Unterschied zwischen PS (Leistung) und Nm (Drehmoment)?

Viele Fragen sich, was ist der Unterschied zwischen PS (Leistung) und Nm (Drehmoment). Dazu kursieren leider sehr viele Gerüchte in diversen Foren, die leider größtenteils falsch sind. Dieses falsche Wissen wird dann auf Plattformen und Stammtischen weiter verbreitet und sorgt bei den wenigen Experten oder Menschen, die Ahnung von Physik haben, eher zum Kopfschütteln als Erstaunen.

Wer mag, kann natürlich den ausführlichen Text über das ganze Verhältnis dieser Metriken lesen, doch zum besseren Verständnis habe ich noch einen PS/Nm-Rechner auf dieser Seite veröffentlicht. Mit diesem könnt ihr genau sehen, wie sich die Werte verändern, sobald ihr eine Zahl anpasst.

Schauen wir uns zunächst die Einheit Nm (Newtonmeter) an. Diese Einheit beschreibt in unserem Fall die Kraft bei einer Drehbewegung.

Die Leistung in PS, heutzutage grundsätzlich in kW (Kilowatt) angegeben, entsprechen einer Leistung, die erbracht wird.

Begriffserklärung

Nun sieht die Definition von Leistung wie folgt aus: P(n)=2π*n*M(n)
Einfach erklärt:

• P(n) entspricht der Leistung.
• π ist die Kreiszahl Pi (3,14159 …)
• n stellt die dazugehörige Drehzahl pro Minute (in 60 Sekunden) dar.
• M das maximale Drehmoment bei der Drehzahl n.

Beispielrechnung mit der PS-Nm-Formel

Nehmen wir nun an, ein Motor hat bei 6.000 Umdrehungen/min 200 Nm Drehmoment, so entspräche das einer Leistung von ca. 171 PS.

Berechnung: P(n)=2 π *6000/60 * 200
P(n) = 125.664 Watt, die wiederum 126 kW ergeben. Um von kW zu PS zu wechseln, multipliziert man mit 1,35962 und erhält in diesem Beispiel 171 PS.

Man kann also festhalten, dass die angegebene Leistung eine Multiplikation aus Drehmoment und Drehzahl ist. Ein Verbrennungsmotor leistet also bei gleichem Drehmoment, aber doppelter Drehzahl, die doppelte Leistung.
Somit kann man gleichzeitig sagen, dass ein Diesel, der bei 4.000 Umdrehungen 300 Nm Kraft hat, die gleiche Leistung leistet, wie ein Benziner, der bei 6.000 Umdrehungen 200 Nm stemmt. Beide leisten 126 kW bzw. 171 PS maximale Leistung – der Diesel bei 4.000 Umdrehungen/min und der Benziner bei 6.000.

Vereinfacht ausgedrückt kann man sagen, dass die Leistung ein Produkt aus einer Tat (Energieumwandlung im Motor, Verbrennung/Explosion in Bewegung des Kolbens) und derer Häufigkeit (Umdrehungen pro Minute) ist.
Um das nun bildlich zu erklären gehen wir von folgendem Beispiel aus:
„Eine Person soll 10 Gartenstühle aus dem Garten in den Keller tragen.“
Die Person könnte alle 10 Gartenstühle auf ein mal transportieren, zwei mal mit jeweils 5 Stühlen laufen oder jeden Stuhl einzeln verstauen. Die erbrachte Leistung (10 Gartenstühle verstauen), wäre die gleiche, die dafür jeweils notwendige Kraft (10 Stühle heben oder vielleicht nur 5 oder weniger) wäre dementsprechend eine andere.
Vergleich: Anzahl Stühle = PS
Stühle, die ich tragen kann = Drehmoment
Häufigkeit des Hinundherlaufens = Umdrehungen/min

Was ist nun wichtiger? PS oder Nm? Das beantworte ich gerne im nächsten Beitrag.