Motor: Leistung = Drehzahl x Drehmoment
Leistung am Rad = Leistung Motor x Übersetzung
Das ist die Theorie, jetzt muss in Betracht gezogen werden das es sehr viele Verluste hat Dank der Reibung.
Gehen wir mal davon aus, das der Stand der Technik der gleiche ist, bei einem 4 Zylinder und einem 6 Zylinder Motor.
Der 4 Zyl hat 2'000ccm der 6 Zyl hat 3'000ccm. Per Definition, hat der 6 Zyl, +/- 50% mehr Reibung bei gleicher Drehzahl.
Weil er hat +/- 50% mehr Teile.
Diesel:
a) Diesel enthält bei gleicher menge in Volumen +/- 15% mehr Energie.
b) Die Verbrennung dauert viel länger, dies erfordert einen langen Hub damit es genug Zeit hat das die Verbrennung des Diesels stattfindet.
c) Wegen der hohen Verdichtung und dem langen Hub ist die Kolbengeschwindigkeit deutlich höher bei gleicher Drehzahl.
d) Um mittlere Drehzahlen zu erreichen (3'000 bis 4'000 U/Min) ist ein Lader nötig weil sonnst die Zylinderfüllung zu langsam ist.
e) Langer Hub = Langer Hebel = Mehr Drehmoment.
Benziner:
a) Benzin brennt sehr schnell
b) Weil Benzin schnell brennt kann ein Benziner lang oder kurzhubig ausgelegt werden.
c) Ein Benziner kann für Leistung oder Drehmoment optimiert werden.
d) Weil Benzin weniger Energie enthält als Diesel, und schnell verbrennt, und die Wärme
in Zylinder ja zum Teil weitergeleitet wird an den Motor, sind Grenzen gesetzt bezüglich
Länge des Hubes.
e) Ein Benzin Motor ist nur effizient wenn der Hub eher etwas kürzer ist und der Vorteil
der Drehzahl verwendet wird.
f) Ein Benziner kann zwar auch sehr hoch verdichtet werden, aber nur wenn es eine Benzin
Direkt Einspritzung hat, und der Hub wäre trotzdem eher kurz. Auch hier hat es eine Grenze
die mit der Effizienz zu tun hat.
Per Definition hat ein Diesel einen 15% Verbrauch Vorteil, und auch einen sehr grossen Reibungsvorteil.
Der Diesel hat nur wegen dem längeren Hub etwas mehr Reibung vom Kolben, wegen der aber sonnst
niedrigeren Drehzahl, weniger Reibung der Nockenwellen, Pleuellager, Kurbelwelle usw.
Jedoch hängt das ganze auch von noch drei Faktoren ab.
a) Natürliche Drehmoment ohne Lader.
b) Effizienz Kurve des Laders.
b) Getriebeübersetzung.
Jeder Motor, mit oder ohne Lader, bringt bei einer bestimmten Drehzahl, ohne Ladedruck ein maximales
Effizienz Drehmoment. Bei genau dieser Drehzahl, arbeitet er sehr effizient. Der Lader, wiederum arbeitet
auch sehr effizient bei einer bestimmten Drehzahl. Egal ob Kompressor oder Turbolader. Will ich jetzt einen
effizienten Antrieb, sollte dieser so oft es geht im diesem Idealbereich arbeiten.
Dies erreiche ich über die Getriebeübersetzung und die Abstimmung des Motors auf Leistung oder Sparsamkeit.
Bei einem Sportmotor, will ich so viel Drehmoment und so viel Leistung wie möglich. Also wird der Motor optimiert
das es noch viel Drehmoment bei hoher Drehzahl hat. Die Honda V-Tec Motoren, haben nicht um sonnst ihr maximales
Drehmoment bei 5'000 U/Min, weil hier Honda viel Leistung erzeugen möchte. Nachteile sind der hohe Verbrauch wegen der
vielen Reibung bei hoher Drehzahl, das fehlen an Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen.
Bei einem Turbo-Diesel, will ich so viel Drehmoment wie möglich, bei keinem oder wenig Ladedruck, dies bei Drehzahlen
die im normalen Betrieb verwendet werden. Also so zwischen 1'800 bis 2'600 U/Min.
Jetzt wählt der Hersteller auch das Getriebe so das dies auch effizient ist.
Bei einem Sportwagen ist der Höchste sportliche Fahrgang deshalb meistens 1 zu 1 übersetzt.
Bei einem Diesel, sind die oberen Gänge so lang wie möglich... z.B. 0.5 zu 1.
Eine lange Übersetzung, reduziert die Motordrehzahl, reduziert aber auch das verfügbare Drehmoment.
ie. 1/1 bei 2'500 U/Min 250Nm = 250Nm, 0.5/1... 250Nm x 0.5 = 125Nm
Das ist auch der Grund, warum vielen Diesel ab dem 4 Gang der Dampf ausgeht, weil oft schon der 4 Gang ein
Overdrive ist wegen der Drehzahl, um Treibstoff zu sparen.
Jedes Auto, Diesel oder Benziner hat nur das volle Drehmoment in Gängen zur Verfügung die keine Overdrive Gänge sind.
Deshalb sind oft die Benziner schneller über 140Km/h in der Beschleunigung... sie schalten runter, haben dort einen Gang ohne Overdrive und
können so mehr Leitung einsetzen. Der Diesel Fahrer kann dies oft nicht... alle Gänge die über +/- 140 Km/h gehen sind
Overdrives die gerade helfen beim Treibstoff sparen, damit der Motor beim Cruisen bei idealer Drehzahl läuft.
Ein gutes Beispiel sind die Gänge und Motoren im BMW 330d und im BMW 330i. Da wird alles klar...
Ich habe die Daten zuhause, ich füge Sie noch hinzu, diese Woche.
Gruss,
Coolknight