Simple (Physik-)fragen

[mittelding]

Eigentlich haben diese Fragen keinen Thread hier verdient, dafür haben sie zu wenig Tiefgang und sind simpel wenn man mit den anderen Threads hier vergleicht. Aber würden mich halt interessieren.

1.) Ein aktives Radar, z.B. bei der Flugüberwachung, sendet ja elektromagnetische Strahlung aus und analysiert dann die Reflexionen. Wenn jetzt bei der Reflexion gilt, Einfallswinkel = Ausfallswinkel, dann müsste die Radarstrahlung bei einem Flugzeug ja exakt auf eine zur Strahlung orthogonalen Fläche treffen, damit sie wieder in die Richtung der Radarstation zurückreflektiert werden. Aber ist das nicht verdammt unwahrscheinlich, dass exakt diese Fläche am Flugobjekt auftritt? Bei vielen hundert Kilometern Entfernung zur Radarstation würde ja jeder Grad Unterschied die Sache zunichte machen.

Selbiges frage ich mich bei diesen Laserpistolen der Polizei zur Geschwindigkeitsmessung, das ist ja ein ähnliches Prinzip, mit der Reflexion von Wellen eben.

2.) Bei der zweiten Frage geht es um Verbrennermotoren.

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann setzt sich die Leistung eines Verbrennermotors sallop gesagt so zusammen: P = Drehzahl x Hubraum (wobei man statt Hubraum eher Drehmoment schreiben müsste, aber das resultiert ja imho ausm Hubraum).
Deshalb brauchen Dieselmotoren mehr Hubraum als Benziner bei vergleichbarer Leistung, da das Limit für die Drehzahl beim Diesel viel geringer ist als beim Benziner und der Hubraum das kompensieren muss?
Ist das auch der Grund, warum Diesel durchzugsstärker Anfahren? Weil der Hubraum eben bei jeder Drehzahl zur Verfügung steht, die hohen Drehzahlen des Benziners aber erst nach kräftig draufdrücken. Oder hat das einen anderen Grund.

Das wars erstmal, danke :)

[Monger]

1) Ja, ein aktives Radar misst genau die Reflektionen von den Wellen die es abgeschickt hat. Dass trotzdem ein relativ brauchbares Abbild zurückkommt, liegt zum einen daran, dass Flugzeuge etc. oftmals viele runde Flächen haben (in einer Kurve gibt es nunmal immer mindestens einen Punkt der im 90° Winkel reflektiert), und zum anderen wird die Reflektion oftmals gestreut.

Stealth Technologie basiert dann konsequenterweise auch genau auf diesen beiden Punkten: Rundungen vermeiden, und Materialien verwenden die elektromagnetische Strahlung möglich ungestreut reflektieren.

2) Damit machst du es dir ein bißchen zu einfach. Eigentlich muss man eher andersrum argumentieren: Diesel ist schlicht der wesentlich energiereichere Kraftstoff. Wenn Diesel im Kolben explodiert, steckt da wesentlich mehr Dampf dahinter als hinter Benzin.
Gerade weil die Belastungen für den Motor dadurch wesentlich größer sind, muss man den gesamten Motor - inklusive des Hubraums - relativ großzügig dimensionieren, woraus dann die relativ niedrige Drehzahl resultiert. So viel Masse sollte man besser nicht in den hohen Drehzahlbereich bringen! ;)

Ursprünglich waren Dieselmotoren ja gerade wegen diesen Einschränkungen nur auf Schiffen und eben großen LKWs gebräuchlich. Erst die Fortschritte im Motorenbau haben den Diesel so langsam auch im PKW Bereich möglich gemacht.

[gasmeister]

Dieselmotoren sind an sich nicht durchzugsstärker, nur ist bei Diesel-PKW's eigentlich immer ein Turbolader verbaut ;)

[mittelding]

Okay, aber dass das Drehmoment (Hubraum) und die Drehzahl die zwei Leistungsfaktoren sind, ist soweit richtig?
Da wäre dann noch die Frage mich der Durchzugsstärke. Ich nehme mal an, aus dem Stillstand heraus (also nicht aus dem Stillstand des Motors, sondern des Autos, der Maschine etc.) kann ein Diesel im Vergleich dann in den ersten Sekunden mehr Leistung freisetzen, bis dies die hohen Drehzahlen des Benziners wieder ausgeglichen haben? Also weil man ein Beziner erst auf Touren bringen muss, der niedrig drehende Diesel aber sofort vom Hubraum profitiert.

Ist das höhere Gewicht der einzige Grund, warum man im Rennsport selten Diesel verwendet? Ich weiß nicht, ob man Durchzug (wo der Diesel ja überlegen ist) mit Beschleunigung gleichsetzen kann, so schlecht wäre ein Diesel ja dann nicht im Rennsport.

edit @gasmeister:
Sicher? In Benzinern sind heutzutage ja auch oft Turbos oder Kompressoren drin, aber ich dachte das ist trotzdem so, auch wenn beide Motorenarten irgendwas vorgeschaltet haben.

[Undertaker]

Ohne den im Rennsport meist nicht zulässigen Turbo bietet der Diesel diesen Vorteil aber schlicht nicht mehr ;)

[gasmeister]

Da wäre dann noch die Frage mich der Durchzugsstärke. Ich nehme mal an, aus dem Stillstand heraus (also nicht aus dem Stillstand des Motors, sondern des Autos, der Maschine etc.) kann ein Diesel im Vergleich dann in den ersten Sekunden mehr Leistung freisetzen, bis dies die hohen Drehzahlen des Benziners wieder ausgeglichen haben? Also weil man ein Beziner erst auf Touren bringen muss, der niedrig drehende Diesel aber sofort vom Hubraum profitiert.

Ne das liegt einzig und allein am Turbolader...ohne diesen wäre der Diesel langsamer und weniger durchzugsstark.


Ist das höhere Gewicht der einzige Grund, warum man im Rennsport selten Diesel verwendet? Ich weiß nicht, ob man Durchzug (wo der Diesel ja überlegen ist) mit Beschleunigung gleichsetzen kann, so schlecht wäre ein Diesel ja dann nicht im Rennsport

Der Diesel ist nicht über- sondern unterlegen, was den Durchzug angeht.
Diesel verbrennt langsamer/schlechter als Benzin/Ethanol/was weiß ich...

mfG

[mittelding]

Okay, dann hatte ich das falsch verstanden.


Diesel verbrennt langsamer/schlechter als Benzin/Ethanol/was weiß ich...
mfG

Aber dafür setzt er pro Umdrehung wegen des größeren Hubraumes mehr Leistung frei, und die schlechtere Verbrennung des Diesels steht seiner höheren Energie entgegen, das dachte ich bisher. Aber wie gesagt, dann ist das wohl nicht so.

Was spricht dann im Straßemverkehr dann überhaupt noch für den Diesel? Er ist größer, er ist schwerer, die Emissionen werden höher sein wenn du sagst er verbrennt schlechter, er ist Leistungstechnisch unterlegen und nur durch einen Turbo o.ä konkurrenzfähig (mit dem Turbo außerdem ein weiteres Bauteil, das gerne kaputt geht), und wenn man das ganze fair angeht und dem Beinziner auch einen Turbo gibt ist der Durchzugsvorteil auch dahin.

[Kinman]

Oo...
Also, zum Hubraum kommt auch noch die Verdichtung, die eine gewisse Rolle spielt. Im Prinzip stimmt aber das die Leistung aus Drehmoment x Drehzahl entsteht, aber Drehmoment ist nicht immer direkt proportional zum Hubraum.

mfg Kinman

[gasmeister]

Okay, dann hatte ich das falsch verstanden.

Aber dafür setzt er pro Umdrehung wegen des größeren Hubraumes mehr Leistung frei, und die schlechtere Verbrennung des Diesels steht seiner höheren Energie entgegen, das dachte ich bisher. Aber wie gesagt, dann ist das wohl nicht so.

Was heißt denn mehr Hubraum?
Ein 5l Dieselmotor ist schon stärker als ein 1l Benzinmotor, aber wäre ja auch ein ziemlich nutzloser Vergleich.

Was spricht dann im Straßemverkehr dann überhaupt noch für den Diesel? Er ist größer, er ist schwerer, die Emissionen werden höher sein wenn du sagst er verbrennt schlechter, er ist Leistungstechnisch unterlegen und nur durch einen Turbo o.ä konkurrenzfähig (mit dem Turbo außerdem ein weiteres Bauteil, das gerne kaputt geht), und wenn man das ganze fair angeht und dem Beinziner auch einen Turbo gibt ist der Durchzugsvorteil auch dahin.

Der Dieselkraftstoff enthält mehr Energie pro Volumen und somit verbraucht ein Dieselmotor weniger.
Zudem ist Diesel billiger.
Je mehr man fährt, desto eher lohnt sich ein Diesel.

mfG

[2L4Y]

Der Diesel ist u.a. deswegen so sparsam weil er hauptsächlich so gebaut ist um nicht zu hohe Drehzahlen zu erreichen, da die Flamgeschwindigkeit nicht so schnell ist wie bei einem Benziner.
Diesel hat einen Längeren Hub als Benziner, woraus ein höheres Drehmoment resultiert.
Die geringeren Drehzahlen machen ihn unter anderen so sparsam.
Neue Benzin Motoren greifen das Konzept des Diesels auf und machen dem Diesel gehörig konkurenz(z.b. VW 1,4 TSI).
Der Turbolader erhört den Wirkungsgrad jedes Verbrennungsmotors, da man weniger Hubraum benötigt(bei selbiger Leistung) und daher weniger Innenreibung hat.
Zudem wird die Energie aus dem Auspuff genützt, die die sonst eh durch den Schalldämpfer verpufft.