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
Zweitaktdiesel ohne "Turbo" sind leider nicht so richtig sinnvoll, daher hinkt der Vergleich. Wer sich mal anschaut wie der eingespritzte Tropfen Diesel verbrennt, der wird ganz schnell eins feststellen müssen: Je mehr Sauerstoff je Volumen, desto schneller. Sprich "Ladedruck", da die Sauerstoffkonzentration mit diesem ansteigt. Weil eine Luftzerlegungsanlage vor den Motor zu packen geht theoretisch auch, aber macht praktisch keinen Sinn. Übrigens gilt die Erkenntnis im ganz tiefen Drehzahlbereich nur begrenzt, da in diesem horrender Luftüberschuss vorliegt und schneller als "praktisch betrachtet diffusionslimitiert" geht eh nicht.
Unter substanzieller Last ist nunmal Wirkungsgrad direkt proportional zur Abbrandgeschwindigkeit. Egal ob beim Diesel mit immer höherem EInspritzdruck, damit feineren Tröpfchen und über diese verfügbarer Pberfläche oder beim Otto, wo man auf Verwirbelung im Gemisch setzt. Was wiederum die "Flammzone" faltet und diese Faltung beschleunigt wiederum den Abbrand. Bis hin zum HCCI Motor. Es steht nunmal bei gegebener Drehzahl eine begrenzte Zeit zum Abbrand zur Verfügung und je schneller der Abbrand, desto weiter oben ist der Kolben in diesem Zeitraum. Was wiederum "Kolbenmitteldruck" bringt und das ist nunmal am Ende auch Wirkungsgrad.
also wir haben einen 4-Takt-Diesel ohne Turbolader
Wenn schon, sollte man auch nicht unterschiedliche Verbrennungsmethoden (Diesel, Benziner) dabei vergleichen. Sondern Motoren die sich eben "nur" in ihrer Leistung deutlich unterscheiden. Motorenbrüder am besten, die nur unterschiedliche Hubräume haben, und dadurch auch unterschiedliche Höchstleistungen erreichen. Was dann noch mit etlichen technischen Raffinessen erreicht werden kann, um den Verbrauch zu drücken, ist dann eben nicht mehr wirklich miteinander vergleichbar.
Vergleichbar größere Motoren, haben eben auch deswegen eine höhere Leistung, weil sie mehr Kraftstoff verwerten können, aber eben nicht unbedingt effizienter, oder? Gespeicherte Energie in kinetische umwandeln können. Bei gleicher Getriebeabstimmung und sonstigen Einflüssen, andere Fahrleistungen ermöglichen, die kleinere Brüder (Motoren) eben nicht erreichen können.
Motoren mit größeren Hubräumen müssen auch größere Massen (Kolben, Pleuel, Kurbelwelle etc.), in Bewegung versetzen, als kleinere Motoren, und eine erhöhte innere Reibung überwinden, was nur durch mehr Energieaufwand (höheren Verbrauch) erreicht werden kann.
Das potentiell verfügbare Drehmoment ist auch davon abhängig, vom Volumen der Brennräume und deren Verdichtungsverhältnisse.
Alles rein physikalisch betrachtet, muss ein stärkeres Triebwerk im Durchschnitt mehr Energie verbrauchen. Höchstens technisch extrem aufgerüstete Motoren, in Verbindung einer maximal möglichen Gewichtsreduktion, könnte bessere Werte erzielen, aber eben keine sonst völlig identische Motoren.
Zitat:
@toyotahelferlein schrieb am 16. November 2021 um 11:54:44 Uhr:
-
Alles rein physikalisch betrachtet, muss ein stärkeres Triebwerk im Durchschnitt mehr Energie verbrauchen.
Keinesfalls.
Es gibt i.d.R. stets Betriebspunkte, bei denen der große Motor sparsamer ist als der kleine.
Und natürlich die, in denen der kleine besser ist.
Aber immer?
NEIN!
Ach ... kennt jemand den VW 1.4 im z.B. Golf 5?
Der war einfach zu unterbieten im Verbrauch wenn er "schnell" bewegt wurde....
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Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 16. November 2021 um 12:10:07 Uhr:
Zitat:
@toyotahelferlein schrieb am 16. November 2021 um 11:54:44 Uhr:
-
Alles rein physikalisch betrachtet, muss ein stärkeres Triebwerk im Durchschnitt mehr Energie verbrauchen.Keinesfalls.
Es gibt i.d.R. stets Betriebspunkte, bei denen der große Motor sparsamer ist als der kleine.
Und natürlich die, in denen der kleine besser ist.Aber immer?
NEIN!Ach ... kennt jemand den VW 1.4 im z.B. Golf 5?
Der war einfach zu unterbieten im Verbrauch wenn er "schnell" bewegt wurde....
Ich schrieb: "im Durchschnittsverbrauch" und Dein Beispiel wäre nur belegbar, wenn man diesen Motor mit einen schwächeren Motor, im exakt gleichen Fahrzeug, unter allen Betriebs und- Fahrzuständen testen würde. Am besten die ausgebauten Motoren, auf einem Leistungsprüfstand, den gleichen Testlauf absolvieren lassen, wobei stetig (in Echtzeit), der Verbrauch registriert werden sollte.
Ein guter Ansatz für einen Vergleich müssten die BMW-Baukastenmotoren sein (R3 = B38, R4 = B48, R6 = B58). Die sind von der Geometrie immer gleich, es gibt aber unterschiedliche Leistungsstufen. Im BMW X2 beispielsweise ist der B38A15M1 (136PS) und der B48A20M1 (178PS) verbaut. Rechnet man es aus, kommt man auf ~45PS/Zylinder. Dh Leistungsstufe ist dieselbe, was auch durch den Suffix "M1" in der Motorbezeichnung bestätigt wird.
Der BMW X2 18i braucht mit DKG 5,4-5,8l/100km, der X2 20i 5,8-6,1l/100km. Soweit die WLTP-Angaben, auf Spritmonitor gibt's nix auswertbares. Offenbar ist der X2 mit den Motorisierungen nicht sonderlich oft unterwegs.
Aber es gibt ja noch mehr, beispielsweise der 3er. Hier kann man den 330i xdrive (B48B20T2, 258PS) mit dem M340i xdrive (B58B30TÜ1, 374PS) vergleichen. Beide Motoren kommen auf ~63PS/Zylinder. Auch hier spricht verbrauchstechnisch alles für den kleineren Bruder. Der 330i kommt auf 5,9-6,3l/100km, der M340i auf 6,6-7,0l/100km. Das ist schon ein deutlicher Unterschied. Auf Spritmonitor kommt der 330i auf 8,65l/100km, der M340i auf 9,38l/100km. Auch in der Praxis zeigt also, dass der kleinere Motor etwas günstiger zu bewegen ist. Unterschiedliche Fahrprofile kann ich hier kaum mehr annehmen, denn auch der kleinere 330i läuft seine 250km/h ohne Probleme.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 16. November 2021 um 12:10:07 Uhr:
Keinesfalls.
Es gibt i.d.R. stets Betriebspunkte, bei denen der große Motor sparsamer ist als der kleine.
Und natürlich die, in denen der kleine besser ist.Aber immer?
NEIN!
Der kleinere Motor hat das größere Potential, sparsamer zu sein. Das beginnt bei der geringeren inneren Reibung (vgl. BMW R3, R4 & R6, imme die gleiche Konstruktion, nur die Zylinderanzahl variiert), über die bessere Auslastung im überwiegenden Teil des Verkehrsgeschehen bis hin zur begrenzten Maximalleistung, die dann ja auch weniger Sprit durch die Düsen lässt. Das einzige was dagegen spricht, ist wiederum die typischerweise kürzere Übersetzung beim kleineren (und schwächeren) Motor.
Natürlich kann es größere Motoren geben die sparsamer sind. Allerdings sind dann mit hoher Wahrscheinlichkeit die Konstruktion höchst unterschiedlich, oder das daran hängende Auto.
Grüße,
Zeph
![Avatar von Go}][{esZorN](https://img.motor-talk.de/media/user/goeszorn-u4959/0_original.gif){kind=avatar}
Der Sechszylinder klingt einfach nur geil und es macht Spaß den zu drehen, reicht das als Entschuldigung? 😉
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 15. November 2021 um 17:35:07 Uhr:
[/quote
Siehe auch BMW E30. Der große Sechszylinder im 325e war der sparsamste, brauchte nach DIN sogar wenier als der kleine Vierzylinder mit deutlich über einem Liter Hubraum weniger. Bei spritmonitor ist der zumindest sparsamer as die drei kleineren Sechszylinder.
[/quoteEr wird insbesondere dort sparsamer sein, wo die kleineren - zwecks Kühlung - anfetten müssen.
Im Stadt- und Kurzstreckenverkehr dagegen "gewinnt" i.d.R. der kleinste Motor.
Da wurde auch einiges optimiert an dem Motor, damit der so sparsam ist.
Ansaugkrümmer, Lagerschalen usw.
Zitat:
@Go}][{esZorN schrieb am 16. November 2021 um 12:43:41 Uhr:
Der Sechszylinder klingt einfach nur geil und es macht Spaß den zu drehen, reicht das als Entschuldigung? 😉
Wer sagt, dass man sich dafür entschuldigen muss? Klar ist ein Sechszylinder geil. Von meinen mittlerweile 14 Fahrzeugen vermisse ich den Accord am meisten. Der hatte einen schönen 3l-V6 mit sehr angenehmen Brummeln. War einfach so beruhigend wie eine schnurrende Katze. Und wenn man ihn dreht, wie eine fauchende Katze. Ich mag Katzen.
Zum obigen Beispiel wollte ich noch was anmerken. Was gegen den 330i spricht, dass er möglicherweise bei 250km/h anfetten muss, während der M340i noch Reserven hat. Allerdings zeigt meine Rechnung, bei 250km/h braucht man gerade mal 160PS (der cw-Wert mit 0,23 ist schon ein Hammer beim G20). Das ist weit genug weg von den 258PS, geschweige denn von den 374PS. Da braucht man nicht anfetten.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Go}][{esZorN schrieb am 16. November 2021 um 12:43:41 Uhr:
Der Sechszylinder klingt einfach nur geil und es macht Spaß den zu drehen, reicht das als Entschuldigung? 😉
yepp .... das ist so :-)
Zitat:
@hwd63 schrieb am 16. November 2021 um 13:28:22 Uhr:
[...]
Da wurde auch einiges optimiert an dem Motor, damit der so sparsam ist.
Ansaugkrümmer, Lagerschalen usw.
Nochmals.
Allgemeingültig für ähnliche Motoren die in der Größe skaliert wurden:
Es gibt stets Betriebspunkte, bei denen der große Motor sparsamer ist als der kleine.
Und natürlich die, in denen der kleine besser ist.
Zitat:
@navec schrieb am 16. November 2021 um 11:09:54 Uhr:
also wir haben einen 4-Takt-Diesel ohne Turbolader
Wer will den fahren?
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 16. November 2021 um 14:30:28 Uhr:
Es gibt stets Betriebspunkte, bei denen der große Motor sparsamer ist als der kleine.
Yup, diese Punkte gibt's....
....sie sind aber ggü. diesen Punkten....
Zitat:
@Carsten-Bochum schrieb am 16. November 2021 um 14:30:28 Uhr:
Und natürlich die, in denen der kleine besser ist.
....in der Unterzahl.
Weswegen der kleinere Motor im Schnitt sparsamer unterwegs ist.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 16. November 2021 um 14:41:34 Uhr:
Weswegen der kleinere Motor im Schnitt sparsamer unterwegs ist.Grüße,
Zeph
Nö, NUR dann, wenn er im Schnitt so bewegt wird.
Sonst nicht.
Siehe 1.4 MPI im Golf V.
Ein Säufer auf Dienstreisen.
Sparsam bei Privatfahrten.
Wenn der auf 2 l hochskaliert würde, käme er schnell bewegt besser weg, in der City dsgegen schlechter.
NEFZ, WLTP etc. erschließen das nicht.