Wieso spart ein sechster Gang

Diskutiere Wieso spart ein sechster Gang im Skoda Fabia III Forum Forum im Bereich Skoda Forum; Wenn man von gleichen Bedingungen ausgeht zb. kmh wird ja zumeist diese Geschwindigkeit mit einem sechsten mit niedrigerer Drehzahl gefahren als...

FredLIP

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Wenn man von gleichen Bedingungen ausgeht zb. kmh wird ja zumeist diese Geschwindigkeit mit einem sechsten mit niedrigerer Drehzahl gefahren als mit einem fünften. Die gleiche Leistung wird ja in beiden Fällen gebraucht. Wird jetzt Treibstoff gespart weil der Motor weniger Umdrehungen macht und damit auch weniger mech. Widerstand überwunden werden muss oder warum?
 

Gast107399

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das hängt mit dem Wirkungsgrad zusammen - je höher die Drehzahl bei fixer Leistungsforderung, desto ineffizienter ist die Verbrennung, weil Temperatur und Mitteldruck sinkt. Und mit der sinkenden Effizienz, steigt der Verlust durch ungenutzten Kraftstoff. Da die Leistungsanforderung aber fix ist, muss mehr Kraftstoff zugeführt werden, damit das Leistungsniveau gehalten werden kann. Gefühlt tut sich der Motor zwar leichter weil absolute Drehzahlschwankungen, sich prozentual in Geschwindigkeitsänderungen geringer auswirken, aber eben nur gefühlt

Verständlich?
 
Calvineis

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Im Grunde, ja der Motor verbraucht weniger bei gleicher Geschwindigkeit weil er weniger Drehzahl hat. Das ganze geht aber nur bis zu einer gewissen Grenze (beim Beschleunigen) und zwar wenn die Antriebskraft durch die Übersetztung nicht mehr ausreicht. In niedrigen gängen ist die übersetztung hoch, Hohe Mototdrehzahl und niedrige Antriebsdrehzahl, hohe Antriebskraft. Das stuft sich dann immer weiter ab. Der Motor hat ja in Allen gängen die Gleiche Abtriebskraft bei einer gewissen Drehzahl, das Getriebe wandelt das dann in die Antriebskraft.
 

FredLIP

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das hängt mit dem Wirkungsgrad zusammen - je höher die Drehzahl bei fixer Leistungsforderung, desto ineffizienter ist die Verbrennung, weil Temperatur und Mitteldruck sinkt. Und mit der sinkenden Effizienz, steigt der Verlust durch ungenutzten Kraftstoff. Da die Leistungsanforderung aber fix ist, muss mehr Kraftstoff zugeführt werden, damit das Leistungsniveau gehalten werden kann. Gefühlt tut sich der Motor zwar leichter weil absolute Drehzahlschwankungen, sich prozentual in Geschwindigkeitsänderungen geringer auswirken, aber eben nur gefühlt

Verständlich?
nein, was ist Mitteldruck und ist bei höherer Drehzahl nicht die Temperatur auch höher?. Oder bleibt der Treibstoff bei höherer Drehzahl nur kürzer drin und damit niedrigere Temperatur?
 

Gast107399

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Mitteldruck ist der mittlere Druck im Brennraum. Zur Erzeugung einer definierten Leistung muss eine definierte Menge Kraftstoff verbrannt werden. Bei höherer Drehzahl verteilt sich diese feste Kraftstoffmenge auf mehr Einzelzündungen, so dass pro Zündung weniger Kraftstoff verbrannt wird. Damit sinkt aber der mittlere Drick ggü dem selben Motor bei niedriger Drehzahl und die Effizienz sinkt.
Gleichzeitig wird dann auch ein höherer Luftanteil gepumpt und der Brennraum wird kühler.

Und damit dann das Wirkungsgradspiel sh Beitrag #2 von mir
 
kunksmuhme

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g5-125kw-md-35048.jpg


Die Grafik ist angeblich von einem 1,4L TSI mit 125kw und ist nicht auf den 1,2L oder 1,0L TSI übertragbar. Aber sie veranschaulicht das was oben schon gesagt wurde. Am besten fährt man auf der kleinen Kuppe mit 235g/kWh. Hat zufällig jemand die Daten für den 1,2L TSI mit 66kw?
 

Gast107399

Guest
ich versuche es mal anhand einem fiktiven Rechenbeispiel

Um ein bestimmtes Auto bei Tempo 100 zu halten muss die Energie aus 1lKraftstoff zu 100% umgewandelt werden - egal in welchem Gang

im hohen Gang gibt der Motor die Leistung bei 2500 U/min ab und hat dabei einen Wirkungsgrad von 20%
im kleinen Gang gibt der Motor die Leistung bei 4000 U/min ab und hat dabei einen Wirkungsgrad von 15%

das bedeutet, dass im Großen Gang 1l Kraftstoff 20% entspricht - Gesamt also 5l (1l x 100/20)
im kleinen Gang 1l bei 15% Wirkungsgrad sinds 6,66l (1l x 100/15)

Das ist jetzt fiktiv, veranschaulicht aber das Prinzip. Um das komplexer zu machen, ist es leider so, dass der Wirkungsgrad eines Motors spezifisch über die Drehzahl hinweg variiert. Erkennbar auch an obigem Diagramm
 

FredLIP

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Ja soweit klar danke. Dass mit der mehr Luft hatte ich nicht gewußt/bedacht.
Um es noch komplizierter zumachen. Wir reden jetzt ja von "sparsamer Teillast", aber bei max Leistung (wenn benötigt) bei mgl geringen Verbrauch bezogen auf das produzierte PS usw würde es doch wieder anders aussehen. Am effektivsten läuft dann ein Motor bei der deutlich höherer Umdrehung. Also wenn man beste Leistung pro Benzin bräuchte dann wäre doch der Gang am besten der so ca. 5000 umin (mal so ca gesagt) erzeugt, was aber in der Praxis keine Sinn macht weil man dann Geschwindigkeiten fährt bei denen der Windwiederstand extrem gegendrückt und so der Motor zwar sehr effektiv läuft, aber bezogen auf den KM viel braucht (bei den heutigen starken Motoren). Das bedeutet doch wenn man sich eh mit 100kmh zufrieden geben würde, wäre doch ein Motor am besten der so max. 115 schafft und dann mit 100 gefahren wird. Wie paßt denn da Mitteldruck hin. Oder?.
 

Gast107399

Guest
Am effektivsten läuft dann ein Motor bei der deutlich höherer Umdrehung
Nein, am effektivsten ist ein Motor im Bereich des höchsten Drehmoments. Und bei der von mir geschilderten Betrachtung geht es um Teillast

Übrigens, das Thema Effizienz bei höherer Drehzahl im Teillastbereich ist ein Grund für die Zylinderabschaltung der ACT Motore - damit steigt die Leistungsanforderung an die verbleibenden Zylinder, so dass der Wirkungsgrad steigt. Und die mitgeschleppten Zylinder bleiben ohne Sprit. Stark simplifiziert
 

Rigobert

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Es ist zwar interessant wann der Motor den größten Wirkungsgrad hat, wird aber fast uninteressant da der Luftwiderstand logarithmisch im Quadrat steigt.
Daher je höher die Geschwindigkeit desto höher der Verbrauch.
Mit den 3 Zylindern oder 4 Zylindern im ACT 2 Zylindermodus, wird der Wirkungsgrad im Teillastbereich erhöht.
Da die TSI Motoren aufgeladen sind macht das beschleunigen im grossen Gang Sinn.
Ohne TSi steigt dein Verbrauch drastisch wenn der Gang zu gross beim beschleunigen gewählt wird. Die Beschleunigungszeit sollte so kurz wie möglich sein.
 

Gast107399

Guest
Darum gings hier aber nicht - die Eingangsfrage war, warum bei einer bestimmten Geschwindigkeit ein 6-Gang sparsamer ist als 5-Gang.
Weder Beschleunigen noch variabler Luftwiderstand war hier Thema
 
HeinerDD

HeinerDD

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Wenn man von gleichen Bedingungen ausgeht zb. kmh

Sinnvoller Ansatz!

Es ist zwar interessant wann der Motor den größten Wirkungsgrad hat, wird aber fast uninteressant da der Luftwiderstand logarithmisch im Quadrat steigt.

Erstens nicht passend, da nach konstanten Bedingungen gefragt und zweitens fehlerbehaftet - der Luftwiderstand steigt in erster Näherung quadratisch (nix mit logarithmisch im Quadrat) - bei Fahrwiderstand wirken dann noch andere Faktoren mit.

Die Antwort auf die Frage ist wie immer "Das kommt darauf an". Grundsätzlich hängt es nicht von der Anzahl der Gänge ab, wie effizient ein Auto bei einer bestimmten Geschwindigkeit fährt (vom Mehrgewicht der zusätzlichen Zahnräder sehen wir mal ab), sondern wie das Übersetzungverhältnis den Betrieb des Motors im idealen Bereich ermöglicht. Der ideale Bereich ist nicht zwingende mit "niedrige Drehzahl" zu übersetzen - siehe das oben gezeigte Diagramm. Speziell Turbo aufgeladenen Motoren brauchen einen gewissen Mindestabgasstrom (Drehzahl) damit der Lader richtig dreht.
Mit "mehr Gängen" hat der Fahrer (oder die elektronische Schaltbox) mehr Optionen, im idealen Bereich zu arbeiten, natürlich nur insoweit es die Abstimmung zulässt. Das 6 Gang Sportgetriebe in meinem Fabia RS TDI ist beispielsweise zugunsten guter Beschleunigungs- und Elastizitätswerte so kurz abgestimmt, dass bei höheren Geschwindigkeiten eine längere Endabstimmung noch Sparpotenzial hätte (was die Entwickler aber wohl nicht so wichtig fanden). Das Fünfgang Spargetriebe in meinem Greenline war sehr lang, aber dafür kommte man im 5. Gang eigentlich erst ab 90 km/h ruckfrei beschleunigen (sofern man bei einem 1,2 TDi mit 55 kW dieses Wort überhaupt ansetzen will).
 
Thema:

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