PKW - Leistung Verbrauch

Hallo,
ich stelle diese Frage bewusst im Naturwissenschaftlichen Brett und nicht bei den Vierrädern…

Wie dem auch sei, ein Freund behauptet, dass ein Auto mit mehr Leistung (PS) auf der Autobahn sparsamer fährt als ein Auto mit einem weniger leistungsstarken Motor (bei gleicher Geschwindigkeit).

Argumentation: bei 160km/h dreht der schwache Motor bsp. 5000RPM, der andere (aufgrund höherer Übersetzung durch höheren Topspeed) hat bei der Geschwindigkeit nur bsp. 4500RPM

hat er recht?

ich meine ja, dass das durch das mehr an Hubraum wieder „wettgemacht“ wird.
(auf Stadtverkehr und den Hang, einfach sportlicher zu fahren, soll hier mal nicht eingegangen werden…)

erwartungsfroh

Hallo,

ich stelle diese Frage bewusst im Naturwissenschaftlichen
Brett und nicht bei den Vierrädern…
Wie dem auch sei, ein Freund behauptet, dass ein Auto mit mehr
Leistung (PS) auf der Autobahn sparsamer fährt als ein Auto
mit einem weniger leistungsstarken Motor (bei gleicher
Geschwindigkeit).

Nein, so pauschal kann man das nicht sagen.
Der Verbrauch wird von einigen Parametern abhängen

  • Luftwiderstand (Form des Fahrzeugs)
  • Wirkungsgrad des Motors (Arbeitspunkt, otptimale Verbrennung)
  • Gesamtmasse des Fahrzeugs (z.B. größerer Motor = mehr Masse )
  • Reibung in Motor und Getriebe und Reifen

Argumentation: bei 160km/h dreht der schwache Motor bsp.
5000RPM, der andere (aufgrund höherer Übersetzung durch
höheren Topspeed) hat bei der Geschwindigkeit nur bsp. 4500RPM
hat er recht?

Prinzipiell ist auch die Drehzahl kein primäres Kriterium
für den Wirkungsgrad eines Motors.
Früher hatte die Motoren rel. niedrige Drehzahl bei deutlich
schlechterem Wirkungsgrad.

ich meine ja, dass das durch das mehr an Hubraum wieder
„wettgemacht“ wird.

Auch der Hubraum ist kein primäres Kriterium für den Wirkungsgrad.

Gruß Uwi

Hallo,

ich stelle diese Frage bewusst im Naturwissenschaftlichen
Brett und nicht bei den Vierrädern…
Wie dem auch sei, ein Freund behauptet, dass ein Auto mit mehr
Leistung (PS) auf der Autobahn sparsamer fährt als ein Auto
mit einem weniger leistungsstarken Motor (bei gleicher
Geschwindigkeit).

Nein, so pauschal kann man das nicht sagen.
Der Verbrauch wird von einigen Parametern abhängen

  • Luftwiderstand (Form des Fahrzeugs)
  • Wirkungsgrad des Motors (Arbeitspunkt, otptimale
    Verbrennung)
  • Gesamtmasse des Fahrzeugs (z.B. größerer Motor = mehr Masse
    )
  • Reibung in Motor und Getriebe und Reifen

Wenn man schon die Geschwindigkeit, bei der der Verbrauch verglichen werden soll, gleichsetzt, könnte man das in der Theorie auch für alle anderen relevanten Parameter tun …

wir nehmen einfach einen Motorblock und bohren den ein wenig auf :wink:
packen ihn wieder ins auto und fahren nochmal, messen jetzt den verbrauch…

oder anders gesagt:
ein Automodell wird in verschiedenen motorisierungsvarianten angeboten.
Da die Verbrauchsangaben aber nicht relevant, weil im standardprüfverfahren ermittelt sind, und man eine eigene Verbauchsmessung durchführen will (bei 160km/h autobahn und angenommenen identischen Witterungsbedingungen und Cw-wert, zuladung, reifen etc pp) - wird man was feststellen?
a) verbrauch identisch /kein unterschied zu ermitteln
b) verbrauch der höhermotorisierten variante größer
c) verbrauch der höhermotorisierten variante niedriger

mh?

Hallo,

2 Gründe, warum der grössere Motor in der Praxis immer einen Mehrverbrauch hat, wenn man alles andere gleich lässt:

  1. der grössere Motor ist schwerer (bei gleichen Konstruktionsprinzipien) und damit das ganze Auto, das ist meist der Hauptunterschied.

  2. der grössere Motor hat bei gleicher Konstruktion auch einen grösseren „inneren Widerstand“ (Reibung der Kolben usw., die Reibungsflächen sind entsprechend grösser). Ohne den wäre ja der Leerlaufverbrauch Null.

Natürlich kann man keinen Standard-Diesel mit einem Leichtmetall-Rennmotor vergleichen, da kann es durchaus sein, dass der Rennmotor gut wegkommt, wenn er nicht allzu gnadenlos auf Leistung optimiert wurde.

Gruss Reinhard

1 Like

Hallo,
ich möchte mich meinen Vorrednern anschliessen und es etwas
allgemeiner formulieren.
Jeder Motor hat zwei definierte Drehzahlen, konstruktionsbedingt.
Einmal die Drehzahl des höchsten Drehmoments, einmal die Drehzahl der
höchsten Leistung.
Im Punkt des höchsten Drehmomentes liegt der niedrigste spezifische
Verbrauch.

Die gestellte Frage kann jetzt nur so interpretiert werden, dass zwei
gleiche Fahrzeuge mit unterschiedlichen Antriebsleistungen in Bezug
auf den kleinsten erreichbaren Verbrauch verglichen werden sollen.

Das kann man meiner Meinung nach nur mit den entsprechenden Daten der
Fahrzeuge und Motoren beantworten. Der Motor, der die notwendige
Leistung für eine zu betrachtende Geschwindigkeit im Bereich des
höchsten Drehmomentes abgibt, liegt hier im Verbrauch günstiger. Das
kann im unteren Geschwindigkeitsbereich der kleinere Motor sein, muss
aber nicht zwangsläufig. Erst im Endbereich wird der größere Motor
das günstigere Verbrauchsverhalten aufweisen. Der kleinere Motor
läuft dann bereits weit weg vom Punkt des höchsten Drehmoments im
Bereich der höchsten Leistung und der größere hat dann noch einiges
an Reserven.

Allerdings gibt es so viele Details zu beachten, hier ist eine
allgemeine Aussage nicht möglich.

Beispiel : Gleicher Motor, nur höhere Kompression. Gleiche Reibung,
gleiches Gewicht. Aber höherer Wirkungsgrad. Niedriger Verbrauch.
Setzt allerdings dann einen klopffesteren Kraftstoff voraus.

Oder ein größerer Motor, 6- anstelle 4-Zylinder. Mehr Gewicht, mehr
Reibungsflächen. Mehr interne Verluste, höherer Verbrauch.

Ich hoffe, mich verständlich ausgedrückt zu haben
Mit ratlosem Gruss

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo Fragewurm,

Wie dem auch sei, ein Freund behauptet, dass ein Auto mit mehr
Leistung (PS) auf der Autobahn sparsamer fährt als ein Auto
mit einem weniger leistungsstarken Motor (bei gleicher
Geschwindigkeit).

Argumentation: bei 160km/h dreht der schwache Motor bsp.
5000RPM, der andere (aufgrund höherer Übersetzung durch
höheren Topspeed) hat bei der Geschwindigkeit nur bsp. 4500RPM

Die Drehzahl spielt zuerst einmal gar keine Rolle.

Gleich Verluste und gleiche Masse vorrausgesetzt, benötigst du die selbe Energiemenge um die Geschwindigkeit zu halten.
Bei einem Wirkungsgrad n=1 kannst du das direkt in Liter Benzin umrechnen. Mit weniger Benzin geht es auch theoretisch nicht.

Um auf den tatsächlichen Verbrauch zu kommen, musst du aber diese Benzinmenge noch durch das tatsächliche n dividieren.

Und hier liegt nun das Problem:
n ist nicht konstant, sondern verändert sich mit der Drehzahl und der angegebenen Leistung.

Wie nun deine Motorenkennlinie genau ausschaut ist nun aber ein konstruktives Merkmal des Motors. Genau das ist nun aber aber kein durch die Physik eindeutig festgelegter Parameter mehr. Innerhalb physikalischer Grenzen, kann der Konstrukteur seine Parameter frei wählen, wobei das Problem besteht, dass wenn man einen Parameter optimiert, andere „schlechter“ werden.
Somit haben auch zwei unterschiedliche Motoren mit dem selben Hubraum und identischer Leistung unterschiedliche Leistungskurven.

Fazit:
Die Behauptung kann bei einem konkreten Vergleich stimmen, ist aber nicht allgemeingültig.

MfG Peter(TOO)