Was ist besser? Hier ist, wie Sie diese Bar-Nacht-Debatte beenden.
Yogi Berra, von dem nie bekannt war, dass er sich mit Motordetails befasst, wäre zu dem Schluss gekommen, dass Drehmoment und Leistung dasselbe sind, nur anders. Eigentlich ist diese Vereinfachung teilweise richtig.
Drehmoment und Leistung erzeugen Motoren, wenn Sie den Schlüssel drehen und das Gaspedal drücken., Luft und Kraftstoff, die in den Brennkammern gezündet werden, bewirken, dass Kurbelwelle, Getriebe und Antriebsachsen die Drehung ausführen. Dies ist das Wunder der Energieumwandlung: Die potentielle Energie, die in einer Gallone recycelter Energie enthalten ist, wird effizient in die kinetische Energie umgewandelt, die für das Fahren benötigt wird.
Tiefer graben, betrachten Sie diese Lehrbuchdefinitionen:
Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten. In diesem Fall führen Motoren die drudgery (Arbeit) früher von Pferden getan.,
Arbeit ist das Ergebnis einer Kraft, die über eine gewisse Distanz wirkt. Die US-Maßeinheit für Arbeit (und auch Energie) ist Fuß-Pfund. Im Internationalen System (SI) wird die Arbeit in Joule und in seltenen Fällen in Newtonmetern gemessen.
Das Drehmoment ist eine Drehkraft, die von der Kurbelwelle eines Motors erzeugt wird. Je mehr Drehmoment ein Motor erzeugt, desto größer ist seine Arbeitsfähigkeit. Die Messung ist die gleiche wie Arbeit, aber etwas anders. Da das Drehmoment ein Vektor ist (der in eine bestimmte Richtung wirkt), wird es durch die Einheiten Pfund-Fuß und Newtonmeter quantifiziert.,
Natürlich gibt es immer eine Ausnahme. In diesem Fall ist die Unterscheidung statisches Drehmoment, die Art, die Sie mit einem Schraubenschlüssel anwenden, um die Kopfschrauben festzuziehen. Um Verwirrung zu vermeiden, sind die Einheiten für statisches Drehmoment traditionell Fuß-Pfund. Im Gegenteil, SI klebt mit Newtonmetern sowohl für statische als auch dynamische Drehmomentmessungen.
Macht ist, wie schnell Arbeit geleistet wird. Der schottische Erfinder James Watt aus dem achtzehnten Jahrhundert gab uns diese praktische Äquivalenz: Eine Pferdestärke ist die Kraft, die benötigt wird, um 33.000 Pfund genau einen Fuß in einer Minute zu heben., Zu Ehren dieses Beitrags ist die SI-Messeinheit für die Leistung das Kilowatt.
Zurück zu Berras Satz: Drehmoment ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten, während Kraft ist, wie schnell eine anstrengende Aufgabe erledigt werden kann. Mit anderen Worten, Leistung ist die Geschwindigkeit, mit der die Arbeit (oder das Drehmoment) in einer bestimmten Zeit abgeschlossen wird. Mathematisch entspricht PS dem Drehmoment multipliziert mit der Drehzahl. H = T x U / min / 5252, wobei H PS ist, T Pfund-Fuß ist, U / min ist, wie schnell sich der Motor dreht, und 5252 ist eine Konstante, die die Einheiten stocken lässt., Um mehr Leistung zu erzielen, muss ein Motor mehr Drehmoment erzeugen, bei höheren Drehzahlen oder bei beiden arbeiten.
Während Thumbnail-Definitionen für Lehrbücher ideal sind, ist es eine andere Sache, sie auf echte Engines anzuwenden. Ein Problem ist, dass jeder Automotor einen Leerlauf-zu-Redline-Betriebsbereich hat. Zum Beispiel produziert der 6,2-Liter-Hellcat V-8 des Dodge Challenger 707 PS NUR bei 6000 U / min. Es macht wesentlich weniger Leistung im Leerlauf (nur genug, um motorgetriebenes Zubehör zu drehen) und etwas weniger als 700 PS bei der 6200-U / min-Redline., Und es liefert sein maximales Drehmoment von 650 Pfund NUR bei 4000 U / min.
Ein weiteres Problem ist die genaue Quantifizierung der Leistung und des Drehmoments einer sich drehenden Kurbelwelle. Das Werkzeug für diese Aufgabe ist ein Motorenprüfstand. Während dieses Wort „Leistungsmessgerät“ bedeutet, werden in der Praxis das Drehmoment und die Drehzahl des Motors gemessen und seine Leistung nach der oben genannten Formel berechnet.,
Wirbelstromprüfstände verwenden ein Magnetfeld, um das Drehmoment von der sich drehenden Kurbelwelle auf ein Hebelarmlager gegen ein statisches Kraftmessgerät (bekannt als Wägezelle) in einem genauen Abstand von der Mitte der Kurbel zu übertragen. Die andere Art von Dynamometer im allgemeinen Gebrauch ist eine Wasserbremse; Es verwendet einen drehenden und einen statischen Satz von Pumpenschaufeln, um das Drehmoment der Kurbelwelle durch einen Hebelarm zur Wägezelle zu befördern.
Der perfekte Motor erzeugt bei niedrigen Drehzahlen ausreichend Drehmoment und hält diese Leistung auf der Redline aufrecht., Die Menge des erzeugten Drehmoments ist direkt proportional zu der Luft, die durch den Motor strömt. Große Motoren pumpen mehr Luft und erzeugen daher mehr Drehmoment. Booster—Lader, Turbolader-liefern zusätzliche Luft, damit kleine Motoren groß wirken. Natürlich müssen den Brennkammern entsprechende Mengen Kraftstoff zugeführt werden, aber das ist der einfache Teil, insbesondere bei elektronisch gesteuerter Einspritzung.,
Um die Leichtigkeit des Einspritzens der richtigen Kraftstoffmenge auszugleichen, stehen Motordesigner vor mehreren schwierigen Aufgaben. Man macht alle Komponenten robust genug, um die Belastungen zu bewältigen, denen sie durch Verbrennungsdruck und im Falle beweglicher Teile durch ihre eigene Trägheit ausgesetzt sind. Der Kühl – und Schmierbedarf ist in etwa proportional zur erzeugten Leistung. Und das Pumpen von Luft in, durch und aus jedem Motor bei ultrahohen Drehzahlen wird zu einer Kunstform., Faktor Kraftstoffeffizienz und Abgasreinheit in die Entwicklungsgleichung und es ist klar, warum Motorassistenten selten am Wasserkühler hängen.
An dieser Stelle der Diskussion sollte klar sein, dass Drehmoment und PS wie entfremdete Geschwister sind; Sie sind eng verwandt, haben aber nicht viel gemeinsam. Aber was ist mit dem größeren moralischen Problem, mit dem die Menschheit im Allgemeinen und die Autoenthusiasten im Besonderen konfrontiert sind: Was ist besser?
Wir werden das in Bezug auf Yogi Berra zu schätzen wissen. Wenn in einem Baseballspiel das Drehmoment analog zum Catcher ist, dann ist PS der Krug., Beide sind notwendig, um Ball zu spielen, aber die Verantwortung des Pitchers—die Bestimmung der Geschwindigkeit und des Weges jedes geworfenen Balls—regiert das Spiel. Das Drehmoment ist für den Betrieb jedes Motors von entscheidender Bedeutung, aber die Leistung unterscheidet einen großartigen Motor von einem guten.
