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Drehmoment



Aufgabe

Neben der Reibung kommt das Drehmoment als physikalische Größe am Kraftfahrzeug wohl am häufigsten vor. Wie das Bild zeigt, taucht es im Hubkolbenmotor zunächst an der Kurbelwelle auf, um (zumindest in den ersten drei Gängen) im Getriebe verstärkt zu werden. Dies geschieht noch einmal im Achsantrieb so, dass z.B. im ersten Gang das Motordrehmoment bis zu den Antriebsrädern um das ca. 14-fache verstärkt wird. Natürlich muss die gesamte Antriebseinheit auf diese Steigerung eingestellt sein. Bei besonders starken Dieselmotoren muss z.T. die Drehmomententwicklung zurückgenommen werden, weil nicht das entsprechend verstärkte Getriebe bereitsteht. Lkw-Getriebe haben bei nur wenig mehr Zahnrädern oft die vierfache Größe eines Pkw-Getriebes.
Drehmoment taucht überall da auf, wo eine Welle allein oder ein (Zahn-)Rad oder Hebel sich auf ihr dreht. Das ist beim Fahren z.B. bei der Lenkung deutlich, wo man sogar Unterstützung durch Hydraulik oder Elektrik braucht. Man darf aber nicht nur angetriebene Zahn-, Ketten- oder Riemenräder betrachten. Auch das Abbremsen eines drehenden Rades ist mit Drehmoment verbunden, wenn z.B. beim Zurückschalten der Motor durch die Energie des fahrenden Autos beschleunigt wird.
Für den Mechaniker ist Drehmoment wichtig, weil es beim Anziehen von Schrauben zu beachten ist. Er benutzt deshalb Montagewerkzeug, in dem die Sicherung vor zu hohem Anzugsmoment bereits eingebaut ist. Natürlich muss dies entsprechend der jeweiligen Schraube eingestellt sein. Ein zu fest angezogener Radbolzen kann bei einer Panne den erfolgreichen Radwechsel verhindern. Ganz abgesehen von den Folgen für Bremsscheibe, Felge und/oder Bolzen selbst. Umgekehrt ist natürlich das Anziehen von Radschrauben bei Nutzfahrzeugen bisweilen schwierig. Deshalb sind hier Drehmomentschlüssel mit zwei Meter Länge keine Seltenheit.

Funktion

Drehmoment hat man manchmal als 'Drehkraft' bezeichnet, aber eine Kraft erhalte ich nur, wenn ich das Drehmoment durch den Hebelarm teile. Es gibt hier also nicht die bei der Kraft so wichtige Richtung. Höchstens eine Orientierung, die besagt, wie herum die Welle dreht. Kraft wird also zu Drehmoment, wenn sie über einen Hebelarm auf ein drehendes Bauteil wirkt. Weiterhin wird Drehmoment zur Leistung, wenn man berücksichtigt, in welcher Zeit es auf die Welle wirkt.
Drehmoment wächst entweder mit der Kraft, die auf den Hebel wirkt oder mit dem Hebel selbst. Stillstand ist am Hebel erreicht, wenn rechts- und linksseitiges Drehmoment sich gegenseitig aufheben. An einem Kipphebel muss also der Nocken über die Stößel das gleiche Drehmoment aufbringen wie die Ventilfeder über das Ventil. Zur Öffnung des Ventils ist sogar ein höheres nötig. 08/13

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