Leistungsdichte Antrieb

[Gauner]

Naja, an sich zählt natürlich am Ende die Gesamtleistungsdichte. Wenn ich bspw. für einen superleichten Antrieb dafür schwere Rechentechnik an Bord nehmen muß, dann ist das natürlich sinnlos.

Sprechen wir doch mal etwas praktischer, sagen wir mal Leistung soll etwa bei 2kW liegen.
Drehzahl nicht über 4000 U/min, sonst ist wieder ein Getriebe nötig.

Danke Euch schonmal für den Input!

[ranke]

Es stellt sich wahrscheinlich nicht nur die Frage nach der Leistungsdichte, sondern auch die Frage, ob die Energie, die in Arbeit umgesetzt werden soll, auch zusammen mit dem Antrieb mitgeführt werden soll und - wenn ja - wieviel davon.
Ein Elekromotor wird meistens eine höhere Leistungsdichte haben wie ein Verbrennungsmotor, wenn die Akkus für den Betrieb mitgeschleppt werden sollen, dann ist der Verbrenner schnell im Vorteil.

sondern um die Leistungsdichte. Also, die Leistung pro Gewicht

Wikipedia ist übrigens der Meinung, die Leistungsdichte bei Energiewandlern wäre die Leistung pro Volumen:

"Bei Energiewandlern wie Batterie, Kohlekessel, Brennstoffzelle, Motor etc., aber auch bei (Computer-)Netzteilen wird die Leistungsdichte an ein Volumen gebunden. Man spricht dann eindeutig von einer Volumenleistungsdichte, welche die Dimension W/m3 aufweist."

Was Du offenbar suchst, wäre dann wohl als Leistungsgewicht anzusprechen.

[Gauner]

Also, ich kenne den Begriff hauptsächlich so. Der Artikel sagt ja aber auch, daß es da keine einheitliche Bedeutung gibt. Der Begriff "Leistungsgewicht" (den ich noch nie gehört habe) wäre aber intuitiv das Reziproke, also das Masse pro Leistung ("Das Gewicht der Leistung"). Ich Suche also das größte Leistungs-Masse-Verhältnis.
Ist ja auch erstmal egal, wie wir es nennen... oder ob wir nach dem kleinsten Reziproken suchen.

Ja, der Energiespeicher muß leider mit.

Bist Du da sicher, daß dann der Verbrennungsmotor am besten abschneidet?

[ranke]

Ist ja auch erstmal egal, wie wir es nennen... oder ob wir nach dem kleinsten Reziproken suchen.

Ja, damit bin ich einverstanden. Ich wollte es eigentlich nur erwähnt haben, weil eine Begriffsklärung oft hilfreich ist, um das Problem genau zu definieren (zumal Du ja sonst wenig schreibst, um was es eigentlich geht).

Ja, der Energiespeicher muß leider mit.

Jetzt kommt es noch darauf an, wieviel Energie mitgenommen werden soll. Eine Tabelle von Energiedichten von verschiedenen Energiespeichern findet sich hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Energie...ergiespeichern

Zwei Beispiele daraus:
Litium-Ionenakku: 0,6 MJ/kg
Benzin: 43 MJ/kg

Daß Elektroautos eine kleine Reichweite aber ein hohen Gewicht haben, liegt nicht am Motor, sondern am Energiespeicher.
(Ich habe stillschweigend angenommen, daß Verbrennungsluft aus der Atmosphäre für Deinen Antrieb verfügbar ist, sonst ändert sich die Rechnung wieder gewaltig, schließlich braucht es ca 14 kg Luft, um 1 kg Benzin zu verbrennen)

[Gauner]

Jetzt kommt es noch darauf an, wieviel Energie mitgenommen werden soll. Eine Tabelle von Energiedichten von verschiedenen Energiespeichern findet sich hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Energie...ergiespeichern

Eh, super, das ist schonmal eine sehr wertvolle Tabelle, auf die ich nicht stieß. Danke! Dann kann ich ja zumindest mit den klassischen Motorantrieben mal weiterrecherchieren. Ist ein Verbrennungsmotor im o.g. Leistungsbereich schwerer als ein Elektromotor? Sicherlich nicht viel, oder? (JETZT mal ohne den Energieträger)

In o.g. Artikel wird übrigens von Energiedichte gesprochen, auch für Energie pro Gewicht. Also ist "Leistungsdichte" für Leistung pro Gewicht ja nicht soo falsch.

[ranke]

In o.g. Artikel wird übrigens von Energiedichte gesprochen, auch für Energie pro Gewicht. Also ist "Leistungsdichte" für Leistung pro Gewicht ja nicht soo falsch.

Ja das ist mir auch aufgefallen.

Ich denke, daß der Elektromotor bei 2 kW leichter ist, als der Verbrenner. Beim Verbrenner muss man ja auch eventuelle Zusatzkomponenten (Akku und Strartermotor bei Elektrostart, Ansaug- und Abgasschalldämpfer, usw.) berücksichtigen. Es wird also von der mitgenommenen Energie abhängen, wo das Optimum liegt.

Weitere Aspekte, bei denen der Elektromotor den Vergleich sicherlich gewinnen wird, sind: Steuerbarkeit, Drehzahl/Momenten Kennnlinie (insbesondere Anlauf aus dem Stand), Haltbarkeit, Wartung, Abgas- und Lärmemission, Energieverbrauch im "Leerlauf" und sicher noch einige, die mir jetzt gerade nicht einfallen.

[Gauner]

Ja, diese Faktoren kommen danach natürlich in die Rechnung.
Danke soweit schonmal!