Frage von Gambawamba, 98

Wer legt mehr Strecke zurück: Das Auto oder der/en Zylinder?

Wie bereits oben steht.

Es ist mir klar das es auf die jeweilige Drehzahl und die Hublänge der Zylinder ankommt.

Aber kann man Pauschal in etwa sagen ab wann der Zylinder mehr Strecke, als das Auto selbst, zurücklegt? Wenn es überhaupt so ist?

Man kann es ausrechnen ich weiß, aber dazu fehlt mir ehrlich gesagt die Lust. :) Und da ich auf Google keine Antworten gefunden habe, wäre es bestimmt auch für andere interessant ein paar Beispiele (Audi A4, VW Golf, LKW,...) zu lesen.

Viele Grüße,

Gamba

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Hamburger02, Community-Experte für Auto, 24

So schwer kann das Rechnen doch nicht sein. Mal probieren…

Als Bezugsgröße nehme ich 100 km/h.

jetzt muss man nur noch den Kolbenweg s in einer Stunde ausrechnen. Also..

Pro Umdrehung legt der Kolben den doppelten Hub H zurück:
s = 2H

Pro Minute wäre das dann mit der Drehzahl n multipliziert:
s = n * 2H

Eine Stunde hat 60 Minuten, also ist der Weg
s = 60 min * n * 2H

Beide legen den gleichen Weg zurück, wenn s = 100 km beträgt. Daraus folgt:
n = 100 km / (60 min * 2H) = 100.000 / (120 * H) m/min = 833/H m/min

Beispiel, bei welcher Drehzahl und 100 km/h Kolben und Auto den gleichen Weg in 1 h machen (100 km):
Golf mit 2,0l 16V FSI, 110 kW, Bohrung x Hub: 82,5 mm x 92,8 mm
H = 0,093 m
n = 833/0,093 min^1 = 8960 min^1


Fazit: da man bei 100 km/h in der Regel weniger als fast 9000 min^1 Drehzahl hat, legt das Auto mehr Strecke zurück, als 1 Kolben.

Antwort
von Mikkey, 49

Wenn der Motor nicht liegend und quer eingebaut ist (so ein Fahrzeug kenne ich nicht), legen die Kolben natürlich einen längeren Weg zurück (eine Sinuskurve) als das Fahrzeug.

Ist er so eingebaut, hängt es vom eingelegten Gang ab. Nach der Info hier (https://de.wikipedia.org/wiki/Kolbengeschwindigkeit ) bewegen sich Kolben maximal mit 20m/s was 72 km/h entspricht. Fährt ein solches Fahrzeug also im zweiten Gang, dürften die Kolben sich zeitweise entgegen der Fahrtrichtung bewegen und damit insgesamt einen längeren Weg zurücklegen. Im höheren Gang bewegen sie sih nicht entgegen der Fahrtrichtung und legen damit exakt den gleichen Weg zurück wie das Fahrzeug.

Kommentar von EddiR ,

Gut erklärt, aber wohl eindeutig an der Frage vorbei! 

Übrigens... "...Motor nicht liegend..." also stehend? Und quer.... Da gibt´s doch wohl gerade genug. Oder verstehe ich da was falsch?

Kommentar von Mikkey ,

Welchen Teil der Frage siehst Du denn als nicht beantwortet an?

Gemeint ist:

nicht (liegend und quer eingebaut)

Kommentar von EddiR ,

bei der Frage geht es darum, wieviel Weg der / die Kolben im Zylinder zurücklegen. (Auf-Abwärtshub) nicht wann sie sich bei einem liegenden Motor mal in oder gegen Fahrtrichtung bewegen. 

Zumindest habe ich und auch die anderen Antwortgeber das so verstanden.

Kommentar von Mikkey ,

Gerade deshalb habe ich die Frage wörtlich genommen, in der Frage steht nichts von "im Zylinder" oder "relativ zum Auto".

Antworten á la "Zylinder sind über den Motoblock fest mit dem Auto verbunden" sind ebenso vorhanden wie Antworten, die die Wege mehrerer Zylinder addieren.

Abgesehen davon ist die Antwort in Deinem Sinn - wenn man denn nicht auch zu faul zum Überlegen ist - in meiner Antwort ebenfalls enthalten.

Antwort
von Parhalia, 42

Bei einem durchschnittlichen Einzylinder-Motorroller ( 50 ccm / 45 KM/h / 6000 U/min ) legt das Fahrzeug in höchster Übersetzung etwa 25% mehr Wegstrecke als der Kolben in seiner Hubbewegung im Zylinder auf und ab.

Wenn der Motor daher mehr als 2 - 3 Zylinder hätte, so würde sich die Summe der Kolbenwege je nach max. Übersetzung ausgleichen und zunehmend grösser gegenüber der zurückgelegten Wegstrecke des Fahrzeuges ergeben.

Antwort
von Tacheles88, 14

Der/die Zylinder sind über den Motoblock fest mit dem Auto verbunden und legen natürlich genau die gleiche Strecke zurück.

Antwort
von wictor, 44

Da ein Motor mehrere Zylinder hat und aufgrund der hohen Drehzahl und niedriger Übersetzung würde ich behaupten, dass die Zylinder im allgemeinen einen deutlich größeren Weg zurücklegen. Auf einzelne Autos kann man das aber ohne genauere Daten zu Übersetzung (eingelegter Gang?), Zylinderzahl, Hubweg, Drehzahl nicht berechnen.

Kommentar von Tacheles88 ,

Fahren die Zylinder nicht einfach mit?

Kommentar von wictor ,

Ich gehe davon aus, dass seine Frage nicht so dumm ist und er die im Raum zurückgelegte Strecke des Zylinderkopfes meint.

Kommentar von Tacheles88 ,

...im Raum zurückgelegte Strecke des Zylinderkopfes?

Auch der Zylinderkopf fährt einfach mit. Was sind bewegt nennt sich Kolben...

Kommentar von wictor ,

Ich meinte den Kolben, hast recht.

Antwort
von wollyuno, 45

vermutlich der zylinder wenn du den hin und herweg rechnest und das mal 4 bei den meisten autos

Antwort
von Peppie85, 30

das lässt sich ausrechnen. wenn man die getriebeübersetzung kennt, den hub, den abrollumfang der reifen, dann kann man das relativ genau ausrechnen...

bei meinem Motor einem M 119 E 42 legen die 8 Zylinder mit jeder umdrehung der Kurbelwelle in Summe 631,2 mm zurück, also einmal vom oberen totpunkt bis zum unteren und dann wieder zurück.

in der 5. fahstufe hat das Getriebe ein übersetzungsverhältnis von 0,83...

das heißt mit jeder radumdrehung legen die zylinder 523,9 mm zurück...

bedenkt man den schlupf des wandlergetriebes, ein schaltgetriebe gab es bis zum ende der Bauzeit meines modelles im Jahre 1999 nicht, würde ich grob sagen, müssen die zylinder sich 0,6 m bewegen, um die Achse eine runde zu drehen....

der reifenrechner sagt zu meiner bereifung vom Typ 205 / 55 16 / 93 - V einen Abrollumfang von 1,92 m vorraus... Das auto wird also stets mehr strecke zurücklegen, als die zylinder in summe...

lg, Anna

PS: wer errät was ich fahre, ist gut... ein kleiner tipp: es ist almadinrotmetallic

Kommentar von Parhalia ,

Bist Du Dir sicher, dass der einfache Kolbenhub dieses Motors lediglich etwa 39,5 mm beträgt ?

Mal eine ganz überschlägige Rechnung mit theoretischen Werten :

 - einfacher Kolbenhub = 40 mm

 - Drehzahl = 6000 U/min

 - Anzahl Kolben = 8

 - V_max = 200 KM/h ( im höchsten Gang )

 - Berechnungszeitraum = 1 Minute

Ergibt dann folgende Werte pro Minute :

 - Kolben : 0,04 m x 2 x 8 Kolben × 6000 = 3840 m

 - Zurückgelegte Strecke des Wagens : 200 KM/h ÷ 60 = ~ 3330 m/min

Nun KANN ich mir aber nicht vorstellen, dass selbst ein Motor z.B. mit 2000 ccm Hubraum und 8 Zylindern ( ergäbe 250 ccm pro Zylinder ) nur einen Kolbenhub von knapp 40 mm haben soll . Dann müsste ja jeder einzelne Zylinder einen Bohrungsdurchmesser von mindestens 140 mm haben. ( und das ohne Berücksichtigung des Verdichtungsmomentes auf über 12-14 Bar )

Nun kenne ich aber auch nicht die minimalen Verhältnisse von Kolbenhub zu Kolbenbohrung bei sogenannten "Kurzhubmotoren" ( Hub zu Bohrung < 1,0 ... aber in diesem Beispiel wäre es dann ja in etwa lediglich ~ 0,3 )

Kommentar von EddiR ,

Hallo Anna, Du hast das Differential nicht berücksichtigt! das macht je nach Auto nochmal eine Übersetzung ins langsame von ca 4:1


Antwort
von Gambawamba, 31

Hab es mir an einen Audi A4 Quattro ausgerechnet.

Das Auto hat einen Hubweg von 9,28cm.

Wir gehen von einer Strecke von 100 Km aus mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h mit 3000 Umdrehungen pro Minute.

Das Auto startet in diesem Beispiel mit 100 km/h.

60 Minuten x 3000 rpm = 180k Umdrehungen

180.000 x (9,28 x 2) [Hin und Rückweg des Kolbens für eine Umdrehung] = 3.340.800 cm =  33.408 m = 33,4 km

In diesem Beispiel legt ein Kolben eine Strecke von 33.4 Km zurück.

Soweit richtig gerechnet? Danke

Kommentar von EddiR ,

Also legen bei einem 4-Zylinder die Kolben in der Summe dann 133,6 Km zurück und bei einem 6-Zylinder sogar 200,4Km...!?

Kommentar von Hamburger02 ,

Na ja, ob man so rechnen kann?

Dann rechne ich: Jedes Rad legt bei 100 km/h 100 km pro Stunde zurück. Also legen die Räder in der Summe pro Stunde 400 km zurück?

Gilt die Höchstgeschwindigkeit von 100 km/ nur für eine Person und dürfen 2 Personen dann in der Summe 200 km/h fahren? ;-)

Kommentar von Hamburger02 ,

Gerade sehe ich, du hast denselben Ansatz. Am Ende haben wir unterschiedlich überlegt, aber im Prinzip mit demselben Ergebnis.

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