Beispiele für den Wirkungsgrad

Die hier angegebenen Wirkungsgrade sind:

  • Richtwerte
  • gelten meist nur bei einer gewissen Drehzahl und Belastung.

Speziell für die Gartenbahn

Beispiele speziell für Gartenbahnen
Wirkungsgrad in %
Typischer Gleichstrommotor für Gartenbahnen 70 - 80

Kette; abhängig von Schmierung, Verschmutzung,

Belastung, Geschwindigkeit, Kettenspannung, ...

bis 98.5
Lagerung 1 Welle mit 2 Wälzlagern ~ 99
Lagerung 1 Welle mit 2 Gleitlagern ~ 97
Dichtung einer Welle (mit Schmierung) ~ 98
Gerad-Stirnradgetriebe bis 99
Schräg-Stirnradgetriebe bis 98
Schneckengetriebe 20 - 97

Quelle: Roloff/Matek, Maschinenelemente

Allgemeine Beispiele

Allgemeine Beispiele Wirkungsgrad in %
Dampflokomotive 8 - 10
Elektrolokomotive (Motor) ~ 95
Elektrolokomotive (Antrieb bei Gerad- Stirnradgetriebe)  ~ 93
Mensch 20 - 25
Wasserkraftwerk 80 - 90
Wärmekraftwerk 25 - 50
Groß-Transformator > 99
Drehstrommotor 90 - 98
Ottomotor 35
Dieselmotor 40
Großer Schiffsdiesel bis 50

Quelle: Wikipedia

Berechnungsbeispiele

Gerad- Stirnradgetriebe

Für ein einstufiges Gerad- Stirnradgetriebe mit Wälzlagerung und Dichtung ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von:

 

ηGesamt = ηGetriebe⋅ηLager2⋅ηDichtung2 = 0.99⋅0.992⋅0.982 = 0.93

 

Kettenantrieb (entspricht meiner Lokomotive BR 1144)

Der Antrieb besteht aus zwei zweistufigen Kettengetrieben - beide Drehgestelle besitzen je einen Motor (750 W) mit Kettenantrieb. Die Berechnung erfolgt für ein Drehgestell:

  • 1 Antriebswelle (Motor)
  • 1 Zwischenwelle
  • 2 Achsen

 

ηGesamt = ηKette2⋅ηLager4⋅ηDichtung4 = 0.982⋅0.994⋅0.984 = 0.85

 

Der Wirkungsgrad des Antriebstrangs beträgt 85 %. Die Leistung, die auf die Antriebsräder übertragen werden kann, berechnet sich wie folgt:

 

LeistungRäder = PMotor⋅2⋅WirkungsgradAntriebstrang = 750⋅2⋅0.85 = 1275 W

 

Die Leistung, die der Motor aus dem Akku aufnimmt, beträgt:

 

P = LeistungRäder⋅WirkungsgradMotor = 750⋅2 / 0.75 = 2000 W

 

Der gesamte Wirkungsgrad errechnet sich zu:

 

Gesamtwirkungsgrad = LeistungRäder / P = 1275 / 2000 = 0.6375

 

Der Gesamtwirkungsgrad beträgt somit 63.75 %.