Frage zum Thema Drehmoment

[Ostfriesen]

Wie wäre es an dieser Stelle mit Trollverdacht?

Hier versucht jemand physikalisch zu argumentieren, schmeißt die Begrifflichkeiten aber munter durcheinander und zeigt auch sonst keine Anstalten von Erkenntnisgewinn.

[Bootfan Dieter]

Diese böswillige Unterstellung weise ich zurück!

Erkenntnisgewinn?

Den bekomme ich anscheinend hier nicht.


Schade.


Klar hat ein großvolumiger Benziner auch mehr Drehmoment "unten herum", damit kann er eine größere oder/und mit mehr Steigung versehene Schiffsschraube leichter und schneller hochdrehen, als ein eventuell mit gleicher Höchstleistung versehener hubraumkleinerer Motor, den man zu Rennzwecken auf Höchstleistung getrimmt hat, dieser Rennmotor benötigt eine ganz andere Propellerauswahl und eine ganz andere Getriebeübersetzung als der großvolumige Motor, das ist doch klar.

Und?

Was bedeutet denn das für die tägliche Fahrpraxis? Nichts, man wählt tunlichst die für den jeweiligen Fahrtzweck und Bootstyp geeignetste Schraube aus und fertig.

Was will der Bootfahrer, was nützt ihm das Wissen über "Drehmoment"?

Ich habe noch nie gehört, dass ein Bootseigner mit der Angabe seines maximalen Drehmomentes die Leistungswerte seines Bootes beschreibt, da geht es immer nur um die maximale Höchstgeschwindigkeit und eventuell noch die Geschwindigkeit, bei der das Boot ins Gleiten kommt oder die minimal mögliche Gleitgeschwindigkeit und natürlich dem Spritverbrauch dabei.

Aber Drehmoment? Das interessiert doch niemanden (außer mir und ein paar anderen, die hier mitdiskutieren)


Bootfan Dieter

[Glastron2000]

Hallo Dieter, kleiner Denkanstoß:
Unser altes kleines 200-Tonnen- Binnenschiff hatte einen Dieselmotor
mit 150 PS. Max. 750 Umdrehungen, 35 l Hubraum und ca. 1400 nm Drehmoment. Propeller ca. 80 cm Durchmesser.

Glaubst du wirklich, daß z.b. 1.4 l TSI Motor mit 150 PS und 250 NM Drehmoment irgendwas an dem Schiff bewegt hätte?

Nach deinem Reden sind ja 150 PS = 150 PS.

[kurz]

Wahrscheinlich hätte der 1.4l und 150PS Motor DAS Boot auch bewegt. Sogar mit grossem Prop bei entsprechender übersetzung.

Die Frage ist dann halt, wie sinnvoll das wäre. Der Verbrauch dürfte sehr hoch sein, den kleinen Jockel immer bei Volllast zu betreiben. Dann wäre der Verschleiss auch entsprechend.

[Bootfan Dieter]

Also, wie "kurz" schon schrieb, wäre das auch gegangen, mit der richtigen Getriebeübersetzung, denn Leistung ist Leistung, ohne Kraft, also Leistung auch kein Drehmoment.

Nur, wie "kurz" ebenfalls schrieb, wäre das doch etwas sinnlos, so einen kleinen Motor immer am Limit laufen zu lassen, den hätte man nach jeder Fahrt wechseln müssen, während der "richtige" Schiffsdiesel bei guter Behandlung sicherlich sehr, sehr lange hält und niemals Zicken macht, während ein PKW-Diesel da doch so manche Sollbruchstellen aufweist, die Werkstätten sollen ja auch etwas verdienen.


War der 200-Tonnen Kahn mit nur 150 PS aber nicht sowieso hoffnungslos untermotorisiert? Bei voller Auslastung stelle ich es mir schwierig vor, auf dem Rhein zu Berge zu fahren, ich sehe es doch jeden Tag, wie langsam sich die Binnenschiffe rheinaufwärts bewegen, da kann man ja neben her gemütlich zu Fuß gehen.

Es geht hier aber wohl um Kostensenkung, daher immer die Motorenwahl an der alleruntersten Grenze.


Bootfan Dieter

[Glastron2000]

Das Schiff war aus den 40er Jahren, da war das viel. Der erste Motor hatte nur 110 PS. Es hat seine Rumpfgeschwindigkeit erreicht, mehr geht da eh nicht. Für mehr Geschwindigkeit hätte man mehr Länge gebraucht.

Wie oben geschrieben:
Das benötigte Drehmoment könnte man wohl schon durch größere Untersetzung und höherer Drehzahl, mit all ihren Nachteilen, erreichen. Du setzt aber Motoren mit gleicher PS-Zahl, aber unterschiedlichem Drehmoment gleich. Würden wir aber 1:1 den Motor tauschen, würde der kleine Motor sofort abwürgen.

[Bootfan Dieter]

Zitat von Glastron2000

Das Schiff war aus den 40er Jahren, da war das viel. Der erste Motor hatte nur 110 PS. Es hat seine Rumpfgeschwindigkeit erreicht, mehr geht da eh nicht. Für mehr Geschwindigkeit hätte man mehr Länge gebraucht.

Wie oben geschrieben:
Das benötigte Drehmoment könnte man wohl schon durch größere Untersetzung und höherer Drehzahl, mit all ihren Nachteilen, erreichen. Du setzt aber Motoren mit gleicher PS-Zahl, aber unterschiedlichem Drehmoment gleich. Würden wir aber 1:1 den Motor tauschen, würde der kleine Motor sofort abwürgen.

Das ist klar, der kleine Motor hat einfach nicht das Drehmoment, um mit der gleichen Übersetzung den riesen-Propeller zu drehen, das wird nix.

Insofern spielt in diesem Fall das Drehmoment natürlich eine Rolle, darum ging es mir jedoch nicht, es ging mir um gleichartige Motorisierungen (also leistungsgleich) bei den gebräuchlichen Sportbooten in der Klasse von 4 bis 6 Metern, die gibt es ja nun mit sehr verschiedenen Motorisierungen, von 5 PS über 15 PS bis hin zu mehr als 100 PS oder sogar noch weit mehr, je nachdem, was das Boot vertragen kann und der Bootseigner bereit ist, dafür auszugeben und natürlich kommt es auf den Zweck an, ein Angelkahn benötigt nicht viel Leistung, wenn das Angelrevier nicht rein zufällig die hohe See ist, ein Wasserskizugboot kann hingegen gar nicht genug Leistung haben und alles, was so dazwischen liegt.

In dieser Klasse von Sportbooten nun mit dem Drehmoment eines Motors anzufangen ...... nun ja, das bringt nix, wie ich meine.


Andere sind da ganz anderer Meinung, wie ich feststellen konnte, nun denn, seis drum.

Dann wäre also so ein Monstrum von Schiffsdiesel mit 35 Litern Hubraum bei nur 150 PS Leistung also geeigneter für ein kleines Sportboot, da dieser Motor ja über ungeheuer viel Drehmoment verfügt, als ein dem Boot angepasster Motor?

Das ist doch Quatsch hoch drei.


Bootfan Dieter

[Glastron2000]

Dann wäre also so ein Monstrum von Schiffsdiesel mit 35 Litern Hubraum bei nur 150 PS Leistung also geeigneter für ein kleines Sportboot, da dieser Motor ja über ungeheuer viel Drehmoment verfügt, als ein dem Boot angepasster Motor?

Das ist doch Quatsch hoch drei.

Das hat niemand behauptet.

[kurz]

Mit einem Prop von 80cm Durchmesser könnte das schon was werden.

[Ostfriesen]

Ich fahre an meinem Verdränger einen 26x18,5 RH 5-Blatt Propeller. Das sind gute 66 cm im Durchmesser.
Der Motor dazu liefert max. 253 PS und über einen weiten Bereich knappe 1.000 Nm.

Ich behaupte mal, dass der 5-Blatt fröhlich durchs Wasser dreht, liegt am Drehmoment, und nicht an der Leistung, die ich nie abrufe.

[Ostfriesen]

Dieter,

hast Du dich schon einmal mit Motorendiagrammen beschäftigt?
Bei den marinisierten Motoren wirst Du immer 2 Graphen finden. Eine Volllastkurve und eine Propellerkurve. Warum wohl?

[diri]

moin Bootfan Dieter,
ich hab es ja schonmal geschrieben, definiere doch mal den Begriff Drehmoment bzw. was sagen die zwei Buchstaben Nm aus .
Vielleicht kommt dann schon etwas mehr Erleuchtung,

gruss dieter

[edjm]

Zitat von Ostfriesen

Dieter,

hast Du dich schon einmal mit Motorendiagrammen beschäftigt?
Bei den marinisierten Motoren wirst Du immer 2 Graphen finden. Eine Volllastkurve und eine Propellerkurve. Warum wohl?

Könntest Du bitte beschreiben, um welche Graphen es sich handelt?

Grundsätzlich habe ich den Eindruck, daß der "Bootfan Dieter" hier mit seiner Meinung recht hat. Weiter oben wurde schon beschrieben, daß die Gleichung gilt:

Leistung ~ Drehmoment x Drehzahl .

Wenn also die Leistung vorgegeben ist (Motoren gleicher Leistung), dann kann man diese gleiche Leistung abrufen durch entweder höhere Drehzahl und kleineres Drehmoment oder höheres Drehmoment und kleinere Drehzahl. Dieser Zusammenhang ist physikalisch eindeutig.

Komplizierter wird es, wenn man berücksichtigt, wie die Leistung übertragen werden kann.

Manche haben schon mal beobachtet, wie bei einem Schlauchboot mit Vollgas beschleunigt werden sollte und das Ergebnis war ein Durchdrehen des Propellers im Wasser (Kavitation). Dort konnte die Leistung über einen Propeller mit kleinem Durchmesser nicht in das Wasser abgeführt werden. Es ist also von Bedeutung, ob der Propeller "durchrutscht" oder nicht.

Bei einem durchdrehenden Propeller hilft es, den Durchmesser zu erhöhen und die Drehzahl zu vermindern. Dies ist gleichbedeutend mit einer Erhöhung des Drehmoments und einer Verringerung der Drehzahl. Die abgegebene Leistung kann dabei gleich sein.

Nach meinem Eindruck habt Ihr in der bisherigen Diskussion den Aspekt der Abnahme der Leistung durch den Antriebsstrang (Propellergröße, Getriebeuntersetzung und Drehzahl) zwar angeführt, aber in ihrer Wirkung nicht richtig gewürdigt.

Jünglinge, die mit durchdrehenden Reifen den Sportwagen von Papa beschleunigen wollen, bringen auch nicht die volle Leistung auf die Straße, meint: edjm.

[Ostfriesen]

Zitat von edjm

Könntest Du bitte beschreiben, um welche Graphen es sich handelt?

Mal schnell exemplarisch gegoogelt. Seite 2.

[edjm]

Zitat von Ostfriesen

Mal schnell exemplarisch gegoogelt. Seite 2.

Oh, das ging ja schnell. Vielen Dank!

Ich nehme an, Du beziehst Dich auf das obere der drei Diagramme auf Seite zwei.

Dort ist einmal aufgetragen, welche Leistung bei Vollast entsprechend jeder Drehzahl zur Verfügung steht und welche Leistung bei der Belastung mit einem Propeller bei jeder Drehzahl abgerufen wird. Hier ist offensichtlich der Strang Getriebeuntersetzung und Propeller so optimiert, daß bei maximaler Drehzahl die maximale Leistung des Motors abgerufen wird.

Diese Kurven sind etwas abstrakt und schwierig zu verstehen.

Volle Leistung bei einer Drehzahl von z.B. 1000 U/min bedeutet, daß die Drehzahl durch eine geeignete Bremse auf diese 1000 U/min begrenzt wird, aber dennoch Vollgas gegeben wird. Dabei wird dann die Leistung gemessen. Man kann gut erkennen, daß bei niedriger Drehzahl trotz optimaler Treibstoffzufuhr die abgerufene Leistung eher niedrig ist.

Die Propellerkurve ist anders zu interpretieren. Darin wird die Leistungsabgabe des Propellers in das Wasser und damit die Leistungsabnahme vom Motor bei den unterschiedlichen Drehzahlen dargestellt. Je schneller sich ein Propeller dreht (innerhalb gewisser Grenzen), desto mehr Leistung kann er übertragen. Es ist klar ersichtlich, daß ein langsam drehender Propeller nur wenig Leistung abruft und daher die Leistzungskurve des Propellers weit unter der Vollast-Leistungskurve des Motors bei niedrigen Drehzahlen liegt. Erst bei hohen Drehzahlen nimmt der Propeller die volle Leistung des Motors ab.

Dieser Sachverhalt hat jedoch mit der Ausgangsfrage des TE nichts zu tun. Er zeigt nur die Tatsache, daß bei niedriger Drehzahl nur einer geringere Leistung vom Motor abgerufen wird als bei höherer Drehzahl des Propellers.

Interessant ist aber doch, wie aus dem dritten Diagramm hervorgeht, daß der Motor bei niedriger Propeller-Drehzahl nur ca. 10 l/h verbraucht, jedoch bei Vollast durch einen Propeller 210 l/h. Und dies bei einem 1000 PS Motor.

Also Leute: fahrt langsam, daß schont den Geldbeutel, meint: edjm.

[Ostfriesen]

@edjm

Sehr schön erklärt.

Ich sehe den Zusammenhang dennoch dahingehend, dass bei einem Motor, der durch eine (Wirbelstrom-)Bremse auf einer konstanten niedrigen Drehzahl gehalten wird, durch sein (im Vergleich größeres) Drehmoment einen größeren (virtuellen) Propeller bedienen könnte.

Und so versuche ich mal den Kreis zu schließen.

Wir diskutieren hier über ein multifaktorielles Setting, dessen einzelnen Positionen nicht losgelöst voneinander betrachtet werden können.

Es ist hierzu eine Menge geschrieben worden, und keine Aussage war wirklich falsch. Es zeigt sich deutlich, dass die Formulierung nicht ganz so leicht zu fassen ist, wie es die Eingangsfrage fordert.

[Federball]

Im letzten Jahrtausend ist DIESES Thema ausführlich von einem (schon lange auf Wolke 7 sitzendem) Motorenguru behandelt worden. Der Verfasser hieß H. G. Strepp + die ganze Abhandlung sollte im "Yacht" Archiv zu finden sein => könnte Ende der 60er / Anfang der 70er Jahre gewesen sein. Ich habe es gelesen, versucht zu verstehen, + das Ergebniss ganz weit hinten abgespeichert.
Wer also will : bitte suchen wenns denn wichtig ist -> Strepp hat die Frage geklärt
Grüße, Reinhard

[Bootfan Dieter]

Zitat von diri

moin Bootfan Dieter,
ich hab es ja schonmal geschrieben, definiere doch mal den Begriff Drehmoment bzw. was sagen die zwei Buchstaben Nm aus .
Vielleicht kommt dann schon etwas mehr Erleuchtung,

gruss dieter

Dieter, Wikipedia sagt dazu folgendes:
Das Drehmoment (auch Moment, Moment einer Kraft oder Kraftmoment, von lateinisch momentum Bewegungskraft[1]) beschreibt die Drehwirkung einer Kraft auf einen Körper. Es ist eine physikalische Größe in der klassischen Mechanik und spielt für Drehbewegungen die gleiche Rolle wie die Kraft für geradlinige Bewegungen. Ein Drehmoment kann die Rotation eines Körpers beschleunigen oder bremsen und den Körper verbiegen (Biegemoment) oder verwinden (Torsionsmoment). In Antriebswellen bestimmt das Drehmoment zusammen mit der Drehzahl die übertragene Leistung. Die international verwendete Maßeinheit für das Drehmoment ist das Newtonmeter.

Quelle:https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmoment

Wie man sieht, gibt es kein Drehmoment ohne Kraft.

Oder bist du da anderer Ansicht?


Bootfan Dieter

[Bootfan Dieter]

Zitat von Ostfriesen

Ich fahre an meinem Verdränger einen 26x18,5 RH 5-Blatt Propeller. Das sind gute 66 cm im Durchmesser.
Der Motor dazu liefert max. 253 PS und über einen weiten Bereich knappe 1.000 Nm.

Ich behaupte mal, dass der 5-Blatt fröhlich durchs Wasser dreht, liegt am Drehmoment, und nicht an der Leistung, die ich nie abrufe.

Ja und?

Ohne die angeforderte Leistung, die dein Motor ja aus dem Brennraum schöpft, hättest du auch kein Drehmoment, liege ich da richtig?

Nenne doch bitte mal die anderen Eckdaten, wie Hubraum, Verbrennungsverfahren (Diesel, Benziner usw.) Anzahl der Zylinder und die Drehzahlen, bei denen jeweils soundsoviel Leistung bzw. Drehmoment abgegeben wird.


Bootfan Dieter

[coffeemuc]

Zitat von Ostfriesen

Mal schnell exemplarisch gegoogelt. Seite 2.

Ein Leistungsdiagramm, das bei 240 PS anfängt, gefällt mir

[Axel_G]

Zitat von Bootfan Dieter

Ja und?

Ohne die angeforderte Leistung, die dein Motor ja aus dem Brennraum schöpft, hättest du auch kein Drehmoment, liege ich da richtig?

Bootfan Dieter

Nein, es ist umgekehrt. Leistung = Drehmoment * Drehzahl.

Wenn er also die Drehzahl nie ausgenutzt hat, hat er die Leistung nie ausgenutzt.

Gruß
Axel

[Axel_G]

Zitat von coffeemuc

Ein Leistungsdiagramm, das bei 240 PS anfängt, gefällt mir

Da weis man dann, wozu Drehmoment gut ist.

Gruß
Axel

[kurz]

Es ist doch ganz einfach

2 Motoren mit gleicher Leistung können mit der entsprechenden Übersetzung die selbe Arbeit verrichten.

Nicht berücksichtigt ist jetzt, dass ein grosser langsam drehende Prop sparsamer ist. Und hohe Drehzahlen auf Dauer Material schädigend sind. Und dass Getriebe grundsätzlich Leistung fressen. Darum passt es am besten, wenn die Antriebswelle möglichst ohne Umlenkung auf den Prop geht und möglichst ohne Getriebe.

Dies erklärt dann die verschiedenen Anwendungen.

Ausserdem ist ein 23L Aussenborder nicht sehr platzsparend an einem 5m Boot...

[coffeemuc]

Zitat von kurz

Und dass Getriebe grundsätzlich Leistung fressen. Darum passt es am besten, wenn die Antriebswelle möglichst ohne Umlenkung auf den Prop geht und möglichst ohne Getriebe.

bei den ganz großen Schiffen ist es eher anders herum. Ein mechanisches Getriebe in der Leistungsklasse zu bauen funktioniert nicht wirklich. Also wird der Motor so gebaut, dass man mit der Motordrehzahl soweit runter kommt wie es für den Prop benötigt wird.

Oder neuerdings: E-Motoren für den Antrieb und Dieselgeneratoren zur Stromerzeugung. Dann ist man die 1:1 Koppelung los.
Wird bei Lokomotiven schon ewig so gemacht.

[kurz]

Es ist doch ganz einfach

2 Motoren mit gleicher Leistung können mit der entsprechenden Übersetzung die selbe Arbeit verrichten.

Nicht berücksichtigt ist jetzt, dass ein grosser langsam drehende Prop sparsamer ist. Und hohe Drehzahlen auf Dauer Material schädigend sind. Und dass Getriebe grundsätzlich Leistung fressen. Darum passt es am besten, wenn die Antriebswelle möglichst ohne Umlenkung auf den Prop geht und möglichst ohne Getriebe.

Dies erklärt dann die verschiedenen Anwendungen.

Ausserdem ist ein 23L Aussenborder nicht sehr platzsparend an einem 5m Boot...