Kleinerer Motor = immer sparsamer?
Liebe Freunde,
Stimmt die Theorie, dass ein kleinerer Motor in allen Aufgabenbereichen sparsamer ist, als ein größerer?
Ich weiß, dass unterschiedliche Autos/Motoren für unterschiedliche Zwecke gebaut wurden. Ein kleiner 1.0L Hyundai i10 wird in der Innenstadt definitiv weniger verbrauchen, als eine große BMW 5er 3L Maschine, die selbst im Leerlauf schon mehr schluckt, um sich selbst am Leben zu erhalten.
Wiederum ist der 5er 3L für die Langstrecke gemacht. Hier dreht er bei 160km/h wahrscheinlich gemütliche 2500 U/min, während der kleine Hyundai 1.0L sich die Seele aus dem Leib schreit und um Erlösung bittet. Doch hier ist denke ich eher der Komfortgedanke im Vordergrund. Eine große lange 3L Limousine ist für leise, komfortable Langstrecken selbst bei guter Geschwindigkeit ausgelegt. Aber ob der 3L Motor in diesem Territorium auch sparsamer ist?!
Beispiel, um Äpfel mit Äpfeln zu vergleichen:
Ein 1.0L Motor (Marke egal) bei 50km/h
Ein 3.0L Motor (Marke egal) bei 50km/h
Hier vermute ich, dass der kleinere Motor definitiv sparsamer ist. Insbesondere Stop and Gos stelle ich mir als Welten an Unterschied vor. Doch jetzt zum Spannenden:
Ein 1.0L Motor (Marke egal) bei Reisegeschwindigkeit 120km/h
Ein 3.0L Motor (Marke egal) bei Reisegeschwindigkeit 120km/h
Gibt es vielleicht Tabellen, ab wann es sparsamer wäre, auf eine größere Maschine umzusteigen? Oder werden die Kleinen auch wenn sie noch so gequält schreien, immer sparsamer sein?
414 Antworten
Es könnte ja auch sein, dass beide recht haben, jeder in seiner subjektiven Wahrnehmung und den daraus resultierenden Besonderheiten. Man darf diese Seite auch ruhig zur Erweiterung seiner Sichtweise sehen und muss nicht immer recht behalten oder Einzelfälle bemühen, um die Adjektive immer und ausschließlich zu untermauern.
Fakt ist, glaube ich zumindest für mich herausgehört zu haben, dass kleinere Motoren, turboaufgeladen, einfacher und häufiger in ihrem Bestpunkt zu betreiben sind, weniger bewegte Massen haben und eine etwas geringere Reibung aufweisen. Je höher die zu erbringende Leistung nahe der Maximalleistung ist, desto geringer fallen diese Vorteile ins Gewicht und können am Ende der Fahnenstange auch schlechter als große Motoren sein. Da wir uns aber zu 99,5%, ich zumindest, in der niedrigen Teillast aufhalten bei den vollen Straßen und Limits, sind kleinere Motoren fast immer im Vorteil.....
Gruß
Gravitar
Zitat:
@Gravitar schrieb am 29. November 2021 um 10:40:46 Uhr:
[………] Fakt ist, glaube ich zumindest für mich herausgehört zu haben, dass kleinere Motoren, turboaufgeladen, einfacher und häufiger in ihrem Bestpunkt zu betreiben sind, weniger bewegte Massen haben und eine etwas geringere Reibung aufweisen. Je höher die zu erbringende Leistung nahe der Maximalleistung ist, desto geringer fallen diese Vorteile ins Gewicht und können am Ende der Fahnenstange auch schlechter als große Motoren sein. Da wir uns aber zu 99,5%, ich zumindest, in der niedrigen Teillast aufhalten bei den vollen Straßen und Limits, sind kleinere Motoren fast immer im Vorteil.....Gruß
Gravitar
Dem Statement möchte ich mich anschließen.
Mein praktische Erfahrungen im Kraftstoffverbrauch mit meinem „kleinen“ 1.4er TSI bestätigen diese Annahme genau so wie beschrieben..
- 6 Liter auf der Bundesstraße
- 7,5 Liter im Stadtverkehr
- 9 bis 12 Liter auf der BAB
Mein Fahrprofil ist 30% - 40% - 30%, damit stellt sich dann ein zufriedenstellender Kraftstoffverbrauch für einen 1,5 Tonnen SUV mit „kleinem Motor“ und diesem Fahrprofil ein.
Und ich denke das ein R Tiguan mit 240PS oder gar 300PS dann bei gleichem Einsatzprofil mehr verbrauchen wird, dafür braucht es doch wohl keine mehr als 20 Seiten theoretische Betrachtungen.
Diese Motorisierungen sind dann bei überwiegenden Einsätzen in schnellen Autobahnverkehr wiederum im Vergleich und relativ zur Durchnittsgeschwindigkeit „sparsamer“
Ob das dann auch „absolut“ Betrachtet so ist….wieder eine theoretische Betrachtung.
Ich vermute aber mal, das die „Motorenfachleute“ hier sich weiter gerne in Spitzfindigkeiten über Formulierungen, Interpretation von Diagrammen usw. Austauschen möchten.
Da kam schon mal gelegentlich der Eindruck von „Unverträglichkeit“ oder „das Argument muß doch zu zerpflücken sein“ bei mir auf.
Ehrlich gesagt, obwohl ich aus der (Kraftwerks) Technik komme, mir Begriffe aus der Wärmelehre, Verbrennungsabläufe und Abgasverlustbetrachtungen nicht fremd sind,
habe ich hier den Überblick in Bezug zur Fragestellung doch etwas verloren.
Ich befürchte das geht vielen anderen die den Thread verfolgen ähnlich.
Wenn’s noch was zu sagen gibt, dann bitte doch vielleicht eher etwas Alltagsbezogener.
Zitat:
@kasemattenede schrieb am 29. November 2021 um 11:09:07 Uhr:
Wenn’s noch was zu sagen gibt, dann bitte doch vielleicht eher etwas Alltagsbezogener.
Du erreichst den "Spezialfall", wo ein größerer Motor sparsamer ist dann, wenn du die Last so wählst dass der kleine Motor gerade so die Geschwindigkeit erreicht und an seiner Kotzgrenze arbeitet, während der große Motor aufgrund seiner hohen Grundleistung in effizienter Teillast betrieben werden kann.
Nehmen wir einen kleinen 1l-Turbo-Dreizylinder mit 120PS. Der wird ein Auto so auf 190km/h beschleunigen können. Heutige Turbomotoren sind recht gut, die fetten kaum an. Bei mehreren Muscheldiagrammen in der Klasse konnte ich an der Nennleistung spezifische Verbräuche von etwa 250-270g/kWh finden, das entspricht dann einem Verbrauch von 15.4-16.7l/100km.
Nehm' ich jetzt eine große 3l-Maschine daher (auch turbogeladen) mit 360PS, dann liefert die diese 120PS locker bei 2500U/min und 340Nm (von 500Nm). Diese wird von der Effizienz her irgendwo bei 230-240g/kWh liegen. Somit käme die "große Maschine" in diesem Anwendungsfall 14.2-14.8l/100km. Das sind immerhin 11% weniger.
Das wär' der Fall von dem Carsten die ganze Zeit redet. Den will ich auch gar nicht abstreiten. Jetzt kommt aber das große AAAAAber....
Bewegt man so eine große Maschine ohne angemessene Last, steigt der spezifische Verbrauch schnell auf jenseits der 300g/kWh. Und genau diesen Fall hat man aber in der Realität sehr schnell, tritt er schon bei Geschwindigkeiten unter 140km/h ein. Hier beginnt die große Maschine dann zu saufen, ggü. dem kleinen Dreizylinder. Und während dieser in der Stadt irgendwo mit 6l/100km auskommt, zieht sich der 3l-Motor gute 10-11l/100km durch. Das sind dann gut 40% mehr in der Stadt. Auch am Land wird's irgendwo noch immer 20% mehr sein.
Jetzt stell' das gegenüber:
Große Maschine auf der Autobahn bei 190km/h 11% Ersparnis, dafür über Land 20% mehr und in der Stadt 40% mehr Verbrauch. Jetzt rechne mal aus, wie lange du Autobahn fahren müsstest, damit du unter'm Strich mit der großen Maschine weniger brauchst als mit der kleinen, das sind über 90% Autobahn jenseits der 160km/h. Wer fährt das?
Trotz der Existenz dieser Betriebspunkte, wo ein großer Motor sparsamer sein kann, hat dies im Alltag kaum Relevanz. Deswegen kann man nach wie vor davon ausgehen, dass ein kleinerer Motor (bei gleichem technologischem Stand) im Alltagsmix weniger brauchen wird, als ein größerer (was statistisch wie von GaryK über Spritmonitor schon gezeigt, im Alltag auch so eintritt).
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 29. November 2021 um 08:49:41 Uhr:
Mercedes AMG F1 Motor. 1.6l-Turbo-V6. Erreicht über 50% thermische Effizienz, was in Benzin gesprochen 175g/kWh entspricht. Gut, nicht ganz erreicht und teilweise widerspreche ich mir selbst (und irgendwie glaub' ich 's auch nicht), aber gut. Hier bitte. Kleiner Motor, hocheffizient.Grüße,
Zeph
Der Motor dreht über 10.500 min ^-1. Mal davon abgesehen erreicht dieser Motor bei weitem keine 175 g/kWh. Dann wäre der Motor sogar deutlich besser als jeder Dieselmotor. Der Grund warum die Motoren mit einer begrenzten Benzinmenge die Rund schaffen liegt daran weil die F1 ein Hybrid ist und beim bremsen rekuperiert wird . Der Motor wird nicht mal ansatzweise die 230 g/kWh schaffen, weil der Motor nicht im Schichtladungsbetrieb aggiert und als Rennaggregat nur auf Höchstleistung und hohe Drezhahlen konzipiert ist. Der Motor wird deutlich unter Lambda < 1 laufen und die Lagerspiele und Ölpumpe sind für die hohe Literleistung und hohen Drehzahlen üppig dimensioniert.
Ich vermute mal 270 g/kWh, mehr traue ich den Motor nicht zu. Thermische Effizienz ist ein guter Marketing Gag. Dieselmotoren erreichen da 60%.
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Mal vom Zündverfahren, dem Brennverfahren und dem Abgasverhalten abgesehen. Dazu kommen ganz andere Spaltmaße als bei jedem Serienmotor. Hat nen Grund wieso das Öl in der F1 vorgewärmt werden muss bevor man das Ding anlassen darf.
Nein, denn es hängt von Fahrprofil ab, das zugrundegelegt wird.
- Lisa Müller in der City
- der Betrieb mit Pferdeanhänger
- der 80 km/h auf der AB-Fahrer
- der 170 km/h Vertreter
entsprechen nicht NEFZ, WLTP o.ä.
Klein ist nicht immer Sparsamer.
Mein Arbeitskollege mit einem Corsa D 1.0 benötigte im Paarflug Dortmund-Nürnberg viel mehr Benzin als ich im Corsa D 1.4.
Beide Motoren vergleichbar , 1x 4-Zyl., 1x 3Zyl. aber gleiche Familie.
Gleiche Geschwindigkeiten.
Warum, Zeph? Verstehst Du warum?
Und bei Fahrten im Umfeld imit City und Landstraße ist der 1.0 günstiger
Warum, Zeph? Verstehst Du warum?
Der 1.4 besser bei hoher Last mit geringer Drehzahl.
Der 1.0 besser bei geringer Last dank geringerem Grundverbrauch bei besserer Auslastung.
Ja, das verstehst Du:
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 28. November 2021 um 21:37:19 Uhr:
[...]
Auf den gleichen, schon bekannten Tricks beruht auch der 525e Motor. Drehzahl runter, Hubraum rauf.
[...]
🙂
Zitat:
@desinteressierter schrieb am 29. November 2021 um 12:09:50 Uhr:
Ich vermute mal 270 g/kWh, mehr traue ich den Motor nicht zu. Thermische Effizienz ist ein guter Marketing Gag. Dieselmotoren erreichen da 60%.
So denke ich auch. Aber ich halt' mich an das, was ich über den Motor so gefunden habe. Wie ist diese "Thermische Effizienz" definiert? Mir kommt's auch wie ein netter Marketing Gag vor, vermute aber dass sich dahinter nicht der altbekante Wirkungsgrad versteckt.
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 29. November 2021 um 12:15:41 Uhr:
Warum, Zeph? Verstehst Du warum?
Ähhh, ja? Hab' ich das oben nicht gerade mit einem 1.0er- und 3.0er-Motor beschrieben? Hast du das überhaupt gelesen? Oder wieder ein Haar in der Suppe gefunden?
Dabei ist das nur überflogen. Die eigentliche Antwort findet man in den Muscheldiagrammen in Verbindung mit den Übersetzungen der verbauten Getriebe (die zwischen 1.0er und 1.4er nicht gleich sein werden).
Grüße,
Zeph
Dann sind wir uns einig, dass die Antwort NEIN ist.
Alles supi :-)
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 29. November 2021 um 12:01:51 Uhr:
Zitat:
@kasemattenede schrieb am 29. November 2021 um 11:09:07 Uhr:
Wenn’s noch was zu sagen gibt, dann bitte doch vielleicht eher etwas Alltagsbezogener.Du erreichst den "Spezialfall", wo ein größerer Motor sparsamer ist dann, wenn du die Last so wählst dass der kleine Motor gerade so die Geschwindigkeit erreicht und an seiner Kotzgrenze arbeitet, während der große Motor aufgrund seiner hohen Grundleistung in effizienter Teillast betrieben werden kann.
Nehmen wir einen kleinen 1l-Turbo-Dreizylinder mit 120PS. Der wird ein Auto so auf 190km/h beschleunigen können. Heutige Turbomotoren sind recht gut, die fetten kaum an. Bei mehreren Muscheldiagrammen in der Klasse konnte ich an der Nennleistung spezifische Verbräuche von etwa 250-270g/kWh finden, das entspricht dann einem Verbrauch von 15.4-16.7l/100km.
Nehm' ich jetzt eine große 3l-Maschine daher (auch turbogeladen) mit 360PS, dann liefert die diese 120PS locker bei 2500U/min und 340Nm (von 500Nm). Diese wird von der Effizienz her irgendwo bei 230-240g/kWh liegen. Somit käme die "große Maschine" in diesem Anwendungsfall 14.2-14.8l/100km. Das sind immerhin 11% weniger.
Das wär' der Fall von dem Carsten die ganze Zeit redet. Den will ich auch gar nicht abstreiten. Jetzt kommt aber das große AAAAAber....
Bewegt man so eine große Maschine ohne angemessene Last, steigt der spezifische Verbrauch schnell auf jenseits der 300g/kWh. Und genau diesen Fall hat man aber in der Realität sehr schnell, tritt er schon bei Geschwindigkeiten unter 140km/h ein. Hier beginnt die große Maschine dann zu saufen, ggü. dem kleinen Dreizylinder. Und während dieser in der Stadt irgendwo mit 6l/100km auskommt, zieht sich der 3l-Motor gute 10-11l/100km durch. Das sind dann gut 40% mehr in der Stadt. Auch am Land wird's irgendwo noch immer 20% mehr sein.
Jetzt stell' das gegenüber:
Große Maschine auf der Autobahn bei 190km/h 11% Ersparnis, dafür über Land 20% mehr und in der Stadt 40% mehr Verbrauch. Jetzt rechne mal aus, wie lange du Autobahn fahren müsstest, damit du unter'm Strich mit der großen Maschine weniger brauchst als mit der kleinen, das sind über 90% Autobahn jenseits der 160km/h. Wer fährt das?
Trotz der Existenz dieser Betriebspunkte, wo ein großer Motor sparsamer sein kann, hat dies im Alltag kaum Relevanz. Deswegen kann man nach wie vor davon ausgehen, dass ein kleinerer Motor (bei gleichem technologischem Stand) im Alltagsmix weniger brauchen wird, als ein größerer (was statistisch wie von GaryK über Spritmonitor schon gezeigt, im Alltag auch so eintritt).
Grüße,
Zeph
Genau das ist der springende Punkt oder das hüpfende Komma ;-)) und von dem ich auch ausging. Es gibt diesen Lastbereich, wo viele große Motoren einen Vorteil haben, der ist aber eben sehr eng begrenzt (aus den genannten Gründen). Was den Durchschnittsverbrauch, vieler Fahrprofile, aber eben nicht (niemals) entspricht und der kleinere Motor die Nase vorne hat.
Niemand fährt so viel und tausende Kilometer in diesem engen Bereich, dass der große Motor einen "tatsächlichen" Verbrauchsvorteil hätte. Da muss man dann auch erst mal hin kommen und auf Dauer bleiben.
Das ist das eigentliche Fazit, das ich mit meinem Geschreibsel bezweckte:
Zitat:
@toyotahelferlein schrieb am 29. November 2021 um 13:58:00 Uhr:
Niemand fährt so viel und tausende Kilometer in diesem engen Bereich, dass der große Motor einen "tatsächlichen" Verbrauchsvorteil hätte. Da muss man dann auch erst mal hin kommen und auf Dauer bleiben.
Nicht dieses hier:
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 29. November 2021 um 12:55:03 Uhr:
Dann sind wir uns einig, dass die Antwort NEIN ist.
Alles supi :-)
Dies ist eine Verdrehung meiner Worte.
Zurück zur Praxis. Ich habe selber einen Fall, wo der größere Motor sparsamer war, als der kleinere. Sogar über die gesamte Haltedauer. Mein Subaru Outback 2.5i hat sich etwa 9.8l/100km genommen, der S-MAX mit 2.0 Ecoboost satte 10.2l/100km. Juhuuu, kann Carsten nun rufen...
Aber vielleicht liegt's einfach daran, dass der Outback 300kg leichter, von der Frontfläche deutlich kleiner war und 75PS weniger hatte (damit ist die maximal mögliche Einspritzmenge schon mal geringer).
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth
Zurück zur Praxis. Ich habe selber einen Fall, wo der größere Motor sparsamer war, als der kleinere. Sogar über die gesamte Haltedauer. Mein Subaru Outback 2.5i hat sich etwa 9.8l/100km genommen, der S-MAX mit 2.0 Ecoboost satte 10.2l/100km.
[....]Aber vielleicht liegt's einfach daran, dass der Outback 300kg leichter, von der Frontfläche deutlich kleiner war und 75PS weniger hatte
Vielleicht?
Bestimmt sogar .....
Äpfel .... Birnen .....
Das bedarf auch keiner Erläuterung mehr , weil zum Thema "Vergleichbarkeit" schon hier einiges geschrieben wurde.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 29. November 2021 um 14:07:46 Uhr:
Das ist das eigentliche Fazit, das ich mit meinem Geschreibsel bezweckte:Zitat:
@toyotahelferlein schrieb am 29. November 2021 um 13:58:00 Uhr:
Niemand fährt so viel und tausende Kilometer in diesem engen Bereich, dass der große Motor einen "tatsächlichen" Verbrauchsvorteil hätte. Da muss man dann auch erst mal hin kommen und auf Dauer bleiben.Nicht dieses hier:
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 29. November 2021 um 12:55:03 Uhr:
Dann sind wir uns einig, dass die Antwort NEIN ist.
Alles supi :-)Dies ist eine Verdrehung meiner Worte.
Zurück zur Praxis. Ich habe selber einen Fall, wo der größere Motor sparsamer war, als der kleinere. Sogar über die gesamte Haltedauer. Mein Subaru Outback 2.5i hat sich etwa 9.8l/100km genommen, der S-MAX mit 2.0 Ecoboost satte 10.2l/100km. Juhuuu, kann Carsten nun rufen...
Aber vielleicht liegt's einfach daran, dass der Outback 300kg leichter, von der Frontfläche deutlich kleiner war und 75PS weniger hatte (damit ist die maximal mögliche Einspritzmenge schon mal geringer).
Mein aktueller 1,8er braucht auch in so gut wie jeder Lebenslage weniger als der 1,6er, den ich davor hatte. Nur Kaltstart zu Hause bis Ende unserer 30-Zone ist Gleichstand.
Geschwindigkeiten über 185 km/h kann ich nicht vergleichen, weil der 1,8er abgeregelt ist und nicht schneller schafft. Bei genau 185 braucht der 1,8er gut 15% weniger.
Insgesamt braucht der 1,8er gute 25% weniger bei knapp 200 kg mehr Gewicht, etwas mehr Stirnfläche und ca. 7% weniger Nennleistung.
Klar. Und wir beide wissen, warum das so ist 😉.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 29. November 2021 um 12:25:33 Uhr:
Wie ist diese "Thermische Effizienz" definiert? Mir kommt's auch wie ein netter Marketing Gag vor, vermute aber dass sich dahinter nicht der altbekante Wirkungsgrad versteckt.
Über den Carnot Wirkungsgrad, also dem Temperaturgradient (Verdichtungsverhältnis). Für den Wirkungsgrad muss dann von dem indizierten Druck noch der Reibmitteldruck abgezogen werden. Und dieser wird bei den F1 Motor nicht gerade gering sein.
https://www.ingenieurkurse.de/.../...l-prozess-gleichdruckprozess.html
Ahh. Wenn ich das richtig interpretiere, ist der thermische Wirkungsgrad die in mechanische Arbeit umgewandelte Wärmemenge zu gesamt zugeführter Wärmemenge. Klar, da fehlt dann noch der Abzug der internen Reibung zum mechanischen Wirkungsgrad. Also ein Marketing-Gag.
Danke.
Grüße,
Zeph