In der Welt der Automobile spielen Verbrennungsmotoren, die Autos antreiben, eine zentrale Rolle. Nach Jahren der Erfahrung haben sich Viertakt-Kolbenmotoren als die am besten geeigneten durchgesetzt. Die grundlegenden Funktionen eines Motors sind allgemein bekannt, und dank der Beliebtheit der Automobilindustrie ist sich fast jeder Fahrer der Hubraumgröße, Motorleistung und des Kraftstoffverbrauchs eines Autos bewusst. Die Neugierigeren werden sich auch für den maximalen Drehmomentwert und dessen Verlauf interessieren. Drehmoment ist ein grundlegender Parameter, der die Leistung eines Verbrennungsmotors charakterisiert. Bei der Konstruktion von Motoren wird angestrebt, den höchstmöglichen Drehmoment über den breitesten Bereich der Motordrehzahl zu erzielen. Die Motorleistung ergibt sich aus der Kombination dieser beiden Parameter: Drehmoment und Drehzahl. Auf Prüfständen wird der Drehmoment und die Drehzahl gemessen, während die Leistung aus diesen beiden Parametern berechnet wird.
Was ist Drehmoment?
Drehmoment ist aus physikalischer Sicht dasselbe wie Kraft, mit dem Unterschied, dass es sich um eine Kraft in rotierender Bewegung handelt. Ein Gewicht von 10 kg an einem 1 Meter langen Arm, der mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist, erfordert ein Drehmoment von 98,1 Nm (Newtonmeter), um die Kurbelwelle in Bewegung zu setzen. Dies ergibt sich aus einfachen Berechnungen, die unten dargestellt sind.
Was ist Motorleistung?
Wie bereits erwähnt, resultiert die Motorleistung aus dem Drehmoment und der Drehzahl des Motors. Mit anderen Worten, Leistung gibt an, wie viel Energie wir in einer Zeiteinheit erhalten können. Das heißt, je höher das Drehmoment bei hohen Drehzahlen ist, desto höhere Motorleistung erzielen wir. Leistung ist das Produkt aus Drehmoment und Motordrehzahl. Um die Berechnungen korrekt durchzuführen, müssen sie jedoch in den richtigen Einheiten durchgeführt werden. Die Drehzahl muss in Radiant pro Sekunde und Newtonmeter sind die korrekte Einheit für Drehmoment ausgedrückt werden. Um die Berechnungen zu vereinfachen, wird stattdessen ein konstanter Wert eingeführt, der sich aus der Umrechnung der Einheiten ergibt und immer 9549,3 beträgt. Die Einheit der Leistung sind Kilowatt (kW).
Kilowatt und Pferdestärken
Die grundlegende Einheit zur Bestimmung der Leistung in der Physik ist Watt. Bei Maschinen mit höherer Leistung werden Watt durch Tausend geteilt, um Kilowatt (kW) zu erhalten. In der Automobiltechnik wird jedoch häufig die Pferdestärke als Leistungseinheit verwendet. Es gibt jedoch zwei verschiedene Einheiten, die als Pferdestärken bezeichnet werden: der britische „Horsepower“ (HP) und der metrische „Pferdestärke“ (PS), der in Deutschland, Italien (CV), Frankreich und Japan verwendet wird. In Polen wurde die metrische Pferdestärke (KM) als Standard übernommen.
Praktische Bedeutung von Leistung und Drehmoment
Drehmoment ist gleichbedeutend mit der Kraft, die wir vom Motor erhalten können. In praktischer Hinsicht ist die Kraft für die Beschleunigung und das Zugvermögen des Autos verantwortlich. Die Motorleistung ist hauptsächlich für die Höchstgeschwindigkeit verantwortlich. Es ist jedoch zu beachten, dass die Höchstgeschwindigkeit eines Autos stark von den Getriebeübersetzungen abhängt.
