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Warum brauchen kleinere Motoren bei identischer Literleistung höhere Drehzahlen?
Wenn ich die Aggregate von verschiedenen Fahrzeugen vergleiche und die Leistungskurven studiere, fällt mir eines auf: Mal angenommen, ich vergleiche die Extreme, einen 50 cm³ Rollermotor und einen 2500 cm³ Pkw - Motor, beide haben die gleiche Literleistung (der Kleine hat knapp 3.5 PS und der Große 170 PS), so ist die Drehzahl, bei welcher diese Leistung erreicht wird, doch arg unterschiedlich: 8000 U/min. beim Kleinen und 5500 U/min. beim Großen, beides sind Saugmotoren. Wenn ich jetzt noch einen dritten Kandidaten, einen kleinen Ottomotor mit 68 PS aus 1000 cm³, also ebenfalls mit der gleichen Literleistung, hinzuziehe, fällt auf: Auch hier mit 6000 U/min. fast die gleiche Nenndrehzahl. Oder in die obere Richtung, also z.B. ein 4600 cm³ - Motor mit 310 PS, auch hier mit 5750 U/min. eine ähnliche Nenndrehzahl. Mir ist schon klar, dass kleinere und somit kurzhubigere Aggregate viel einfacher höher drehen können, aber warum brauchen die das offenbar auch, trotz gleicher Literleistung?
Beste Antwort im Thema
Ist doch klar, weil der kleine weniger Drehmoment hat.
Leistungs ist das Produkt aus Drehmoment mal der Winkelgeschwindikeit und in der Steckt die Drehzahl.
Viel Hubraum, viel Drehmoment. D.h. der alte Spruch, Hubraum ist durch nichts zu ersetzen außer durch noch mehr Hubraum.
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32 Antworten
Ist doch klar, weil der kleine weniger Drehmoment hat.
Leistungs ist das Produkt aus Drehmoment mal der Winkelgeschwindikeit und in der Steckt die Drehzahl.
Viel Hubraum, viel Drehmoment. D.h. der alte Spruch, Hubraum ist durch nichts zu ersetzen außer durch noch mehr Hubraum.
Der Kleine hat trotz absolut geringerer Reibleistung eine höhere spezifische Reibleistung und benötigt daher bei gleichem Druck im Brennraum eine höhere Drehzahl um dieselbe Abgabeleistung zu erreichen.
Gilt allerdings pro Zylinder, deshalb der Trend zu möglichst großen Einzelhubräumen trotz absolut abgesenktem Hubraum beim downsizing, was ( leider ) zu solch extremen wie Drei- und Zweizylindern führt: technisch konsequent, aber leider am Kunden vorbei optimiert.
Grob gerechnet erhöht sich die spezifische Reibleistung bei einem Quadrathuber mit 1/Zylinderdurchmesser.
Gruß SRAM
Zitat:
Original geschrieben von Provaider
Ist doch klar, weil der kleine weniger Drehmoment hat.
Leistungs ist das Produkt aus Drehmoment mal der Winkelgeschwindikeit und in der Steckt die Drehzahl.
Viel Hubraum, viel Drehmoment. D.h. der alte Spruch, Hubraum ist durch nichts zu ersetzen außer durch noch mehr Hubraum.
Dann sollte das doch aber generell gelten und nicht erst ab einer gewissen Grenze. Bei Pkw - Motoren scheint es egal zu sein, wenn ich den 2.5 / 4.6 - Liter - Vergleich betrachte. Sogar im Gegenteil, die Nenndrehzahl des 2.5 - Liters liegt niedriger.
Zitat:
Original geschrieben von SRAM
Der Kleine hat trotz absolut geringerer Reibleistung eine höhere spezifische Reibleistung und benötigt daher bei gleichem Druck im Brennraum eine höhere Drehzahl um dieselbe Abgabeleistung zu erreichen.
Dieser Punkt hört sich plausibel an, habe ich noch gar nicht bedacht, danke dafür.
Kann man also zusammenfassend festhalten, dass eine Kombination aus einer vermutlich schlechteren Füllung (nur 3.2 Nm beim exemplarisch gewählten 49 cm³ - Motor) und der auf den Innendruck bezogenen höheren Reibleistung daran schuld ist, dass die Drehzahl trotz gleicher Literleistung so hoch sein muss?
oder anschaulich an der kolbenbodenfläche (auf die der druck pro quadratzentimeter wirkt)
wenn du von 5 cm kolbendurchmesser auf 10 cm kolbendurchmesser gehst, verdoppelst du den umfang und damit die 'reibungswirksame' fläche der kolbenringe, vervierfachst aber die kolbenbodenfläche, die den verbrennungsdruck aufnimmt.
also ein deutlich günstigeres verhältnis.
ergänzung:
dieses schlechtere verhältnis muß bei kleineren motoren eben über drehzahl kompensiert werden.
Zitat:
aber warum brauchen die das offenbar auch, trotz gleicher Literleistung?
Um für den PKW Bereich auch eine gleichmässigere Leistungsentfaltung im unteren Drehzahlbereich zu ermöglichen, könnte auch ein Punkt sein.
D.h. es ist nicht zwingend so bedingt, sondern wird so ausgelegt.
Zitat:
Motoren scheint es egal zu sein, wenn ich den 2.5 / 4.6 - Liter - Vergleich betrachte.
Wieviele Zylinder hat der 2,5 und wieviele der 4,6 Liter ? ;)
Das ist immer pro Zylinder zu betrachten !
(sonst wäre ja ein 4,6 Liter 92 Zylinder genausogut wie der obige 4,6 Liter, in Wirklichkeit ist er aber so schlecht wie der 50-er :D )
Gruß SRAM
P.S.: extremes Beispiel ist der Alfa --> 2,6 Liter auf 8 Zylinder und auf der anderen Seite der Drake Offenhausser in der höchsten Ausbaustufe --> 4,1 Liter aus 4 Zylindern :D
Zitat:
Original geschrieben von SRAM
Das ist immer pro Zylinder zu betrachten !
Dann eben ein zylindergleicher Vergleich: BMW 530i E34 (3.0 Liter, 218 PS bei 5800 U/min.) gegen Mercedes C 63 AMG W204 (6.2 Liter, 457 PS bei 6800 U/min.). Wieder genau andersrum, als man es eigentlich erwarten müsste. Komisch...:confused:
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Zitat:
Original geschrieben von SRAM
Das ist immer pro Zylinder zu betrachten !
Dann eben ein zylindergleicher Vergleich: BMW 530i E34 (3.0 Liter, 218 PS bei 5800 U/min.) gegen Mercedes C 63 AMG W204 (6.2 Liter, 457 PS bei 6800 U/min.). Wieder genau andersrum, als man es eigentlich erwarten müsste. Komisch...:confused:
Wobei Einzelbeispiele schnell schiefgehen können.... bei pauschalen Aussagen muss man auch eine Allgemeinheit betrachten.
Du kannst auch ne 50-er Kreidler so oder so auslegen und abstimmen ;)
Ich muß es wissen: hab das Teil (RS) am Schluß mit Resonanzaufladung und offenem Ansaugsystem auch auf 120 km/h gebracht. Allerdings war dann die Leerlaufdrehzahl bei 3500 u/min und Anfahren unter 5000 Touren nicht mehr möglich, dafür aber bis 16.000 u/min Höchstdrehzahl.
Die kleinen Abweichungen werden sich immer finden, wenn nicht alles absolut gleich eingestellt wird (Steuerzeiten, Reso-Aufladung, Gemischbildung, Auspuffabstimmung, .........).
Gruß SRAM
Du musst dann schon Punkte gleicher Leistung vergleichen. D.h. beides mal 200PS zum Beispiel und dann die Drehzahl betrachten.
Aber wirklich interessant (wenn auch überflussig), ist doch die Frage: Warum brauchen die kleinen Möhren so viel Sprit, im Verhältnis zu Leistung und Gewicht?
Zitat:
Original geschrieben von Gedoensheimer
Aber wirklich interessant (wenn auch überflussig), ist doch die Frage: Warum brauchen die kleinen Möhren so viel Sprit, im Verhältnis zu Leistung und Gewicht?
SRAM hat es doch geschrieben: wegen der Reibungsverluste.
Übrigens glaube ich gerne, dass der spezifische Verbrauch des 50cm3-Rollers höher ist, aber der 3l-BMW ist vermutlich nicht schlechter als der 6,2l-Mercedes. Das Gewicht des Fahrzeuges miteinzubeziehen macht ja erst Sinn, wenn man auch ein Lastprofil (bzw. einen Fahrzyklus) betrachtet. Und dann ist es sinnvoller, die Nutzlast zu berücksichtigen - vielleicht ist der Roller dann nicht mehr gar so schlecht.
Zitat:
Warum brauchen die kleinen Möhren so viel Sprit, im Verhältnis zu Leistung und Gewicht?
Wegen der inneren Reibung.......
......die macht bei einem nullachtfünfzehn Motor so um die 15 bis 20% aus (siehe: Schleppmoment)
Bei so kleinen Hubräumen wie 50 ccm auch schnell mal 40%.......
Deshalb hat der hier:
http://cdn2.spiegel.de/images/image-71641-galleryV9-fupr.jpg
auch 51% Wirkungsgrad, während mein Diesel nur um die 40% hat.
Gruß SRAM
Kleinere Motoren erbringen die Leistung durch Drehzahl. Das haben die großen Motoren nicht nötig.