Endlich hat geschrieben:
... (je höher die Übersetzung um so schwerer lassen sie sich drehen.
Hallo,
du bist auf dem direkten und richtigen Weg, die
Leistungshyperbel für dich zu entdecken! Die P-Motoren haben (höchstwahrscheinlich) allesamt den gleichen elektrischen Teil, und unterscheiden sich nur durch die Farbe des Käppchens (Nebensache) und das nachgeschaltete Untersetzungsgetriebe. Jetzt zur Leistung: Die Leistung eines Motors ergibt sich als Produkt von Drehmoment und Drehzahl. Wer "feste" antreiben kann, und das noch schnell dazu, hat die höhere Leistung. Und: ein- und dieselbe Leistung kann man auf unterschiedlichen Wegen aufbringen:
- mit viel Drehzahl, dafür aber wenig "Wumms"
- mit wenig Drehzahl, aber heftigem Drehmoment
- mit weiteren Zwischenstufen in der Balance, solange eben das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl gleich bleibt.
Wenn man jetzt eine Grafik erstellt, mit
- der Drehzahl nach rechts
- dem Drehmoment nach oben,
und eine Leistung X (sagen wir mal, 10 kW) vorgibt, und alle Punkte einzeichnet, die zur gleichen Leistung gehören, dann kommt eine Hyperbel heraus:
Code: Alles auswählen
Drehmoment
^
|
|
10 x
|
9
|
8 x
|
7 x
|
6
|
5 x
|
4 x
|
3 x
| x
2 x
| x
1 x
| x
0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 -10 - ... 20 ---> Drehzahl
Jetzt verbauen wir einen Motor mit 50 kW in ein Auto und möchten los fahren. Da ist am Anfang die Geschwindigkeit 0 und wir brauchen ordentlich "Kraft". Wir möchten also ein Auto, das im Diagramm eher links oben dargestellt ist. Später wird das anders: einmal in Fahrt, möchte man mehr Drehzahl haben, aber auf den Vorschub kann man nicht verzichten. Man rutscht also auf der Hyperbel nach rechts und nach unten.
Ein Verbrennungsmotor hat nun aber Grenzen nach allen vier Richtungen (im Stand geht nix, Überdrehen schadet, Drehmoment 0 geht nicht, und ein max. Drehmoment ist auch gesetzt); beim E-Motor ist immerhin aus dem Stand heraus Drehmoment verfügbar.
Beim Auto braucht man nun wegen der Grenzen des Motors eine Möglichkeit, um bei gegebener Leistung (die 50 kW im Beispiel) die Balance zwischen Drehzahl und Drehmoment zu verändern. Man kann das eine gegen das andere "tauschen": dafür ist das Schaltgetriebe da. Im ersten Gang "kauft" man Drehmoment und hat dafür (am Ausgang des Getriebes) nur niedrige Drehzahlen. Im höchsten Gang hat man maximale Drehzahl und bezahlt dafür mit Drehmoment: da bleibt nur soviel, dass eben die 50 kW an Leistung heraus kommen. Jeder Getriebegang macht einen Teilabschnitt der Hyperbel für den Fahrbetrieb verfügbar. Je "elastischer" ein Motor ist, desto weniger Gänge braucht man, und desto "schaltfauler" kann man ihn fahren. Der Mensch als Motor ist hier dermaßen unelastisch (heißt: zeigt einen dergestalt engen Bereich der verwendbaren Drehzahlen/Trittfrequenzen), dass man ihm auf Fahrrädern 14 und mehr Gänge spendieren muss (die "30 Gänge" einer 3x10-Schaltung haben etliche Dubletten und "verbotene" Kombinationen, so dass nur ca. 14 echte und nutzbare Gänge heraus kommen).
Für mehr Geschwindigkeit, oder mehr Last, oder beides braucht man einen stärkeren Motor, dessen Leistungshyperbel weiter oben und weiter rechts liegt. Soviel erst mal zu den idealen Motoren. Echte Motoren haben leider keine konstante Leistung, sondern einen komplexen Zusammenhang zwischen Drehmoment und Drehzahl, der als Nebenbedingung überall hinein spielt und zum tieferen Verständnis wahlweise ein Elektrotechnik- oder Maschinenbaustudium nahe legt
Was du (Endlich) jetzt mit den P-Motoren angestellt hast, war, bei Drehzahl 0 das Drehmoment deiner Hand gegen das Anlaufmoment des Motors samt Getriebe auf zubringen. Da übersetzt ein 1:50-Getriebe für dich natürlich deutlich schwerer als ein 1:10.
Umgekehrt: wenn man einen roten P-Motor mit 1:5 ins Schnellere übersetzt, oder einen schwarzen mit 1:5 ins langsame, (und einen grauen mit Faktor 2,5) dann kommen alle P-Motoren theoretisch aufs gleiche hinaus. In der Praxis kostet natürlich jedes Zahnrad und jedes Lager ein paar Prozent der Leistung, was das Bild verzerrt.
"Einen" hab ich noch: die ft-Bauelemente haben auch ihre Grenzen, die man im Leistungsdiagramm wieder finden kann. Bei zuviel Drehmoment rutschen die ft-Naben auf den Achsen, die Rastkardans zerspringen und ggf. zerbröselt auch mal ein Rastanschluss. Bei zu hohen Drehzahlen steigt die Reibung und das Material schmilzt (hab ich noch nicht erreicht, ist aber machbar). Möchte man nun eine bestimmte Leistung aufbringen (etwa den Steffalkschen Autokran aus dem Stand beschleunigen und eine Steigung hinauf fahren), dann ist man gut beraten, die Leistung so lange wie möglich im Bereich "rechts unten" (hohe Drehzahl, niedriges Moment, die Rastelemente schaffen das) zu übertragen, und erst im letzten Moment, direkt am Rad, auf der Hyperbel nach links zu rutschen, bis die gewünschte Drehzahl erreicht ist. Wegen der dann erreichten höheren Drehmomente gehören dort auch die stabilsten Elemente hin. Das Stichwort lautet: Untersetzung im Endantrieb -->
http://www.ftcommunity.de/details.php?image_id=33359.
Ähh, ja, was war jetzt gleich die Frage...? Ach ja. Also: ganz soo einfach kann man Motoren nicht vergleichen. Oder: (stainless) die Frage überarbeiten.
Gruß,
Harald
--- Ich liebe es, wenn ein Modell funktioniert. ---
