Aktualisiert 12.03.2019 14:49

Auto-Ratgeber

Was sind eigentlich Newtonmeter?

Kurt kann zwar die PS-Zahlen von Autos interpretieren und einschätzen. Was aber ist mit den Newtonmetern? Eine kleine Nachhilfe in Physik.

von
Markus Peter, AGVS
Mit der Einheit Newtonmeter wird das Drehmoment gemessen. Einfach gesagt, geht es dabei darum, mit welcher Gewichtskraft an einem Hebel von einer bestimmten Länge gezogen oder gestossen wird.

Mit der Einheit Newtonmeter wird das Drehmoment gemessen. Einfach gesagt, geht es dabei darum, mit welcher Gewichtskraft an einem Hebel von einer bestimmten Länge gezogen oder gestossen wird.

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Frage von Kurt ans AGVS-Expertenteam:

Früher war die Leistung eines Motors stets mit PS angegeben, heute lese ich immer öfter die Abkürzung Nm. Natürlich weiss ich, dass das Newtonmeter sind. Wenn die Leistung eines Autos mit 450 PS angegeben wird, ist mir klar, dass das ein sehr starker Motor ist. Aber bei Newtonmetern verstehe ich nur Bahnhof. Könnt ihr mir das erklären?

Antwort:

Lieber Kurt

Mit der Einheit Newtonmeter wird das Drehmoment eines Motors bezeichnet. Einfach gesagt, geht es dabei darum, mit welcher Gewichtskraft an einem Hebel von einer bestimmten Länge gezogen oder gestossen wird. Die Gewichtskraft wird mit Hilfe der Multiplikation von Gewicht und Erdbeschleunigung (9,81 Meter pro Sekunde im Quadrat) berechnet und mit der Einheit «Newton» dargestellt.

Man kann sich das am einfachsten anhand einer Schaukelwippe vorstellen, wie sie auf vielen Kinderspielplätzen zu finden ist. Sitzt zum Beispiel eine Person mit 51 kg im Abstand von 2 Metern zum Drehpunkt auf dem einen Ende der Wippe, so ergibt sich aus der Multiplikation der Gewichtskraft von rund 500 Newton (51 kg mal 9,81 m/s2) mit der Hebellänge von 2 Metern ein Drehmoment von 1000 Nm. Dasselbe Drehmoment entsteht, wenn eine doppelt so schwere Person (102 kg) im halben Abstand (1 Meter) zum Drehpunkt sitzt. Sitzen sich also diese beiden Personen auf der «Gigampfi» in den erwähnten Abständen gegenüber, so besteht auf beiden Seiten dasselbe Drehmoment und die Wippe befindet sich in der Balance.

Das Drehmoment im Verbrennungsmotor ergibt sich nun aufgrund des im Brennraum herrschenden Drucks, der mit hoher Kraft auf Kolben und Pleuel wirkt und damit die Kurbelwelle antreibt. Von der Kurbelwelle wird die mechanische Drehenergie über Schwungrad, Kupplung, Getriebe und Antriebswellen an die Räder weitergeleitet. Vereinfacht gesagt, hat ein Motor nun ein umso grösseres Drehmoment, je höher seine Anzahl Zylinder und der Druck im Verbrennungsraum ist. Natürlich spielen dabei auch die Abmessungen der Zylinder, Kolben sowie der Kurbelwellenradius eine Rolle.

Schliesslich besteht auch ein Zusammenhang zwischen dem Drehmoment und der Leistung eines Motors. Dabei gilt: Je höher die Drehzahl und das dabei abgegebene Drehmoment, desto höher auch die Leistung. Für die Berechnung wird das Drehmoment in Nm mit der Drehzahl in Umdrehungen pro Minute multipliziert und dann durch 9550 geteilt. Schon erhält man die Leistung in Kilowatt (kW). Für die Leistung in PS multiplizierst du dann das Ergebnis einfach noch mit 1,36. Ein Motor mit relativ geringem Drehmoment aber hoher Drehzahl kann so die gleiche Leistung erreichen wie ein Motor mit eher tiefer Drehzahl und dafür höherem Drehmoment. Zum Beispiel weist ein hochdrehender Benzin-Saugmotor mit 250 Nm bei 8000 Umdrehungen dieselbe Leistung von 284 PS auf wie ein Turbodieselmotor mit 800 Nm bei gerade einmal 2500 Umdrehungen.

Gute Fahrt!

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