Abgaswerte und Drehzahlen und 5 vs 6 Gänge - ein paar generelle Fragen

... FW = cW * A * Ro/2 * v² [...] Wenn ich z.B. durch Anbau eines Bügels an der Vorderkante der Motorhaube oder der Dachvorderkante (möglichst mit großen Zusatzscheinwerfern) den cW-Wert um 10% erhöhe, erhöhe ich auch den Kraftstoffverbrauch und den Schadstoff-Ausstoß um 10% (immer bezogen eine eine identische Geschwindigkeit) ...
... und wenn ich die Geschwindigkeit um 40% erhöhe, verdopple ich den erforderlichen Kraftaufwand. Das ist dann nicht gleichbedeutend mit doppeltem Kraftstoffverbrauch, aber auf jeden Fall eine spürbare Erhöhung. Zwischen 90 km/h (LKW-Geschwindigkeit auf der rechten Spur) und 130 km/h (Richtgeschwindigkeit) liegen Welten!
 
Wenn Du die Geschwindigkeit um 41,42% erhöhst, mußt Du mit einer Verdoppelung des Verbrauchs rechnen.
(Erhöhung um 41,42% -> neue Geschwindigkeit = 1,4142 * alte Geschwindigkeit = Wurzel(2) * alte Geschwindigkeit. Energiebedarf proportional v² -> Wurzel(2)² = 2 -> Energiebedarf neu = 2 * Energiebedarf alt.)
 
Die Veränderung der Leistung, die der Motor auf die Straße bringt, ist nicht linear zur Energiemenge, die dabei verbrannt wird. Da gibt es noch so komplexe Gebilde wie Gangwahl, Muscheldiagramm, etc. die mit bedacht werden müssen.
 
Na ja man gewöhnt sich schnell an die Schaltweise 2 4 6 und ist auch nicht weiter schlimm Gelände habe ich wenig aber schon im Winter hat ein 4x4 klare Vorteile
Ich hatte das so verstanden das der 6te Gang auch kürzer übersetzt ist.
Winter? Was ist das denn? :)
 
@Intrepid
Hallo intrepid, Muscheldiagramm sagt mir gar nichts, kannst Du mir aber gerne erklären.
Klar, daß beim Kraftstoffverbrauch weitere Einflußgrößen zum Energiebedarf hinzukommen; vor allem die Motordrehzahl. Um meine Aussage:"Wenn Du die Geschwindigkeit um 41,42% erhöhst, mußt Du mt einer Verdoppelung des Verbrauchs rechnen." zu präzisieren, sei gesagt: Diese Aussage gilt dann, wenn alle anderen Einflußgrößen konstant gehalten werden. Oder anders herum: wenn du in einem Versuch testest, wie der Kraftsoffverbrauch ansteigt, wenn Du die Geschwindigkeit um 42,...% erhöhst, wirst Du eine Verdoppelung fesstellen, wenn Du den Versuch so oft wiederholst, daß die Schwankungen aller anderen Einflußgrößen sich gegenseitig herausmitteln.
 
Hallo intrepid, Muscheldiagramm sagt mir gar nichts, kannst Du mir aber gerne erklären.
Das Muscheldiagramm ist eine Grafik, die den Kraftstoffbedarf je nach Drehzahl und abgefordertem Drehmoment bzw. anliegendem Ladedruck darstellt. Ein PKW-Dieselmotor bewegt sich zwischen 200 und 450 g/kWh. Wobei der beste Wert bei halber Maximaldrehzahl und hohem Drehmoment liegt, der schlechteste Wert bei hohen Drehzahlen ohne Last.

Zum doppelten Energiebedarf bei erhöhter Geschwindigkeit kommt allerdings noch die zurückgelegte Wegstrecke dazu. Beispiel Logan II MCV:
  • 100 km/h = 13 kW = 13 kWh/100 km
  • 130 km/h = 26 kW = 20 kWh/100 km
Alles nicht so einfach :).
 
Bei der Rechnung mit dem Quadrat ist die höhere zurück gelegte Wegstrecke schon berücksichtigt, die Leistung erhöht sich kubisch (3. Potenz) um den Luftwiderstand zu überwinden.
Um wirklich zu vergleichen müsste man aber wirklich z. B. mittels des Muscheldiagramms wissen wie der Wirkungsgrad bei den zu vergleichenden Geschwindigkeiten ist.
Wenn man jetzt z. B. 100 und 140 vergleicht als Dauergeschwindigkeit, verdoppelt keines unserer Fahrzeuge den Spritverbrauch (nicht mal annähernd), was darauf hindeutet, dass der Motor im höchsten Gang bei 140 mit deutlich besserem Wirkungsgrad läuft als bei 100.
 
Wenn man jetzt z. B. 100 und 140 vergleicht als Dauergeschwindigkeit, verdoppelt keines unserer Fahrzeuge den Spritverbrauch (nicht mal annähernd), was darauf hindeutet, dass der Motor im höchsten Gang bei 140 mit deutlich besserem Wirkungsgrad läuft als bei 100.
Da wäre Wirkungsgrad-mäßig Platz für einen hohen Gang, mit dem man keine hohen Geschwindigkeiten mehr fahren kann :). Ich ziehe ja weniger als 20% der verfügbaren Leistung, wenn ich mit 90 km/h cruise. Das ist definitiv nicht im optimalen Wirkungsgrad-Bereich.

Aber so ein Cruise-Gang erzeugt schlechte Kritiken in den Autozeitungen, weil da zu wenige mit umgehen können. Deshalb sind die unpopulär.
 
Ein Muscheldiagramm ist ein Diagramm mit 3 Achsen, auf der dritten Achse wird der spezifische Verbrauch aufgetragen. Der gibt Auskunft wie effizient der Motor in dem Betriebspunkt ist. Ein Betriebspunkt ist der Schnittpunkt aus Drehzahl und Drehmoment/effektiver Mitteldruck. Die Drehzahl kannst du über das Gaspedal regeln, die Last(Drehmoment) nur über die Gangwahl beeinflussen. Weitere Einflüsse sind physikalischer Natur wie Reibung, Wind und Steigung.
Wenn du effizient und flott unterwegs sein willst gilt 1/3 Maximaldrehzahl und 2/3 Last.
Der spezifische Verbrauch sagt aber wenig von absoluten Verbrauch aus weil du dazu die Leistungsanforderung kennen musst. Nur wenn P=konstant hast und deinen Betriebspunkt in einen Bereich mit niedrigen spez. Verbrauch verschiebst. sinkt auch der absolute Verbrauch. Das nennt man down sizing und down speeding. Eine Lastpunktverschiebung nach links auf der X-Achse und oben auf der Y-Achse.
Du kannst nun noch Leistungshyperbeln und Ganglinien in das Muscheldiagramm einzeichen. Dann kannst du Abschätzen was du verbrauchst bei dieser Leistung bzw. bei der Gangwahl.
Das schaut dann so aus: Hier sind Leistungshyperbel drin und zwei Gang. Der Punkt pme 2bar bei 2000U/min nutzt man um Motoren auf den ersten Blick zu vergleichen, weil das ein sehr häufig genutzter Punkt ist.

M270.jpg
Auch interessant sind Lambdadiagramme die auch über dem Motorkennfeld aufgetragen sind, hier ein recht simples aber mit Ganglinien, für einen Motor mit Schichtbetrieb.
M276.gif
Hier ein ausführlicheres Diagramm nur mit Lambdawerten, wie man es gerne sieht, wenig Anfettung
Lambdakennfeld Ford 1.0 Eco Boost.PNG


Hier noch ein Muschelkennfeld mit Ganglinien
Gangwahl.PNG
Hier ein Muschelkennfeld mit der Kennlinie die man fährt weil es ein Hybrid ist damit nur in den guten Verbrauchsbereichen fährt. Der muss sich um Leerlaufverbrauch keinen Gedanken machen weil der einfach die Batterie läd und damit den Lastpunkt nach oben verschiebt.
Hybrid.JPG
 
Zuletzt bearbeitet:
Aber so ein Cruise-Gang erzeugt schlechte Kritiken in den Autozeitungen, weil da zu wenige mit umgehen können. Deshalb sind die unpopulär.
So eine Art Overdrive würde ich mir auch oft wünschen, ich hole ja eigentlich fast nie die volle Geschwindigkeit raus (allenfalls mal kurz um lange Lastwagenkolonnen auf der zweispurigen AB zu überholen).
 
So eine Art Overdrive würde ich mir auch oft wünschen, ich hole ja eigentlich fast nie die volle Geschwindigkeit raus (allenfalls mal kurz um lange Lastwagenkolonnen auf der zweispurigen AB zu überholen).
Ich bin mir nicht sicher, ob die verbleibende Zeit für Verbrennertechnik noch genug Spielraum für neue Entwicklungen hergibt (wissen im Moment vermutlich selbst die Hersteller nicht). Wenn doch, könnte ich mir vorstellen, dass entsprechende Getriebe noch kommen. Das werden dann sicher stufenlose Automatikgetriebe sein, die immer die für optimalen Verbrauch günstigste Übersetzung wählen. Andere Autos wird man auf Grund der immer niedrigeren CO²-Grenzen gar nicht mehr neu kaufen können.
 
Auf dem Weltmarkt ist der Verbrenner noch lange nicht tot, ich denke da kommen noch ein paar marginale Verbesserungen, ob die dann bei uns noch eine große Rolle spielen werden ist natürlich eine andere Frage.
 
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