen Drehzahlbereich konstant bleibt, steigt die Leistung linear mit der Drehzahl des Motors.
Wenn das Drehmoment sich bereits auf der absteigenden Seite befindet, steigt normalerweise die Leistung mit zunehmender Drehzahl weiter an, solange der Gefällewinkel der Drehmomentkurve kleiner bleibt als der Steigungswinkel der Leistung bei konstantem Drehmoment.
Da das Gefälle aber immer weiter zunimmt erreicht auch die Leistungskurve irgendwann ein Maximum.
Sportmotoren, die nur auf Maximalleistung getrimmt wurden, besitzen dicht beieinander liegende Maxima von Drehmoment und Leistung und besitzen ein schmales nutzbares Drehzahlband. Sie benötigen mehr Gänge.
Motoren deren Maxima weit auseinander liegen, besitzen ein breites nutzbares Drehzahlband. (Sie sind „elastisch“.)
Bei den modernen 3-Zylindermotoren von Nissan/Renault/Dacia erreicht man Elastizität in der Leistungsentfaltung trotz hoher Leistung aus wenig Hubraum durch variable Ventilsteuerzeiten.
(Die Nockenwellen können durch Verdrehen um die Wellenachse auf hohe oder niedrige Motordrehzahlen eingestellt werden.)
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