Was ist so schlimm an 4 Zylindern?
Hallo,
vielleicht könnt Ihr das ja mal einem ziemlichen Laien wie mir erklären. Als neues Auto kommt bei mir der neue 3er in die engere Auswahl, aber bei anderen Marken gibt's auch noch Kandidaten. Aber ich merke immer, dass Leute bei 4-Zylinder-Motoren abfällig abwinken. Warum ist das so? Gilt das nur für Benziner oder auch z.B. für den 120kW Dieselmotor im neuen 3er?
43 Antworten
kawa und porsche , honda und yamaha haben alle probleme mit großen einzelhubräumen gehabt .
bei den großen zwweizylindern kommen da auch schon mal 800 kubik pro zylinder zusammen .
auch die großen v 8 mit 7 und mehr litern haben da probleme.
scheint am konzept zu liegen das größere einzelhubräume da probleme machen .
ich denke das liegt an der wärmeverteilung und der absichtung der großen fläche
Ovale Zylinder gibt es in der Tat. Honda baute z.B. so etwas in Motorradmotoren und hatte damit Erfolg im Rennsport. NR750 hieß ein Modell davon, wenn ich mich nicht irre.
So ein ovaler Kolben kann locker mal 8 Ventile haben, nur so als Annekdote.
Große Einzelhubräume verhindern idR hohe Drehzahlen.
Täusche ich mich, oder hat/hatte der M3 nicht leicht ovale Kolben?
Das Konzept wurde dann AFAIK auch für den 650er Einzylinder-Motorradmotor übernommen.
Die Lösung von Honda war ja eh sehr unkonventionell. Wenn ich nicht irre, waren über jedem Ovalkolben 2 getrennte Brennräume, daher auch die 8 Ventile pro Zylinder - weils eigentlich 4 pro Brennraum waren.
Zitat:
Große Einzelhubräume verhindern idR hohe Drehzahlen.
Nicht zwangsläufig, hängt von der Belastbarkeit der Mechanik ab. Die Massenkräfte erhöhen sich zwar aber es kommt eben auf den Einzelfall drauf an. In folgender These stimmt es jedenfalls nicht:
Zitat:
Bei 2l hat ein 4er in der Regel ein höheres und früher anliegendes Drehmoment zur Verfügung, während ein 6er höhere Drehzahlen erreichen kann.
Aber bei 4-Zylinder-Motoren mit 3 Liter Hubraum oder mehr, kann das schon ins Gewicht fallen
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Wenn ich schreibe idR, dann muss das nicht unbedingt immer zutreffen. Es soll vielmehr eine Tendenz darstellen.
Legt man dabei die Werte der 2l Motoren aus der ETCC zugrunde, dann sieht man, dass diese Tendenz stimmt.
und um das argument etcc gleich mal zu killen:
erst war es der S14B20 von BMW mit 4 zyl und 2l Hubraum. Ein Abkömmling der 2,3 und 2,5l DTM/Gr. A Maschine.
Später dann der S42 also der M42 aus dem E30 aber halt richtig bearbeitet
im E46 wurde der S44 eingesetzt also ebenso ein 4 zyl.
leistungen blieben dabei nahezu unverändert beu runden 300ps+irgendwas. lag eher an den abgasnormen, da der s14 mit viel mühe und guten bedingungen den g-kat schafft!
Wegen den Drehzahlen 6 zu 4 zyl würde ich mich da mal nicht täuschen! der 6 zyl läuft zwar im stand ruhiger aber:
- längere kurbelwelle daraus: mehr torsion und durchbiegung
die 4zyl der dtm/btcc drehten jenseits der 10000! schaltdrehzahl: 10200 maximale drehzahl: 10500. da kommt kein reihen6-er ran.
im alltag ist es einfach so: niemand will ein auto, dass wie der S14B23 zwar über 200 ps hat, im stand aber nagelt wie ein /8 200D, brüllt udn am Auto zerrt wie verrückt. da will ich die 200ps gediegen und angenehm haben (ok nicht alle aber viele wollen das so).
wer aber mal so eine nS14 gefahren ist, der weiß warum man ihn trotzdem so hoch schätzt und hat.
andreas *s14b23s1powered*
Zitat:
Original geschrieben von Bleifußindianer
Nana, durch die Fortschritte im Motorenbau verlieren die kleinen Motoren ihre Vebrauchsvorteile immer mehr, sofern man Stadt und Kurzstrecken meidet.
Ein BMW-Reihensechszylinder der neuen Generation wird unter diesen Umständen 6 bis 8 Liter brauchen. Bei sportwagenähnlichen Fahrleistungen.In der Stadt sieht es dann weniger gut aus, aber wenn man genau rechnet, ist der E90 Vierzylinder auch kein Stadtauto. (zu groß, zu schwer)
Gruß
Also das halte ich ja für einen ziemlichen Nonsens! Worum es sich doch eigentlich im Motorenbau immer dreht ist der geliebte Wirkungsgrad. Und der ist bekanntlich das Verhältnis aus ABGEGEBENER LEISTUNG zu AUFGEWENDETER LEISTUNG!
Motoren mit relativ wenig Hubraum und "vielen" Zylindern wie z.B. der 2.0l Reihensechser von BMW haben einfach ein Wirkungsgradproblem. Im vergleich zu einem 2.0l Vierzylinder ist die Reibleistung wesentlich höher, bei keinerlei thermodynamischen Vorteilen bzgl. Einzelhubvolumen eines Zylinders. Klar, BMW wirbt mit den Laufruhigsten Motoren, was an den Massenkräften eines Reihensechsers liegt. Ein Vierzylinder mit Massenausgleich ist aber diesbezüglich besser als ein V6 Motor.
Meiner Meinung nach ist diese "Vielzylinderei" eine Modeerscheinung. Es ist nicht populär einen Vierzylinder zu fahren, zumindest in bestimmten Kreisen und bei Autos mit einem "sportlichen" Anspruch. Die besten Beispiele für effektive Motoren waren die Porsche Vierzylinder (es waren definitiv keine Audi-Motoren! Lediglich der Motorblock wurde bei Audi gegossen!!!). Angefangen vom 924 bis hin zum 968 mit 3 Litern bei Vier Zylindern. Dank Variocam (verstellbare Nockenwelle) immerhin 239 Pferdchen.
Oder Porsche Sechszylinder Boxer, die ja auch wild aufgebohrt werden. Bei Manchen Herstellern geht die Tendenz auch wieder zu etwas grüßeren Einzelhubvolumen. z.B. MB 350, der ja 3,7l hat und ein Sechszylinder ist. Audi hatte vor Jahren einen 3,6l Achtzylinder gebaut. Alfa Anfang der Siebziger einen 2,6l Achtzylinder. Wie ja schon gesagt wurde gibts ja von BMW seit einiger Zeit endlich wieder einen 2.0l Vierer und diesen beknackten 2.0l Sechser nicht mehr.
Es geht ja nicht nur um primären Wirkungsgrad. Mehr Zylinder erfordern eine größere Ölpumpe, größere Ölmenge, selbes gilt für den Kühlwasserkreislauf. Nochenwellen müssen nicht nur länger, sonder auch dicker (Verwindungssicherheit) sein, und , und....
Der Motor wird nicht so schnell warm, was sich auf den KV01 Verbrauchszyklus auswirkt. Und das zieht bei den Motor- und Autoentwicklern! Dieser Zyklus hat schon so manche Entwicklung gekippt, denn er bedeutet bares Geld!!!
Das Nächste ist der Platz! Beim neuen Passat war lange Zeit angedacht, keinen Sechszylinder anzubieten, was meines Wissens Platzgründe hatte. Klar, Aufladung ist populärer und wirtschaftlicher denn je, somit wäre das durchaus eine Strategie. Ob die gut ist, sei mal dahingestellt.
Und wenn jetzt jemand sagt, die in der Formel1 haben auch kleinere Einzelhubvolumen und müssen einen guten Wirkungsgrad haben, dann kann ich nur auf komplett andere Thermische Verhältnisse sowie andere Drehzahlen etc. hinweisen, was Gründe hierfür sind!
Mann, ich könnt jetzt da noch ewig erzählen....
Hab aber keinen Bock mehr, sorry!
Vielleicht habe ich einige Dinge wiederholt, die hier schon gesagt wurden, jedoch hab ich mir nicht alle Beiträge zu diesem Thema durchgelesen!
C.
@ cherry66
Wenn es Dir um den MB 350 der neuesten Generation geht (Vierventiltechnik), dann hat dieser 3498 cm³ und ist damit ein "echter" 3,5l.
Nur mal so zur Info und nicht böse gemeint. Mit Aussagen wie "diesen beknackten 2.0l Sechser" macht man sich in Foren keine Freunde und beschwört Konfrontationen herauf. Auch wenn Deine Argumente richtig sein mögen und auch ich einen 6-Zylinder mit 2,0l nicht für die richtige Wahl halte. Doch für viele ist dieser Motor immer noch super und sehr viele sind vom 2,0l 4 Zylinder im 1er und 3er enttäuscht.
Von der Theorie hast Du mit Sicherheit Recht, doch in der Praxis spielt für den Kunden die subjektive Er-Fahrung eine wichtige Rolle und zudem müssen vom Hersteller auch die theorethischen Vorteile in die Praxis übertragen werden.
@ Yfiles
Hast recht, der 350er hat 3498 ccm. Hab mich getäuscht, aber das ändert im Prinzip an meiner Aussage nichts.
Wie kommst Du darauf, dass ich böse bin? Die Diskussion kommt immer wieder. Und ich bin es echt leid hier die sanftesten Samthandschuhe anzuziehen. Wir sind doch hier kein Kindergarten.
Klar sind wir hier fast alle große Autofans, aber es sollte sich doch niemand mit seinem Motor persönlich in der Art identifizieren, dass er sich gleich persönlich angegriffen fühlt, wenn man hier ein Konzept kritisiert. Vom 2l Reihensechser halte ich nicht viel, hätte mir aber beinahe einen gekauft, aus anderen Gründen. Und wenn ich den nun hätte, würde ich das Konzept trotzdem kritisieren.
Auch wenn viele so denken: das Auto ist nicht Spiegel der Persönlichkeit seines Fahrers!!!
Vollkommen richtig ist, dass auch Subjektivität und Praxis zählen, sehr sogar. Und BMW als renomierter Motorenbauer erzielt sogar mit sechs Zylindern bei gleichem Hubraum bessere Wirkungsgrade als so mancher andere Hersteller.
Keiner ist böse, aber man muss schon auch was sagen dürfen!
C.
Das mit dem "böse gemeint" bezog sich auf mich. Sprich, meine Aussage sollte bei Dir nicht als "böse" verstanden werden.
Ich wollte nur Konfrontationen im Vorhinein vermeiden. Jeder faßt Aussagen anders auf. Bei mündlicher Kommunikation gibt es so etwas wie Metakommunikation, sprich Gestik, Mimik, Tonfall, etc. Wenn man schriftlich kommunizeirt, fällt so etwas weitgehend weg (bis auf Smileys). So kommt es in Foren überproportional häufig zu Missverständnissen und nicht selten zu Streitigkeiten. Dem wollte ich vorbeugen, mehr nicht.
@ cherry66:
Ich bleibe dabei: Sechszylinder sind angesagt, weil sie geradezu sparsam geworden sind. Da muß man sich nur mal das E90-Datenblatt anschauen:
320i: (150 PS)
Stadt 10,7 / Land 5,6 / gesamt 7,4
325i: (218 PS)
Stadt 12,1 / Land 6,2 / gesamt 8,4
330i: (258 PS)
Stadt 12,7 / Land 6,4 / gesamt 8,7
Man muß sich mal klar machen, welche Leistungs- und Drehmomentunterschiede zwischen den Vier- und Sechszylinder liegen. Das sind Welten! Der Verbrauchsvorteil des 320i ist dagegen lächerlich.
Gruß
Zitat:
Original geschrieben von Bleifußindianer
@ cherry66:
Ich bleibe dabei: Sechszylinder sind angesagt, weil sie geradezu sparsam geworden sind. Da muß man sich nur mal das E90-Datenblatt anschauen:320i: (150 PS)
Stadt 10,7 / Land 5,6 / gesamt 7,4325i: (218 PS)
Stadt 12,1 / Land 6,2 / gesamt 8,4330i: (258 PS)
Stadt 12,7 / Land 6,4 / gesamt 8,7Man muß sich mal klar machen, welche Leistungs- und Drehmomentunterschiede zwischen den Vier- und Sechszylinder liegen. Das sind Welten! Der Verbrauchsvorteil des 320i ist dagegen lächerlich.
Gruß
1. Ein Motor ist nicht sparsamer, nur weil er sechs Zylinder hat.
2. Ein Motor hat nicht mehr Drehmoment, nur weil er mehr Zylinder hat.
Wenn das bei der aktuellen Motorenpalette von BMW so ist, dann hat sich BMW eben bei den Sechszylindern mehr angestrengt.
Bei Motorenkonstruktionen ist es wie bei den Menschen: Jeder Typ ist anders, einfach weil es konstruktive und konzeptionelle Unterschiede gibt.
Faktum ist, und da brauchen wir kein Datenblatt anschauen, dass beim Vergleich zweier Motoren mit gleichem Hubraum und gleicher Konzeption (Verdichtung, Art des Ansaugrohres, Drehzahlbereich, Peripherie, Sekundärtrieb, Steuertrieb etc.) aber unterschiedlicher Zylinderzahl, der Motor mit der kleineren Zylinderzahl Vorteile bezüglich des mechanischen Wirkungsgrades (Eta m) hat. Natürlich hat er sie nur, so lange das Einzelhubvolumen nicht zu groß wird, was sich negativ auf den thermischen Wirkungsgrad (Eta th) auswirkt.
Ich hab das ganz allgemein gemeint, aber wenn Du schon spezifische Motoren zum Vergleich heranziehst, dann musst schon genau hinschauen. Da reicht es nicht Zylinderzahl und Höchstgeschwindigkeit oder Beschleunigung anzugucken. Das sind Verkaufszahlen, nix anderes.
In der Tat hat der NG6 2,5l eine größere Literleistung als der NG4 2.0l
NG4 2.0l 55 kW / l
NG6 2.5l 64 kW / l
Aber woher kommt das denn?
Schaumer uns mal das Verdichtungsverhältnis an (was das ist, sollte bekannt sein):
NG4 2.0l: 10,5:1
NG6 2.5l: 11:1
Aha, da hammers schon! Die Herren von BMW haben dem 2.5l NG6 ein größeres Verdichtungsverhältnis gegeben, was sich positiv auf dessen thermischen Wirkungsgrad auswirkt. Um dies zu veranschaulichen schauen wir uns einen Vergleichsprozess an.
Als Vergleichsprozess eignet sich der Gleichraumprozess hierfür am besten. Demnach wirkt sich das Verdichtungsverhältnis VH auf den thermischen Wirkungsgrad Eta th wie folgt aus:
Eta th = 1- 1/VH^0,4
Daraus ergeben sich folgende thermische Wirkungsgrade:
NG4 2.0l: 0,609
NG6 2,5l: 0,616
Also: der Vierzylinder hat einen geringeren thermischen Wirkungsgrad aufgrund eines geringeren Verdichtungsverhältnisses. Um diese Motoren vergleichen zu können, müsste man dies also angleichen!
Dann hammer da das Verhältnis von Kolbenbohrung zu Hub. Die ist nicht gleich, gut das ist bei unterschiedlichen Hubräumen auch kein Wunder. Aber wissen wir wie das Pleulstangenverhältnis ist. Nix wiss mer. Oder weißt Du's?
Das Pleulstangenverhältnis hat einen entscheidenden Einfluss auf die Verbrennung, Reibleistung etc.
Soviel zur Vergleichbarkeit!
Noch eins? Komm eins machmer noch!
Der mechanische Wirkungsgrad ist bei Motoren mit höherer Zylinderzahl schlechter, als bei einem VERGLEICHBAREN (gell, des hammer ja scho a bissl g'lernt) mit weniger Zylindern. Grund ist folgender:
Der mechanische Wirkungsgrad Eta m setzt sich aus dem Verhältnis von effektiver Leistung Pe zu indizierter Leistung Pi zusammen:
Eta m = Pe / Pi
Die indizierte Leistung Pi erhalten wir durch folgende Formel:
Pi = i*n*p mi * V
i = Arbeitsspiele pro Umdrehung, beim Viertaktmotor 0,5
n = Umdrehung pro Zeit
p mi = innerer Mitteldruck
V = Gesamthubvolumen
So, jetzt schauen wir was hier von der Zylinderzahl abhängig ist? Genau nix! Die Indizierte Leistung (das ist die Leistung, die aufgrund des Przosses zur Verfügung steht) ist unabhängig von der Zylinder Zahl. Sie ist abhängig u.a. vom Hubraum!
Die effektive Leistung ist die Differenz aus indizierter Leistung P i und Reibleistung P r:
Pe = P i - P r
Beim Vergleich zwischen vier und sechs Zylindern erhalten wir einen mechanischen Vergleichsfaktor, den wir mvf nennen von 1,5
P r ist beim Sechszylinder also annähernd 1,5 mal so groß als beim Vierzylinder
P r (NG6) = 1,5 * P r (NG4)
Das ist natürlich eine Annäherung, die jetzt mal grob für Reibung und Wandwärme gilt. Um dies genau festzustellen müsste man am Prüfstand "strippen" und Zylinder abschalten.
Für unsere effektive Leistung P e bedeutet das: sie wird von der Zylinderzahl beeinflusst. Nehmen wir nochmal die Formel, die wir oben schon stehen hatten:
Pe = P i - P r
Für den Sechszylinder gilt: P r ist größer als beim Vierzylinder. Da P i gleich ist, was wir durch die Formel ja überprüft haben, muss Pe beim Sechser also kleiner sein.
Was heißt das jetzt für unseren mechanischen Wirkungsgrad:
Eta m = Pe / Pi
=> Wenn P e kleiner ist, wird auch Eta m kleiner!
Genau das ist entscheidend. Wir sind also am Ziel
Natürlich macht es keinen Sinn, mir den Spaßfaktor eines Autos auszurechnen, wenn ich mir eins kaufen möchte. Es genügt auch nicht, und das ist das sinnloseste von allem, die Zahlen der Prospekte auf zwei Stellen nach dem Komma zu untersuchen. Wer weiß, auf welch haarstreubende Weise diese Messwerte zustandekommen, der nimmt sie nicht mehr ernst.
Vielmehr sollte man sich, und da sind sich bestimmt alle einig, in die Kiste setzen, seinen Geldbeutel nicht ganz auser Acht lassen und dann kann man entscheiden. Aber dann braucht man nicht über Zylinderzahlen diskutieren. Aber das haben wir hier und wenn man schon Zahlen diskutiert, dann muss man es eben etwas genauer betrachten. Auch ging es hier um die Thematik der Zylinderzahlen allgemein. Und dazu hab ich einen Bericht geschrieben.
Eine Kaufberatung des 3er BMW interessiert mich im Motorenforum eigentlich weniger.
Wenns Fragen gibt, einfach stellen
Um allem Ärger vorzubeugen: ich will niemand persöhnlich angreifen und jeder darf seine Prospekte anschauen, am besten die Farbkarten! :-) Ich habe mit meinem Bericht lediglich einen sinnvollen Beitrag geben wollen und es gut gemeint.
C.
Nur hast du bei der ganzen Rechnung eines außer acht gelassen: Von BMW gibt es keinen Vierzylinder mit 2,5 oder 3 Liter Hubraum. Für den Autofahrer reduziert sich alles auf die Frage, ob er sich den schlappen Vierzylinder tatsächlich antun will.
Und wie ist denn das mit dem Einzelhubvolumen? Mit zunehmendem Einzelhubvolumen treten doch verstärkt Vibrationen auf, oder?
War aber ein interessanter und lesenswerter Beitrag, cherry.
Gruß
Zitat:
Original geschrieben von Bleifußindianer
Nur hast du bei der ganzen Rechnung eines außer acht gelassen: Von BMW gibt es keinen Vierzylinder mit 2,5 oder 3 Liter Hubraum. Für den Autofahrer reduziert sich alles auf die Frage, ob er sich den schlappen Vierzylinder tatsächlich antun will.
Und wie ist denn das mit dem Einzelhubvolumen? Mit zunehmendem Einzelhubvolumen treten doch verstärkt Vibrationen auf, oder?
War aber ein interessanter und lesenswerter Beitrag, cherry.
Gruß
Ich weiß doch, dass es von BMW keinen 2,5 und 3l Vierzylinder gibt. Es war die Rede vom 2,5l NG6. und es wurde gezeigt, dass man
1. den 2,5l NG6 nicht mit dem 2,0l NG4 vergleichen kann
2. warum theoretisch ein Sechszylinder gegenüber einem Vierzylinder mit gleichem Hubvolumen Wirkungsgradnachteile hat.
Dass mit zunehmendem Einzelhubvolumen verstärkt Vibrationen auftreten kenn ich nicht.
Klar ist ein Reihensechser laufruhiger als ein Vierzylinder. Das liegt an den freien Massen. Aber mit gutem Massenausgleich ist das heutzutage auch nicht mehr so ein Verkaufsargument. Aber es ist zweifelsohne so.
Das rechne ich jetzt nicht vor, dafür ist es viel zu schön draußen.
Aber ich glaub, dass wir uns im Großen und Ganzen schon verstanden haben. In weitere Details sollten wir uns nicht verstricken,
Grüße
C.