Gleiche PS Zahl, gleicher Hubraum, gleiches Gewicht, ungleiche (gefühlte) Leistung
Ein nettes Hallo.
Gestern bin ich drei Kleinstwagen Proebegafhren:
Toyota Aygo 70 PS
Mitsubishi Space Star 70 PS
Skoda Citigo 60 PS
Alle haben drei Zylinder und 1 Liter Hubraum und in etwa das gleiche Gewicht.
Woher kommen die erheblichen gefühlten Unterscheide in der Leistung?
Toyota Aygo 70 PS: zieht von unten heraus, dreht schwer hoch. Verwertbare Leistung nur im unteren Drehzahlbereich
Mitsubishi Space Star 70 PS: überhaupt keine verwertbare Leistung. Zieht weder von unten noch kommt eine Leistungsentfaltung beim zähen hochdrehen
Skoda Citigo 60 PS: Endlich ein richtiger Motor: zieht sowohl von unten heraus und dreht willig mit Leistungsabgabe hoch. Hier hat man in jedem Drehzahlbereich Leistung.
Dass wir bei PS-Größenordnung nur bedingt von Leistung sprechen können ist mir klar.
Die Unterschiede waren aber wirklich gravieren. Woher kommen diese?
Echt interessant: Der Skoda mit seinen 10 PS weniger hat Spaß gemacht, alles andere kann man vergessen.
Viele Grüße,
sony
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@kev300 schrieb am 10. November 2015 um 09:52:31 Uhr:
So ist es. Der Hauptgrund warum viele Leute die Turbobums TDI's als so stark empfinden.
Bei den alten VW Pumpe/Düse hattest du zwei Effekte -
(a) mit steigender Drehzahl steigende Pumpeneffizienz und bessere Zerstäubung
(b) zeitgleich einsetzender Turbo.
Ergebnis: Nix - reißt an - zieht noch - nix. Keine 2000 effektiv nutzbaren Umdrehungen.
Die spätesten Common Rails hatten bei konstantem Druck nur noch den Turbo-Effekt und die waren deutlich weniger spektakulär, aber konnten ein breiteres Drehzahlband wirklich nutzen. Gemessen daher besser, aber subjektiv durch die flacheren Gradienten als "schlechter" empfunden.
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Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 9. November 2015 um 01:43:33 Uhr:
Der Drilling von VW hat einen doppelten Nockenwellen - Phasensteller, dieser optimiert die Zylinderfüllung, gerade im unteren Drehzahlbereich, dadurch fühlt sich dieser Motor, trotz der ellenlangen Übersetzung (welche bei der 60 PS - Version keinesfalls kürzer ist als bei den anderen beiden) und des knapp bemessenen Hubraumes, tatsächlich bereits im unteren Drehzahlbereich recht kräftig an. Würdest Du allerdings mal einen VW Lupo 1,4 (ebenfalls 60 PS) zum Vergleich herziehen, wäre der Unterschied enorm - zu Gunsten des größeren Motors.Haben die japanischen Motoren eigentlich auch Phasensteller?
Ja, die o.g. Mitsubishi-Motoren haben auch variable Ventilsteuerzeiten (MIVEC), sowie Vierventiltechnik (12V) und zwei obenliegende Nockenwellen (DOHC).
Zitat:
Ja. Mitsubishi auf jeden Fall, der Motor hat sogar den gleichen Bohrung x Hub mit 75 x 75 mm. Der Honda hat jedoch einen "Langhuber" verbaut, 84mm Hub. Dass der "obenrum" nicht so will wie der Rest leuchtet ein. VVT-i ist verbaut, welche Ausbaustufe jedoch ist mir nicht bekannt. Nockenwellenverstellung kann ziemlich wenig bis ziemlich viel bedeuten...
Da bei mir nächsten Herbst ein Fahrzeugwechsel ansteht und der Space Star ein möglicher Kandidat ist, habe ich beide Dreizylinder mal gefahren, d.h. den o.g. 1.0 mit 70PS sowie den 1.2 mit 80PS.
Ich muss ganz klar sagen, dass der 1.2er mit 80 PS die wesentlich bessere Wahl darstellt; er ist deutlich spritziger/drehwilliger und zieht unten,- sowie obenrum deutlich besser.
Man ahnt es schon, wenn man das Datenblatt liest und sich das unten angefügte Leistungsdiagramm ansieht:
1.0: 88Nm bei 5000 U/Min.
1.2: 106Nm bei 4000 U/Min.
Was der 1.0er bei 5000 U/Min. an Drehmomentmaximum liefert, bringt der 1.2er bereits bei unter 1500U/Min.
Interessanterweise hat der 1.0 ein quadratisches Bohr/Hubverhältnis (75mm/75mm), während der 1.2 klar langhubig ausgelegt ist (75mm/90mm).
Der 1.2er müsste laut deiner Logik also spürbar drehunwilliger sein, es ist aber ganz klar das Gegenteil der Fall. Er dreht deutlich williger und zieht im gesamten Drehzahlbereich deutlich besser.
Nur scheinen im 1.2er im Leerlauf beim Stand die Vibrationen minimal stärker zu sein, als im 1.0er, vielleicht der Preis der langhubigen Auslegung? Während normaler Fahrt bei Drehzahlen zwischen 1500-4000 U/Min. konnte ich diesbezüglich allerdings keine nennenswerten Unterschiede festellen.
Die Kolbengeschwindigkeiten sind "noch" mäßig, bei 90 mm und 6000 Touren rund 18 m/s, so ab 20 wirds "haarig". 23 hätte der aktuellste Saug-GT3 aus Zuffenhausen. Was du bemerkst ist der Vorteil von Hubraum, und das daraus resultierende Leistungsdefizit - die Differenz zwischen Widerstand und Schub ist bei wenig Leistung schneller im Bereich "marginal" zu suchen. Daher ist der Vergleich etwas unfair. Mercedes hat in den Bluetec Sparmobilen z.b. mit dem 1.6er nur 73 mm Hub bei 83 Bohrung. Somit "hechelt" die Flammfront auch bei Drehzahl weniger stark dem Kolben hinterher, was dem Mitteldruck etwas hilft. Die größeren 2l Motoren haben 92er Hub, Bohrung ist gleich. Viel Hub und zugleich viel Drehzahl säuft leider.
Zitat:
@CrossTec schrieb am 16. November 2015 um 17:02:43 Uhr:
Ja, die o.g. Mitsubishi-Motoren haben auch variable Ventilsteuerzeiten (MIVEC), sowie Vierventiltechnik (12V) und zwei obenliegende Nockenwellen (DOHC).
Dann weiß ich jetzt auch nicht weiter. Ähnliches Gewicht, ähnliche Getriebeübersetzung, sehr wahrscheinlich auch ähnlicher Luftwiderstandswert...😕
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Interessant wären die bei hoher Last anliegenden Abgaswerte. Du kannst etwas an Drehmoment und damit Durchzug durch Anfettung von Lambda 1 herunter auf 0.8 herausholen. Also ca +20% Sprit. Die alten Spar-A2 1.4i hatten zum Beispiel lambda 0.92 als Stellwert der Regelung. Mein gleich alter 3.0i geht bei jeder passenden und unpassenden Gelegenheit auf Lambda 0.82. Also doppelte Anfettung für kaum Mehrleistung. Ein Prius rennt zum Beispiel auch unter Volllast bei Lambda=1. Mit Anfettung ginge mehr, aber eben weit höhere Emissionen.
Beim Prius finde ich es eh erstaunlich, dass man sich das getraut hat. Wie wurde der Überhitzungsgefahr entgegengewirkt?
Indem der Motor thermisch nur so hoch belastet wird, dass den lambda=1 nicht killt. Der Wärmestrom ist halt u.a. eine Funktion der Luftmasse und die Temperatur wiederum hängt am Lambda und der Drehzahl. Dort ne sinnige Grenze gesetzt und der Motor hält. Alle Benziner gehen ja nicht bei Lambda=1 prinzipiell kaputt. Lambda=1 plus hohe Drehzahl plus hohe Last killt erst den Motor. Hat einen Grund wieso Flugmotoren (Design: 2000h unter 80-90% Last sowie 100% für wenige Minuten ab "Kaltstart" für die Startleitung) weit geringere Kolbengeschwindigkeiten und Literleistungen haben.
Zudem lässt sich mit den Materialien viel machen. Mein Motorrad mit seinen 200PS/l aus einem Sauger hat z.B. Titanventile. Aus gutem Grund. Die Abgaswerte willst du (und ich) vermutlich nicht wissen, in 2004 war noch kein Kat vorgeschrieben.
Der Prius Motor hat durch den Atkinson Zyklus auch eine geringere Zylinderfüllung. Entsprechend auch relativ wenig Leistung für einen 1.8er Sauger und damit auch weniger thermische Belastung.
Hat der eigentlich auch einen wassergekühlten Abgaskrümmer?
Sicher nicht. Übrigens haben die BMW Valvetronics auch eine geringere Zylinderfüllung, fetten obenrum trotzdem an. Die machen bei den N52 Motoren das Einlassventil nur kurz und knackig auf, lassen Luft/Benzin rein und schließen wieder. Ab dem Moment verrichtet der Motor reversible Volumenarbeit, was die teillasttypischen Drosselverluste senkt. Variable Ventilsteuerung ist ein ganz weites Feld.
Besonders krass ist der Unterschied zwischen dem 170PS V6 von Audi (frühe 2000er) und dem 2.5l M54 Block von BMW. Der erste "einmal ohne alles", letzter mit Schaltsaugrohr und zwei in der Phase variablen Nockenwellen. Der Leistungsunterschied ist gering, aber in der Leistungsentfaltung liegen Welten.
Sicher nicht? Warum findest du das so undenkbar? Hab aber gegooglet, hat er nicht. 😉
Die BMW's können doch die Füllung je nach Bedarf variiren. Bei Vollgas laufen die doch mit voller Füllung wie ein normaler Otto. Beim Prius ist das, soweit ich weiß, nie der Fall.
Zitat:
@GaryK schrieb am 18. November 2015 um 11:50:24 Uhr:
Der Leistungsunterschied ist gering, aber in der Leistungsentfaltung liegen Welten.
Zu Gunsten von welchem Motor? Mir kommen 6 Zylinder in V - Form subjektiv untenherum fülliger vor als jene in R - Form - bei gleicher Leistung und gleichem Hubraum.
Zitat:
@kev300 schrieb am 18. November 2015 um 15:28:01 Uhr:
Die BMW's können doch die Füllung je nach Bedarf variiren.
Das kann jeder Ottomotor, sonst würde der ja permanent unter Volllast laufen. Die variabel zu öffnenden Ventile bei BMW (und auch bei manchen Toyota - Modellen) dienen dem Zweck, die Drosselverluste zu verringern.
@Kev: Weil der Vorteil des wassergekühlten Abgaskrümmers im Schutz des Turboladers bzw. dessen Lagerstellen liegt. Ohne Turbo macht das gerade keinen Sinn, denn für die Kühlung der Auslassventile ist eher der Zylinderkopf zuständig.
@Crankshaft: Hat nur "leider" keinen echten physikalischen Hintergrund. Der alte 170PS 2.4V6 ist einfach nur tranig, dessen Nachfolger mit 177PS deutlich verbessert.
Moin
Zitat:
Die variabel zu öffnenden Ventile bei BMW (und auch bei manchen Toyota - Modellen) dienen dem Zweck, die Drosselverluste zu verringern.
Diente das nicht mehr dazu, das das Gemsich besser durchmischt wird? Wenig Drehzahl auch nur wenig auf, viel Drehzahl weit auf? Darum verbauten doch (Wwar es Porsche?) einige auch Ventilsteuerungen, bei denen ein Einlassventil bei niedrigen Drehzahlen zu blieb, erst bei hohen Drehzahlen dazu geschaltet wurde.
Oder ist das noch länger her??
Moin
Björn
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 18. November 2015 um 16:37:31 Uhr:
Das kann jeder Ottomotor, sonst würde der ja permanent unter Volllast laufen. Die variabel zu öffnenden Ventile bei BMW (und auch bei manchen Toyota - Modellen) dienen dem Zweck, die Drosselverluste zu verringern.Zitat:
@kev300 schrieb am 18. November 2015 um 15:28:01 Uhr:
Die BMW's können doch die Füllung je nach Bedarf variiren.
Ich meine natürlich über die Ventile. Beim Prius kann eben selbst bei voll geöffneter Drosselklappe nicht das ganze Volumen genutzt werden wegen dem Atkinson-Zyklus und läuft sozusagen nie auf voller Last. Ergo keine Anfettung nötig.
Zitat:
@GaryK schrieb am 18. November 2015 um 17:04:58 Uhr:
@Kev: Weil der Vorteil des wassergekühlten Abgaskrümmers im Schutz des Turboladers bzw. dessen Lagerstellen liegt. Ohne Turbo macht das gerade keinen Sinn, denn für die Kühlung der Auslassventile ist eher der Zylinderkopf zuständig.
Dann ist es aber seltsam, dass mein Sauger so etwas hat und so gut wie alle anderen Honda Motoren ohne Turbo auch...
Ich denke das dient in meinem Fall dem Schutz des Kats, bei einer geringen Lastanfettung.
Bei VW kamen die an den zylinderkopf geflanschten und damit gekühlten Abgaskrümmer erst mit dem 2.0TFSI raus. Was den Lader halt etwas besser kühlt und auch "vergessenes" Kaltfahren nicht so hart bestraft wie beim 1.8T mit einem konventionellen Design. Hab mal gerade nachgerechnet was ein Krümmer an Wärmetausch bringen kann - von der Wirkung auf die Abgastemperatur bin ich nicht so überzeugt. Ein paar Grad sinds und das wars, ne Lastanfettung bringt weit mehr. Ist natürlich keine FEM Simulation, auf die Gehäusetemperaturen von z.B. dem Lader kann und wirds natürlich nennenswert Einfluss haben.