Was sagt das Drehmoment Auto aus?

Der Motor ist die Seele eines Autos, und es sind seine Eigenschaften, die die Leistung des Fahrzeugs bestimmen. Insbesondere das Motordrehmoment spielt dabei eine wesentliche Rolle. Sie ist eine Garantie für Fahrkomfort, Kraftstoffverbrauch und niedrige Schadstoffemissionen. Erläuterungen.

Ein bisschen Physik: Was ist Drehmoment?

Definition von Drehmoment in Fahrzeugen

Das Drehmoment ist das Produkt aus einer Kraft durch den Hebelarm und dem Abstand zwischen dem Angriffspunkt der Kraft und dem Punkt, an dem das Drehmoment ausgeübt wird.

Das Drehmoment C, in Newtonmetern (N.m), wird durch die Kombination von 2 physikalischen Größen charakterisiert: die Intensität einer Kraft F in Newton (N) und eine Entfernung D in Metern (m). Seine Formel lautet wie folgt: C = F x D.

In der Praxis: Nehmen wir eine Radmutter, um sie zu lösen. Sobald der Löseschlüssel an seinem Platz ist, wird eine Kraft F am Ende des Schlüssels aufgebracht; der kürzeste Abstand zwischen dem Punkt der Krafteinwirkung (Position Ihrer Hand) und der Überwurfmutter entspricht dem D in der vorherigen Formel. Beachten Sie, dass der kürzeste Abstand das Segment einer geraden Linie in einem Winkel von 90° zwischen der Mutter und der Achse der Kraftrichtung darstellt.

Steigendes Drehmoment: Erfahrungen aus dem wirklichen Leben

Lassen Sie uns das Experiment machen. Nach dem Aufbringen einer Kraft auf den Schraubenschlüssel wird sich die Mutter nicht lösen; es stehen zwei Lösungen zur Verfügung:

  • Erhöhen Sie die Lösekraft;
  • Vergrößern Sie den Abstand zwischen der Anwendung Ihrer Kraft und der Mutter (wenn Sie bereits am Maximum Ihrer Möglichkeiten sind); mit anderen Worten, fügen Sie eine Verlängerung zu Ihrem Schraubenschlüssel hinzu.
  • Es gibt zwei Möglichkeiten, das Drehmoment zu erhöhen: Erhöhen Sie die Kraft oder erhöhen Sie den Hebelarm (oder kombinieren Sie beides).

Motordrehmoment

Wie der Name schon sagt, ist das Motordrehmoment ein bestimmtes Drehmoment, das auf den Motor ausgeübt wird. Es ist das, was auf die Räder übertragen wird, damit sich das Auto bewegen kann.

  • Woher kommt die F-Kraft des Motordrehmoments? Es ist die Kraft, die die Verbrennung auf den Kolbenkopf ausübt: je besser die Verbrennung, desto besser der Wirkungsgrad und das Motordrehmoment.
  • Woher kommt der Abstand D des Motordrehmoments? Sie findet sich in der Architektur Kurbelwelle – Pleuelstange – Kolben wieder: der Kolbenbolzen ist am Pleuelboden befestigt; das andere Ende der Pleuelstange (der Kopf) ist am Kurbelzapfen befestigt, dessen Achse gegenüber der Mitte der Kurbelwelle versetzt ist (wie bei einem Pleuel-Kurbel-System).
  • Diese Baugruppe ermöglicht es, die lineare Bewegung des Kolbens im Zylinder in eine Drehbewegung am Ende der Kurbelwelle umzuwandeln. Der Abstand D des Motordrehmoments entspricht dem Abstand zwischen der Pleuelbefestigung auf dem Kurbelzapfen und der Mittellinie der Kurbelwelle. Eine Vergrößerung dieses Abstands ist daher gleichbedeutend mit einer Erhöhung des Drehmoments.

Wichtig: Der Abstand D ist ein halber Kolbenhub, der um 180° vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt verläuft, so dass die Länge des Hubs das Motordrehmoment beeinflusst.

Einfluss der Motoreigenschaften auf das Motordrehmoment

Das Motordrehmoment hängt von der Verbrennungskraft, der Qualität der Verbrennungskraft und dem Hebelarm ab. Die Parameter, die das Motordrehmoment beeinflussen, sind daher :

  • Die Bohrung: Je größer die verfügbare Oberfläche des Kolbens, desto größer seine Bohrung (oder sein Durchmesser) und desto größer die Kraft.
  • Der Hub: Je größer der Hub, desto länger wird der Hebelarm, wodurch sich das Drehmoment proportional erhöht.
  • Der induzierte Effekt: Je länger der Hub für eine gegebene lineare Geschwindigkeit des Kolbens ist, desto geringer ist die Drehgeschwindigkeit, was eine qualitativ hochwertige Verbrennung ermöglicht.
  • Aus diesem Grund werden Motoren in drei Kategorien unterteilt: Langhub (Hub größer als die Bohrung), Vierkant (Hub = Bohrung) und Super-Vierkant (Hub kleiner als die Bohrung).

Unterschiede zwischen Motordrehmoment und Leistung

Leistung in Watt (w) oder Pferdestärken (hp) hat eine ganz andere Definition:

P: Motor/Zeitarbeit.
P: Leistung in Watt.
Arbeit in Joule (J): Sie ist das Produkt aus der Motorleistung und dem Abstand, den die Pleuelstange auf der Kurbelwelle zurücklegt (bei einer Umdrehung der Kurbelwelle ist sie die Länge des Umfangs, den der Kurbelzapfen bildet).
Zeit: in Sekunden.
Anmerkung: 1 hp = 736 w

Nach dieser Definition ist die Leistung umso wichtiger, als es in einer bestimmten Zeit viele Verbrennungen gibt, weshalb die Motordrehzahl zu einem Mehrverbrauch (verbunden mit der Vervielfachung der Verbrennungen) und zu einem Effizienzverlust (viele Verbrennungen in kurzer Zeit, notwendigerweise weniger aufwändig) führt.

Die leistungsbegünstigenden Parameter sind eine hohe Motordrehzahl und ein kurzer Kolbenhub (quadratischer oder superquadratischer Motor). Abgesehen von der Motorleistung (die in den Drehmomentphasen notwendigerweise stärker entwickelt ist) sind die Parameter zwischen den Motordrehmomenten also antagonistisch; die ganze Kunst der Motorenhersteller besteht darin, je nach Fahrzeugtyp einen mehr oder weniger ausgeprägten Kompromiss zu finden:

Damit wird das Motordrehmoment bei Lkw begünstigt.

Der Kompromiss wird in Bezug auf einen Personenkraftwagen für Fahrvergnügen mehr Zustimmung finden.
Es wird mehr Leistung zu Lasten des Drehmoments von Wettbewerbsfahrzeugen wie der Formel 1 entwickelt.
Dieser Antagonismus zeigt sich in der Formel, die diese 2 Merkmale verbindet: P = C x ω.

P = Leistung in Watt.
C = Drehmoment in N.m.
ω = Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit in Bogenmaß/Sekunde.

Gut zu wissen: Bei einer gegebenen Leistung gilt: je höher das Drehmoment, desto niedriger die Drehzahl. Umgekehrt gilt: Je höher die Drehzahl, desto geringer das Drehmoment.

Messung des Motordrehmoments: Wie wird es gemessen?

Die Notwendigkeit, das Drehmoment zu messen, ist gerechtfertigt für Fahrzeugzulassungen oder die Vorbereitung auf den Wettbewerb oder für die Hinzufügung eines elektronischen Chips für ein Serienfahrzeug (was verboten ist). Diese Arbeiten werden von spezialisierten Werkstätten oder Konstruktionsbüros durchgeführt.

Motordrehmoment: Messung durch Berechnung

Eine theoretische Messung kann durch Berechnung durchgeführt werden, je nach den verschiedenen Parametern wie den Eigenschaften des Fahrzeugs, der energetischen Leistung des Kraftstoffs, den Elementen, die die Füllung des Zylinders (Lufteinlass) beeinflussen.

Motordrehmoment: Messung auf dem Prüfstand

Diese Art der Messung, die häufiger vorkommt, wird an einem Motor, der auf einem Prüfstand läuft, oder bei einem Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand durchgeführt. Das Prinzip besteht darin, den rotierenden Motor zu bremsen, um sein Widerstandsmoment zu messen.

Die oben erwähnte Formel kann dann zur Berechnung der anderen Komponenten, wie z.B. der Leistung bei einer gegebenen Geschwindigkeit, verwendet werden.

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