Hubraum beim W212
Hallo,
trotz der vielen Pro´s und Contras bzgl. des kleinen 1,8 l- Otto- Motors habe ich mich entschlossen, im Moment noch kein neues Auto zu bestellen.
Ich will auf einen neuen Motor warten.
Wenn ich mir einen wünschen dürfte, dann mit 6 Zylindern und ca. 2,5 l Hubraum.
Weiß jemand, ob sowas in der Planung ist und wann er ggfls erscheinen wird?
Gruß
Klaus
Beste Antwort im Thema
Ein R4-Zylinder erzeugt gänzlich andere Vibrationen als ein V6. Beim R4 treten nur Vibrationen zweiter Ordnung auf, verursacht durch die Masse von Kolben und Pleuel. Diese Vibrationen zweiter Ordnung lassen sich ausschließlich durch einen Lancaster-Ausgleich beseitigen. Dabei rotieren zwei Ausgleichswellen mit doppelter Kurbelwellengeschwindigkeit. Die Wellen werden jeweils eine pro Seite angebracht, eine leicht über und die andere deutlich über der Kurbelwelle.
Beim V6-Motor entstehen lediglich Ende-zu-Ende Vibrationen, welche durch eine einzelne, mit der gleichen Geschwindigekeit wie die Kurbelwelle, rotierende Ausgleichswelle beseitigt werden. Diese Welle liegt zentral im V, direkt über der Kurbelwelle an optimaler Position.
Der größte Vorteil von Sechszylindern, egal welcher Bauart, gegenüber Vierzylindern ist die deutlich kürzere Zündfolge, nämlich alle 120° Kurbelwellenumdrehung. Im Gegenzug zünde der Vierzylinder nur alle 180°, was bedeutet, dass es zwischen den einzelnen Zündungen minimale Leerphasen gibt, wenn sich die vier Kolben jeweils in den oberen und unteren Totpunkten befinden. Beim Sechszylinder befinden sich niemals alle Kolben gleichzeitg in den Totpunkten, sondern maximal zwei. Und durch die 120° Zündfolge überlappen sich die Einzelzündungen um jeweils 60°, so dass ein wesentlich weicherer Verbrennungsablauf stattfindet, was letztendlich auch für den turbinenartigen Lauf eines Sechszylinders gegenüber einem Vierzylinder verantwortlich ist.
Um die Sache noch zu vervollständigen. Beim gängigen V8 (Cross-Plane) beträgt der Zündabstand 90°. Das sind gegenüber einem Sechszylinder nochmals 30° weniger. Es befinden sich permanten zwei Zylinder im Arbeitstakt, was einen nochmals, wenn auch nur noch gering weicheren Lauf ergibt, weil das Drehmoment eben noch konstanter abgegeben wird, Allerdings hat der V8 auch Nachteile. Durch die 90° gekröpfte Kurbelwelle gleichen sich die Massen beider Zylinderbänke nicht vollständig aus. Auch die Zündfolge ist nicht gleichmäßig abwechselnd auf beide Bänke verteilt. Genau wie beim V6 vibriert der V8 von Ende zu Ende. Allerdings ist es hier nicht nötig eine Ausgleichwelle zu verbrauen. Die Schwingungen lassen sich mit entsprechend schweren Gegengewichten an der Kurbelwelle vollständig beseitigen. Das führt zwar zu einem hervorragend kultivierten Lauf, macht den Motor aber auch Träge und schränkt die Drehfähigkeit deutlich ein. In Hochleistungs-V8 nach Cross-Plane Bauart, wie bspw. BMW M3 oder Audi RS5 werden extrem leiche Kolben und Pleuel verwendet, damit die entsprechenden Gegengewichte an der Kurbelwelle einigermaßen gering gehalten werden können und somit die Drehzahl gesteigert und die Trägheit reduziert werden kann.
72 Antworten
Es ging mir doch gar nicht darum zu vergleichen, ob ein aufgeladener Sechser mit einem hubraumstarken V8 bezüglich Leistung mithalten kann.
Ich habe das Statement abgegeben, dass konzeptbedigt ein V8 in Bezug auf Laufkultur und Vibrationsarmut gegenüber einem Sechszylinder keinen Quantensprung mehr datstellt, wie es ein Sechszylinder gegen einem Vierzylinder tut.
Bei diesem Vergleich ziehe ich weder Leistung noch Hubraum in Betracht.
Zitat:
Original geschrieben von Moonstone
Ich habe das Statement abgegeben, dass konzeptbedigt ein V8 in Bezug auf Laufkultur und Vibrationsarmut gegenüber einem Sechszylinder keinen Quantensprung mehr datstellt, wie es ein Sechszylinder gegen einem Vierzylinder tut.
das stimmte zuletzt 1980. heute ist das nicht der fall. denn erstens, sind durch neue beschichtungen, aktuelle fertigungstoleranzen im motorbau und lancaster-wellen alle motoren so laufruhig wie noch nie. zweitens, hat deshalb bis auf bmw jeder hersteller den r6 motor beerdigt und nur der r6 nimmt massekräfte erster und zweiter ordnung auf. ein v6 ist kaum besser als ein r4, beide brauchen ausgleichswellen, um den einfluß von massekräften zweiter ordnung zu kompensieren. ein v8 üblicher bauart braucht wie ein r6 keine ausgleichswellen. allerdings sinkt mit jedem topf der zündabstand, so daß ein 6er etwas angenehmer ist als ein vierer und ein achter ist etwas angenehmer als ein sechser.
marketingabteilungen der hersteller, gerade bei bmw, erklären alles so, wie es zur technik passt. noch 1980 ging nichts über einen r6. als dann endlich 1986 der zwölfzylinder fertig war, kamen bald die v8 dazu und der vormals tolle sechser war im 7er nur noch zum einstiegsmotor degradiert. sogar der 730i war ab 1992 ein v8.
Danke mehrzehdes für diese Erläuterungen.
Es wäre ja auch schlimm, wenn sich in 30 Jahren nichts geändert/verbessert hätte.
Insofern ist es schon mutig, mit einem Verkaufsprospekt von 1980 den heutigen Stand der Technik zu vergleichen bzw. zu erklären.
Ein R4-Zylinder erzeugt gänzlich andere Vibrationen als ein V6. Beim R4 treten nur Vibrationen zweiter Ordnung auf, verursacht durch die Masse von Kolben und Pleuel. Diese Vibrationen zweiter Ordnung lassen sich ausschließlich durch einen Lancaster-Ausgleich beseitigen. Dabei rotieren zwei Ausgleichswellen mit doppelter Kurbelwellengeschwindigkeit. Die Wellen werden jeweils eine pro Seite angebracht, eine leicht über und die andere deutlich über der Kurbelwelle.
Beim V6-Motor entstehen lediglich Ende-zu-Ende Vibrationen, welche durch eine einzelne, mit der gleichen Geschwindigekeit wie die Kurbelwelle, rotierende Ausgleichswelle beseitigt werden. Diese Welle liegt zentral im V, direkt über der Kurbelwelle an optimaler Position.
Der größte Vorteil von Sechszylindern, egal welcher Bauart, gegenüber Vierzylindern ist die deutlich kürzere Zündfolge, nämlich alle 120° Kurbelwellenumdrehung. Im Gegenzug zünde der Vierzylinder nur alle 180°, was bedeutet, dass es zwischen den einzelnen Zündungen minimale Leerphasen gibt, wenn sich die vier Kolben jeweils in den oberen und unteren Totpunkten befinden. Beim Sechszylinder befinden sich niemals alle Kolben gleichzeitg in den Totpunkten, sondern maximal zwei. Und durch die 120° Zündfolge überlappen sich die Einzelzündungen um jeweils 60°, so dass ein wesentlich weicherer Verbrennungsablauf stattfindet, was letztendlich auch für den turbinenartigen Lauf eines Sechszylinders gegenüber einem Vierzylinder verantwortlich ist.
Um die Sache noch zu vervollständigen. Beim gängigen V8 (Cross-Plane) beträgt der Zündabstand 90°. Das sind gegenüber einem Sechszylinder nochmals 30° weniger. Es befinden sich permanten zwei Zylinder im Arbeitstakt, was einen nochmals, wenn auch nur noch gering weicheren Lauf ergibt, weil das Drehmoment eben noch konstanter abgegeben wird, Allerdings hat der V8 auch Nachteile. Durch die 90° gekröpfte Kurbelwelle gleichen sich die Massen beider Zylinderbänke nicht vollständig aus. Auch die Zündfolge ist nicht gleichmäßig abwechselnd auf beide Bänke verteilt. Genau wie beim V6 vibriert der V8 von Ende zu Ende. Allerdings ist es hier nicht nötig eine Ausgleichwelle zu verbrauen. Die Schwingungen lassen sich mit entsprechend schweren Gegengewichten an der Kurbelwelle vollständig beseitigen. Das führt zwar zu einem hervorragend kultivierten Lauf, macht den Motor aber auch Träge und schränkt die Drehfähigkeit deutlich ein. In Hochleistungs-V8 nach Cross-Plane Bauart, wie bspw. BMW M3 oder Audi RS5 werden extrem leiche Kolben und Pleuel verwendet, damit die entsprechenden Gegengewichte an der Kurbelwelle einigermaßen gering gehalten werden können und somit die Drehzahl gesteigert und die Trägheit reduziert werden kann.
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ganz richtig ist das nicht, was du schreibst. finde ich schade, weil ich meine, daß so detaillierte technische erklärungen nicht "gebeugt" werden sollten.
turbinenertigen lauf im physikalischen sinne hat nur ein r6 oder v12 von den gängigen motoren. wenn du so ins detail gehst, solltest du erwähnen, daß es massekräfte und massenmomente jeweils erster und zweiter ordnung gibt. es sind also vier "störer". die kräfte und momente erster ordnung sind "schlimmer", also wahrnehmbarer als die zweiter ordnung.
der r4 hat den charme, keinerlei probleme erster ordnung zu produzieren, nur massenkräfte zweiter ordnung (relevanzfaktor 4) aber keinerlei massemomente zweiter ordnung. die massenkräfte gleicht die lancaster-welle vollständig aus.
der v6 hat keinerlei massenmomente, aber bereits massenkräfte erster ordnung (faktor 1,7) und massenkräfte zweiter ordnung (faktor 2,4). und nur erstere kann er per welle ausgleichen. somit behält er massekräfte zweiter ordnung mit faktor 2,4. das führt zu rauherem lauf. rein schwingungstechnisch ist er der schlechtere motor.
nachzulesen bei wikipedia und den dort vorhandenen links.
dennoch gilt: durch die heutzutage extrem niedrigen herstellungstoleranzen und die aktuellen beschichtungen ist der motorlauf so dermaßen ruhig, daß man ein sechszylinder-geräusch nachträglich komponieren muß, um einen unterschied zu erzeugen. das ist wie das blinkerklicken im 212, das keinesfalls vom relais erzeugt wird, sondern ein soundfile ist.
Zitat:
Original geschrieben von mehrzehdes
der v6 hat keinerlei massenmomente, aber bereits massenkräfte erster ordnung (faktor 1,7) und massenkräfte zweiter ordnung (faktor 2,4). und nur erstere kann er per welle ausgleichen. somit behält er massekräfte zweiter ordnung mit faktor 2,4. das führt zu rauherem lauf. rein schwingungstechnisch ist er der schlechtere motor.
Hier muss ich dich leider korrigieren. Es ist genau anders herum. Der V6 hat keinerlei Massenkräfte, sondern Massenmomente, und zwar erster und zweiter Ordnung.
Die Momente erster Ordnung lassen sich vollständig durch eine einfache Welle ausgleichen. Der Ausgleich der Momente zweiter Ordnung wäre technisch viel zu aufwändig, als dass es sich wirtschaftlich rentieren würde. Man muss aber auch erwähnen, dass die Momente zweiter Ordnung äußerst gering sind und kaum wahrnehmbar. Gute Motorlager nehmen diese Schwingungen praktisch vollständig auf. Was jedoch nicht von der Tatsache hinwegtäuschen soll, dass der V6 schwingungstechnisch in der Tat das Nachsehen gegenüber einen ausgeglichenen R4 hat.
Die höhere Zylinderanzahl sorgt allerdings im Gegenzug zu einem viel deutlicheren Gewinn an Laufruhe.
Man könnte das Spiel mit den Massenkräften und -Momenten bis zum Exzess betreiben. Allerdings ist alles nach der ersten und zweiten Ordnung völlig vernachlässigbar. Nur ein kleines lustiges Beispiel vielleicht.
Ein V12-Motor, welcher als abolutes Non-Plus-Ultra im Motorenbau gilt, besitzt in der sechsten Ordnung Massenmomente, der Reihensechszylinder nicht. Und die Massenkräfte sechster Ordnung sind beim R6 geringer als beim V12. So gesehen stellt der Reihensechszylinder in Bezug auf den Massenausgleich selbst den hochgelobten V12 in den Schatten. Allerdings ist wohl kein Mensch auf der Welt so feinfühlig diese Momente und Kräfte noch herausspüren zu können.
Zitat:
Original geschrieben von Moonstone
Hier muss ich dich leider korrigieren. Es ist genau anders herum. Der V6 hat keinerlei Massenkräfte, sondern Massenmomente, und zwar erster und zweiter Ordnung.
stimmt, so ist es wahr.
Hallo,
Danke noch mal für die vielen Antworten.
Damit ist der W212 erst mal keine Alternative für mich, da kann ich mir ja auch einen Golf o.ä. kaufen.
Und der 350 CGI wäre, bei dem was ich fahre, einfach zu oversized!
Mit der Entscheidung ausschließlich für einen 4- Zylinder mit 1,8 l (bis hin zum 3,5l als nächst höhere Motorisierung) hat sich Mercedes meines Erachtens keinen Gefallen getan und MIR schon garnicht, ich bin da sehr enttäuscht!
Naja, mein alter E 240 läuft ja auch noch sehr ordentlich!
Gruß
Klaus
Zitat:
Original geschrieben von Moonstone
Allerdings sei auch erwähnt, dass in Bezug auf die Laufkultur der Sechszylinder viel viel Näher am Achtzylinder liegt als der Vierzylinder am Sechszylinder.
Würde ich genau so unterschreiben! Schwingungstechnisch gesehen ist ein R6 sogar näher am V12 als am V8, welcher zwar einen geringeren Zündabstand hat, aber mehr Massenkräfte entwickelt, während ein R6, ein B6 und ein V12 innerlich perfekt ausgewogen sind und es keine Unruhen gibt, die per Ausgleichswellen eliminiert werden müssen.
Nach all diesen technischen Erklärungen, die ich z.T. mit großem Interesse gelesen habe, bleibt für mich eine Frage offen: Warum habe ich in der Praxis nicht bemerkt, dass die R4 Benzinmotoren inzwischen so perfektioniert sind?
Als im Herbst l.J. der Fahrzeugtausch vom W211(E350) auf den W212 anstand, war ich wild entschlossen, einen kleineren Motor zu wählen. Ich konnte gut mit weniger Leistung und geringerer Spurtstärke leben, wollte weniger Sprit verbrauchen, aber keinesfalls auf den gewohnten Fahrkomfort und einen kultiviert ruhigen Antrieb verzichten.
Ich habe alle infrage kommenden Motoren (incl. Diesel) ausgiebig probegefahren und mich letztlich doch wieder (zähneknirschend) für den 6-Zylinder Benziner entschieden, weil nur der mir die Laufkultur bot, die ich von einem solchen Fahrzeug gewohnt war und auch künftig erwartete – oder hatte ich nur Wahrnehmungsstörungen?
Gruß, Norman
Zitat:
Original geschrieben von mehrzehdes
das stimmte zuletzt 1980. heute ist das nicht der fall. denn erstens, sind durch neue beschichtungen, aktuelle fertigungstoleranzen im motorbau und lancaster-wellen alle motoren so laufruhig wie noch nie. zweitens, hat deshalb bis auf bmw jeder hersteller den r6 motor beerdigt und nur der r6 nimmt massekräfte erster und zweiter ordnung auf. ein v6 ist kaum besser als ein r4, beide brauchen ausgleichswellen, um den einfluß von massekräften zweiter ordnung zu kompensieren. ein v8 üblicher bauart braucht wie ein r6 keine ausgleichswellen. allerdings sinkt mit jedem topf der zündabstand, so daß ein 6er etwas angenehmer ist als ein vierer und ein achter ist etwas angenehmer als ein sechser.Zitat:
Original geschrieben von Moonstone
Ich habe das Statement abgegeben, dass konzeptbedigt ein V8 in Bezug auf Laufkultur und Vibrationsarmut gegenüber einem Sechszylinder keinen Quantensprung mehr datstellt, wie es ein Sechszylinder gegen einem Vierzylinder tut.
marketingabteilungen der hersteller, gerade bei bmw, erklären alles so, wie es zur technik passt. noch 1980 ging nichts über einen r6. als dann endlich 1986 der zwölfzylinder fertig war, kamen bald die v8 dazu und der vormals tolle sechser war im 7er nur noch zum einstiegsmotor degradiert. sogar der 730i war ab 1992 ein v8.
1. Stimmt nur bedingt, einfache Motoren sind sagenhaft laufruhig. Bestes Beispiel: Ein alter BMW - R6 mit 12 Ventilen. Da kommt auch ein aktueller BMW R6 nicht mehr mit.
2. Auch nicht ganz korrekt, R6 gibts noch bei Volvo, Chevrolet, Lexus und Toyota, desweiteren sind viele Lkw - Motoren R6.
Ich würde sogar sagen, dass in Zukunft auf die Laufkultur des eigentlichen Motors eher immer weniger Wert gelegt wird. Alles dreht sich nur noch um den Werksverbrauch, der mit Minimotörchen natürlich sinkt, aber in der Praxis immer schwieriger zu erreichen ist. Einziger wirklicher Vorteil: Geringere Kfz - Steuer durch wenig Hubraum und Kohlendioxidemission.
Zitat:
Original geschrieben von norman44
Ich habe alle infrage kommenden Motoren (incl. Diesel) ausgiebig probegefahren und mich letztlich doch wieder (zähneknirschend) für den 6-Zylinder Benziner entschieden, weil nur der mir die Laufkultur bot, die ich von einem solchen Fahrzeug gewohnt war und auch künftig erwartete – oder hatte ich nur Wahrnehmungsstörungen?Gruß, Norman
Nein! ;-)
wie moonstone und ich im sachlichen teil dieser diskussion erarbeitet haben, ist der faktische unterschied gering. also sorgt das marketing in seinem lastenheft an die sound-engineere für einen spürbaren unterschied. das wird aber abnehmen, wenn man downsizing nachhaltig betreiben will. der s250cdi darf nicht "klötern". sondern er muß sonor brummern. das wird er auch, glaub mir.
Ein Problem bleibt: Das genutzte Frequenzband der Fahrgeräusche. Machen wir uns nichts vor: Die Motoren laufen in der E-Klasse alle vorzüglich. Sicherlich, der eine oder andere Motor neigt noch zum Brummen in gewissen Bereichen, aber auch das wird den Triebwerken noch abtrainiert werden in Zukunft. Das Problem ist für mich eher in der Art der Geräusche zu suchen. Ein V8 - auch wenn er kein db(A) leiser ist als ein V6 oder gar R4 - klingt einfach angenehmer. Ich nehme lieber Lärm vom V8 in Kauf. Und das geht wohl Vielen eher so.
Es ist halt einfach so, je mehr Zylinder ein Motor hat, umso mehr Zündungen pro Kurbelwellenumdrehung hat er auch.
Eine Zündung, bzw. genauer gesagt Arbeitstagt, dauert 180°. Ein Vierzylinder hat zwei Arbeitstakte pro Kurbelwellenumdrehung. Diese beiden Arbeitstakte laufen direkt hintereinander ab, mit einer minimalen Unterbrechung, wenn sich die Kolben in den oberen und unteren Torpunkten befinden.
Ein Sechszylinder dagegen, egal ob Reihe, V oder Boxer, hat drei Arbeitstakte pro Kurbelwellenumdrehung. Der Abstand zwischen den einzelnen Zündungen ist folglich geringer, da sich die Länge des Arbeitstaktes mit 180° logischerweise nicht ändert. Also finden hier überlappende Zündungen statt. Und genau das ist der Punkt weshalb ein Sechszylinder spürbar weicher läuft als ein Vierzylinder. Es gibt keine noch so kleinen Pausen zwischen den Arbeitstakten, in denen der Motor keine Leistung erzeugt, sondern verbraucht. Die Arbeitstakte überlappen sich hier um jeweils 60°.
Mit zunehmendet Zyinderanzahl werden die Abstände zwischen den einzelnen Zündungen immer geringer.
Ein Achtzylinder zündet viermal pro Kurbelwellenumdrehung, der Zündabstand beträgt 90° und auch die Überlappung der Arbeitstakte beträgt 90°. Das ist auch der Grund, weshalb die allermeisten V8-Motoren mit einem V-Winkel von 90° gebaut werden, da sich so jeweils zwei Zylinder die selbe Kröpfung auf der Kurbelwelle teilen können.
Zur Vollständigkeithalber noch der V12, der mit einem Abstand von gerademal noch 60° zündet, also ganze sechs Arbeitstakte pro Kurbelwellenumdrehung liefert. Hier beträgt die Überlappung sogar 120°.
Wie schon beim Vierzylinder erwähnt haben Motoren mit vier oder weniger Zylinder "Pausen" zwischen den Arbeitstakten. In diesen Pausen gibt der Motor keine Leistung ab, sondern benötigt selbst Energie aus dem Antriebsstrang um sich weiterzudrehen. Dazu dient i.d.R. eine entsprechende Schwungscheibe. Diese Pausen kann man selbst spüren, und zwar wenn man dem Motor viel Kraft abverlangt, bspw. beim starken Beschleunigen. dann ändert sich nämlich das Laufgeräusch des Motors deutlich. Ein Vierzylinder, welcher im Teillastbetrieb oder im Leerlauf vorbildlich ruhig läuft wird plötzlich richtig kernig und rauh. Motoren mit sechs Zylindern oder mehr drehen dagegen seidig hoch.
Noch viel gravierender ist es bei einem Dreizylinder. Da dieser gerade mal 1,5 Zündungen pro Kurbelwellenumdrehung hat und der Zündabstand damit 240° beträgt, ist auch die Pause zwischen den Arbeitstakten 60° lang. Das sind 60° Kurbelwellenumdrehung, in denen der Motor seine Kraft aus dem Antriebsstrang bezieht. Und das ist deutlich akustisch und auch vibrationstechnsich zu vernehmen, wenn man bei einem Dreizylinder mal "richtig Gas gibt". Jeder, der so ein Ding mal gefahren ist, wird wissen wovon ich schreibe.
Jetzt ist es so, dass sich mit zunehmender Zylinderanzahl die Arbeitstakte immer stärker überlappen.
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Wie man sieht ist der Zugwinn an überlappung eines Sechszylinders gegenüber einem Vierzylinder 60°. Der Zugewinn eines Achtzylinders gegenüber einem Sechszylinder beträgt nur noch 30°. Genau das ist auch der Grund, weshalb man sagt, dass ein Sechszylinder in Punkto Laufruhe viel näher an einem Achtylinder liegt als an einem Vierzylinder. Und genau das ist auch der Grund für das bereits vor 30 Jahren von BMW abgegebene Statement, dass der größte Sprung in Sachen Laufruhe vom Vier- auf den Sechszylinder stattfindet.
Wohlgemerkt, bei allen beschriebenen Beispielen handelt es sich um Viertaktmotoren.
Anzahl der Zylinder
Überlappung der Arbeitstakte
4
0°
5
36°
6
60°
8
90°
19
108°
12
120°