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Warum haben größere Motoren bei gleicher Geschwindigkeit geringere Drehzahlen?
Mir ist immer wieder aufgefallen, dass größere Motoren bei gleicher Geschwindigkeit geringere Drehzahlen aufweisen, als kleinere Motoren. Und ja, wohl wissend, dass die Übersetzungen von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich sind, bezieht sich meine Feststellung auch auf die Motoren ein und derselben Baureihe ein und desselben Fahrzeugs.
Meine Feststellungen konnte ich besonders gut mit folgenden Vergleichsreihen machen:
E-Klasse W211 E200 Kompressor (1,8L), 5-Gang Wandlerautomatik
E-Klasse W211 E240 (2,6L), 5-Gang Wandlerautomatik
E-Klasse W211 E320 (3,2L), 5-Gang Wandlerautomatik
3er E46 316i (1,8L), 5-Gang Handschalter
3er E46 318i (1,9L), 5-Gang Handschalter
3er E46 320i (2,2L), 5-Gang Handschalter
3er E46 323i (2,5L), 5-Gang Handschalter
Was ich mir überlegt habe: Es kann doch nicht sein, dass die Hersteller für jede Motorisierung ein eigenes Getriebe mit jeweils anderen Übersetzungen haben.
Meine Schlussfolgerung: Die Kurbelwelle des Motors hat ja auch einen Ausgang. Das sich dort befindende (erste) Zahnrad ist der Punkt, der in der Größe variiert. Somit ist das Getriebe immer gleich und multipliziert immer um die selben Faktoren. Nur der jeweilige Motor liefert seinen eigenen "initialen" Wert.
Frage an euch: Ist meine Schlussfolgerung korrekt?
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55 Antworten
Ausnahme ist LKW, wo du noch eine split- und Rangegruppe hast, also ein Getriebe vor dem normalen und eins dahinter. Aber ich will dich nicht völlig verwirren. :)
Ne ne bitte nicht. Bleiben wir gerne bei PKWs.
Schon als Jugendlicher habe ich mich das halt immer gefragt. Besonders wenn Vater auf eine größere Motorisierung derselben Baureihe umgestiegen ist und immer herausgestellt hatte, wie jetzt bei derselben Geschwindigkeit alles viel leiser sei und der Motor viel weniger drehe. Da dachte ich noch für jeden Motor gäbe es auch ein komplett eigenes Getriebe. Aber dann müsste ZF ja eine Produktpalette jenseits von gut und böse haben und die Kosten wären vermutlich astronomisch :D
Und seit ich meinen eigenen Wandler fuhr und mich eeeetwas mit dem 226.7 auseinandersetzte weil ich den Ölwechsel durchführte stellte ich mir ebendiese Frage, nur dass ich eben weiß, dass dasselbe Getriebe für unterschiedliche Motoren verwendet wird. Also musste ja folglich davor oder danach was passieren :D
Jetzt weiß ich dank euch, dass NACH dem Getriebe die eigentliche Musik spielt, die zu diesem Phänomen führt.
....und ja, die Hersteller variieren die Übersetzungen in den Getrieben und auch im Achsantrieb (!) je nach Motortyp.
Du brauchst zur Überwindung der Fahrwiderstände in einer gegebenen Situation eine bestimmte Zugkraft am Rad. Die ergibt sich aus Motor-Drehmoment, Getriebe-Übersetzung, Achsübersetzung (Differenzial) und Radius des Rades. Hat man einen stärkeren Motor, so kann dieser das erforderliche Drehmoment zur Erreichung der Zugkraft bereits bei einer niedrigeren Drehzahl aufbauen. Da kann man dann die Achsübersetzung oder die Getriebeübersetzung "verlängern", d.h. so übersetzen, dass sich bei gleicher Geschwindigkeit eine geringere Drehzahl ergibt.
Weiland beim guten alten W123 (u.a.) hatte Daimler das soweit getrieben, dass sich auf der TAchometerskala jeweils auch kleine Markierungen für die Gang-Reichweiten befanden. Da für jeden Motor eine andere Getriebeübersetzung gewählt wurde, ergaben sich auch - teils winzige - Unterschiede bei diesen Markierungen. So reichte der 2. Gang beim 200 D bis 55 km/h, beim 220 D bis circa 60, beim 240D bis 63 und beim 300D wohl an die 70. Bei den Benzinern analog.
Also ja, der Aufwand wird betrieben, allerdings sicher von Modell zu Modell unterschiedlich detailliert.
Zitat:
@McMulesack91 schrieb am 26. Februar 2024 um 12:05:35 Uhr:
Jetzt weiß ich dank euch, dass NACH dem Getriebe die eigentliche Musik spielt, die zu diesem Phänomen führt.
Üblicherweise, aber grundsätzlich sind auch Getriebe mit Primärübersetzung gebaut worden. Verallgemeinern lässt sich das daher nicht. Ja, Hersteller wie ZF verwalten eine enorme Vielzahl an Teilen und Getriebevarianten.
wie schnell ist ein Motor??
Die gestellte Frage war "Warum", aber eigentlich gemeint hat der TE "Wie".
Wie: indem irgendwo im Abtrieb, zwischen Kurbelwelle und Rad-Lauffläche mindestens eine Teilübersetzung anders gewählt wird. Das können komplette verschiedene Schaltgetriebe sein, oder verschiedene Verteilergetriebe (alias "Differentiale"), oder sogar verschieden große Rad-Durchmesser.
Das "Warum" ergibt sich aus der Vermutung, dass der TE mit "größerem" Motor eigentlich "stärkerer" Motor gemeint hat, und dann greift die Faustformel, dass die Motordrehzahl im "größten" Gang bei gegebener Geschwindigkeit und Motor-Grundtyp eigentlich nur von einem Parameter abhängt, nämlich wie weit dieser größte Gang denn reichen muss, also wie schnell das Auto maximal fährt. Ein Benziner mit v_max von 200 km/h hat bei 100 km/h praktisch zwangweise die halbe Nenndrehzahl, also ca. 3000 bis 3500 U/min, ein Diesel eher 2000 bis 2500. Man kann die Antwort daher sehr kurz fassen zu "Weil er es kann."
Hmm das hat ja etwas gedauert...
Die Übersetzung in einer bestimmten Fahrstufe/Gang berechnet sich übrigens durch Multiplikation aller beteiligten Übersetzungsverhältnisse Also z.B. Ü[Vorschaltgruppe] X Ü[Primärantrib] X Ü[Gangradpaar] (oder auch Planetensatz oder Riementrieb, Kette oder was da werkelt) X Ü[Verteilergetriebe] X Ü[Achsantrieb] X Ü[Radantrieb] und nicht zu vergessen: Es gibt auch verschiedene, auf Drehmoment und Leustung abgestimmte Wandler, die noch eine hydraulisch realisierte Untersetzung vorschalten, die allerdings variabel von der Drehzahl und Last abhängt.
Gruß SEB
Beispielsweise hat der Audi A8 W12 eine kürzere Achsübersetzung als der Audi A8L W12.
Motor und Getriebe sind jedoch gleich. Man wollte den Kürzeren eben etwas sportlicher und den Längeren eben etwas ruhiger machen.
Zitat:
E-Klasse W211 E200 Kompressor (1,8L), 5-Gang Wandlerautomatik
E-Klasse W211 E240 (2,6L), 5-Gang Wandlerautomatik
E-Klasse W211 E320 (3,2L), 5-Gang Wandlerautomatik
3er E46 316i (1,8L), 5-Gang Handschalter
3er E46 318i (1,9L), 5-Gang Handschalter
3er E46 320i (2,2L), 5-Gang Handschalter
3er E46 323i (2,5L), 5-Gang Handschalter
Alles Fahrzeuge mit Heckantrieb und Separaten Diff.
du hast hier verschiedene Diff-Übersetzungen und auch verschiedene Getriebe/Getriebeübersetzungen.
Größere Motoren haben wieder andere Getriebe die mehr Drehzahl aushalten müssen, alles ein Preisfrage.
In den Datenblättern, die BMW früher noch etwas aussagekräftiger als heute gestaltete, sollten sich auch die Achsübersetzungen der diversen E46 finden lassen. Damit kann sich der TE die Frage selbst beantworten.
Z.B.:
http://www.treffseiten.de/.../daten_320i_325i_330i_limousine_03.pdf
Zitat:
@Timmerings Jan schrieb am 26. Februar 2024 um 14:12:51 Uhr:
.... Ein Benziner mit v_max von 200 km/h hat bei 100 km/h praktisch zwangweise die halbe Nenndrehzahl, also ca. 3000 bis 3500 U/min, ein Diesel eher 2000 bis 2500. Man kann die Antwort daher sehr kurz fassen zu "Weil er es kann."
Dafür gab es und gibt es genügend Gegenbeispiele. Ist ja eine Sache des Konzeptes - will man eher ein "sportliches" Fahrzeug mit guter Beschleunigung im höchsten Gang oder soll es ein Gleiter werden, bei dem der oberste Gang eher lang (manchmal zu lang) übersetzt ist.
Einfaches konkretes Beispiel: mein W210 E230 von 1997, den ich mal besaß. 110 kW / 150 PS Motorleistung bei 5400 1/min, angegebene Höchstgeschwindigkeit 215 km/h. Nach deiner Rechnung hätte der Motor bei 107 km/h bereits mit 2700 drehen müssen. Tat er aber nicht. Er drehte mit 2300, entsprechend circa 3000 bei Tempo 140. Klassische Schongang-Auslegung, die ich nebenbei bemerkt ganz angenehm fand.
Warum ist ein Panzer mit einen sehr großen Motor langsamer als ein A6 ? ;-)
Und es gibt Autos, die ihre Höchstgeschwindigkeit nicht mit dem höchsten Gang erreichen. Da muss man einen Gang runterschalten.
Japp. Irgendwann um 1985 gab es in der ams einen Test zum damals neuen Honda Civic. Ich erinnere mich noch an einen Satz im Testbericht, der ging etwa so: ".... und so geht der Civic bei uns in die Geschichte ein als das erste Fahrzeug mit 5-Gang-Getriebe, bei dem die Höchstgeschwindigkeit im 3. Gang erreicht wird".
Honda hatte es mit Schongang-Charakteristik wohl etwas übertrieben, so dass der Wagen dann tatsächlich nach elend langem Anlauf seine Vmax im 3. erreichte....
@agroge : Da hat doch bisher keiner deine Frage beantwortet.
"Diff" könnte ein Tippfehler sein und eigentlich "Siff" meinen, oder eine Abkürzung für "Differential" sein. Such dich eine Lösung aus.