Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

Xevven

Xevven

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10 Mai 2006
Hallo Leute,

nach einigen Bemerkungen in anderen Threads über unterschiedliche Übersetzung des 3.0si und des M und dass der M "unten rum"
schwächer als der 3.0si wirkt, habe ich mal ein wenig gerechnet (und mich hoffentlich nicht verrechnet ;) ).
Vielleicht interssiert den Einen oder Anderen ja das Ergebnis.
Und falls ich mich irgendwo verhauen habe bitte ich um Korrektur.

Um zu sehen wie gut ein Fahrzeug beschleunigt müssen wir erst mal berechnen wieviel Drehmoment an den Antriebsrädern ankommen.
Das beschleunigende Drehmoment am Hinterrad (nennen wir es mal Mhr) errechnet sich wie folgt:

Mhr = M(2750) * Üg * Üd / 2
wobei
M(2750) = Drehmoment des Motors bei einer Drehzahl von 2750 1/m
Üg = Übersetzung des Getriebes im jeweiligen Gang
Üd = Übersetzung des Hinterachsdifferentials
1/2 = Faktor, da das Drehmoment pro Hinterrad berechnet werden soll

Der 3.0si und der M haben identische Getriebeübersetzungen, lediglich die Übersetzung des Hinterachsdifferentials ist unterschiedlich:
3.0si: 3,46
M: 3,62

Drehmoment bei 2750 U/m:
3.0si: 315 Nm (entspricht dem max. Drehmoment beim 3.0si)
M: 315 Nm (ca. da aus Kurve abgelesen)
D.h. bei 2750 U/m entwickeln beide Motoren in etwa dasselbe Drehmoment.

Wenn wir als Beispiel mal den dritten Gang nehmen (1:1,67) kommen wir damit auf folgende Werte:
3.0si: Mhr = 910 Nm
M: Mhr = 952 Nm

Was bedeutet das nun für den Vortrieb?
Die beschleunigende Kraft (Fhr pro angetriebenem Rad) errechnet sich wie folgt:
Fhr = Mhr / Rhr
wobei Rhr dem Radius des angetriebenen Rads entspricht (Hebelarm)

Entsprechend der Serienbereifung ergibt dies:
3.0si: 225/45 R17
M: 255/40 ZR18

Daraus ergeben sich folgende Radien:
3.0si: Rhr30 = 17Zoll / 2 + 22,5 cm * 0,45 = 31,7 cm
M: Rhrm = 18Zoll / 2 + 25,5 cm * 0,4 = 33,1 cm

Damit ergibt sich letztendlich eine Beschleunigende Kraft pro Hinterrad bei 2750 1/m im dritten Gang:
3.0si: Fhr30 = 910 Nm / 0,317 m = 2871 N
M: Fhrm = 952 Nm / 0,331 m = 2876 N
Also ist die beschleunigende Kraft in diesem Beispiel quasi identisch!

Da der 3.0si im Vergleich zum M um ca. 100kg leichter ist, wird also der 3.0si bei seinem Drehmomentoptimum bei 2750 1/m und bei Serienbereifung aufgrund seines geringeren Gewichts die bessere Beschleunigung haben.
In welchem Gang ist in diesem Falle egal, da die Getriebeübersetzung bei beiden Modellen identisch ist.

Das Ganze gilt wohlgemerkt lediglich bei der betrachteten Drehzahl.
Ich habe leider keine Drehmomentkurve des 3.0si gefunden aber ich gehe davon aus, dass das Drehmoment des M bei jeder Drehzahl mindestens ebenso hoch ist wie beim 3.0si, normalerweise eine ganze Ecke höher.

Wie "schlimm" ist das nun für den M?
Nicht besonders, da das Drehmoment, dass der M liefert über den gesamten Drehzahlbereich extrem konstant ist (von 2000 1/m bis
8000 1/m bewegen wir uns im Bereich von 80-100% des maximalen Drehmoments von 365 Nm).
Wenn man im 3.0si bei spätestens 6600 1/m in den nächsthöheren Gang schalten muss wird's extem duster.
Ich kenne leider das Drehmoment des 3.0si bei 6600 1/m nicht aber es ist definitiv wesentlich geringer als sein max. Drehmoment von 315 Nm.
In unserem Beispiel beim Schalten vom 3. in den 4. Gang geht die Übersetzung von 1:1,67 auf 1:1,23 runter (da die unteren Gange deutlich höher Übersetzt sind, wirkt sich das Schalten da noch wesentlich extremer aus). Nehmen wir mal zugunsten des 3.0si an wir würden durch das Runterschalten wieder im Drehzaloptimum bei 2750 1/m landen, dann geht der Mhr30 von 910 Nm auf 670 Nm runter während der M im 3. Gang bei 6600 1/m noch auf ein Mhrm von 997 Nm (ca. 330 Nm bei 6600 1/m) kommt.
... und spätestens dann heißt's tschüß 3.0si :s.
Und dabei habe ich immer zugunsten des 3.0si gerechnet!

Fazit:
Im günstigsten Fall für den 3.0si gewinnt er den Vergleich allein durch sein geringeres Gewicht da die in diesem Fall nachteilige 18 Zoll Bereifung des M durch die höhere Übersetzung der Hinterachse ziemlich ausgeglichen wird.

Aber sei's drum, ich habe beide Motoren gefahren und finde beide wirklich exzellent und bringen viel Fahrspaß.
Den richtigen Kick hat mir der M gegeben und darum habe ich mich für ihn entschieden trotz der vielen zusätzlichen Teuronen :-(

Viele Grüße
Jochen
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment 3.0si vs. M

Hut ab wär mir jetzt zu kompliziert gewesen.

Aber nimm doch ganz einfach die Beschleunigungswerte von 0 - 200 km/h als Vergleich.

Z4 M 17.1 sec.
Z4 3.0si 25.1 sec.

Da wird der 3.0si sehr schnell sehr klein im Rückspiegel das sagt doch alles aus was interessiert.
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment 3.0si vs. M

Uffz Jochen. Ich sachs mal wie ichs denk.
Geile Rechnung, selbst Pappa Informatik hat dreimal nachgerechnet. Du hast recht. Aber mein Kontostand und monatliches Netto sagen leider : 3.0si.
Hut ab für Diesen Thread! Geil. (mein Ernst!)
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

Ich kenne momentan nur den Unterschied Z4-Coupé 3.0 si und Z3-M-Coupé. Der subjektive Eindruck war, dass der Z4 besser lief. Ich habe aber nachträglich festgestellt, dass dies wohl vor allem dem Sound zuzuschreiben ist ! Der dunklere Klang und dieses metallische Husten beim Schalten und Hochbeschleunigen aus dem 3. Gang sind schon sehr geil im Z4. Das M-Coupé ist definitiv schneller aber was bringt mir das, wenn ich davon nichts spüre ! Dieses schrille Hochdrehzahlgeräusch im M ist nicht so schön brachial ! Ausserdem werde ich komischerweise im M auch nicht so in den Sitz gepresst, wie im Z4-3.0si, obwohl der M definitiv schneller beschleunigt ! Was helfen mir Zahlenwerte, dass der M schneller ist, wenn mein subjektives Gefühl das Gegenteil ergibt ? Geht das nur mir so ? Mir kommt es auf jeden Fall auf den Geschwindigkeitbereich an, den man auf Landstrassen fahren kann, also schön aus Kurven heraus beschleunigen und Tempo zwischen 50 und 130 Km/h (kurzfristig).
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

geht mir auch so: das Z3 MQP ist ziemlich unspektakulär, dabei aber richtig fix...

Ciao; Harald
 
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Hallöchen,

Ich kann die Disharmonie im M nicht ganz nachvollziehen. Ab einer bestimmten Drehzahl hat er halt Druck ohne Ende. Das macht sicherlich Spass für eine kurze Zeit, ist aber auf Dauer sehr anstrengend zu fahren. Auf der Rennstrecke ist es natürlich was anderes, da versuche ich so einen Motor auf Drehzahl zu Halten und habe auch dienötige Konzentration dazu.
Aber im Alltag und auf Landstrassen und dem vielen Verkehr, möchte ich einfach nicht immer rühren müssen.
Das Gesamtkonzept vom si halte ich für das Stimmigere. Denn ausgeglichenere Leistung macht gerade Normalos etwas schneller. Was jetzt mehr Spass macht weis wohl jeder für sich selbst.

Was ich aber Interessant finde, ist das bisher jeder zufrieden mit dem Fahrverhalten des M ist. Ich fand die Gefühsmässig einknigende Hinterachse echt nicht nett. Liegt es am DIFF. Es kam wirklich kei Go-Kart-Feeling auf wie im si. Vielleicht fand ich deswegen die Leistung so unharmonisch im M. Auch der Hang in Kurven nach Aussen zu wandern, fand ich eher unangenehm. Bei Autobahnausfahren ist mir das besonders aufgefallen. Wenn man dann ständig nachkorriegieren muss macht es kein Spass. Gleiches Problem hatte ich schon mal, ging mit anderen Reifen aber weg.
Und bitte, ich will hier niemanden sein Auto schlecht machen, bin aber so etwas von enttäuscht aus dem M ausgestiegen nach der Probefahrt wie ich es nie gedacht hätte.

Mir war spontan in den Sinn gekommen das ich eine Fahrmaschine benötige und kein Prestigemodell. Mal eben auf die Autobahn, die Gänge durchjagen und seiner Beifahrerin damit zeigen wie toll man ist. Aber das war nur mein spontaner Gedanke, ich glaube auf der Rennbahn wird der M bestimmt so manchen Stich machen und da gehört er für mich hin.

Ich wünsche allen M- und auch nicht M-Fahrern viel Freude mit ihrem Gerät.
bis denn
rst:@
 
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Ich kenne wie schon erwähnt den 3.0si nicht, hab nur den 130i und das M Coupé als Vergleich.
Der 130i hat mich sehr enttäuscht....aber schon als ich direkt vom Cooper S in den 130i umgestiegen bin. Ich glaube aber auch, dass es an der Übersetzung liegt...hab mich ernsthaft gefragt, wo im 130i die 100 Mehr-PS sind.

Die Beschleunigungsorgie, mit welcher das M Coupé mich und meine Kollegin bei der Probefahrt auf die Autobahn "geschossen" hat, veranlasste uns zu je einer Aussage....meine Kollegin meinte, das ist ja wie in "Need for Speed" und ich sagte, dieses Auto oder keines :-)
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment 3.0si vs. M

DO-QP44 schrieb:
Uffz Jochen. Ich sachs mal wie ichs denk.
Geile Rechnung, selbst Pappa Informatik hat dreimal nachgerechnet. Du hast recht. Aber mein Kontostand und monatliches Netto sagen leider : 3.0si.
Hut ab für Diesen Thread! Geil. (mein Ernst!)
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Vielen Dank Nunki (Papa Informatik),
wir scheinen ja vom selben Fach zu sein :t.

Ich wollte damit auch gar nicht beweisen, dass der M das bessere Auto ist.
Solche pauschalen Aussagen sind Unsinn da jeder andere Anforderunegn an ein Auto stellt. Es kann also ohne Probleme ein bestes Auto für einen Einzelnen geben aber kein generell bestes Auto.

Mich hatte lediglich mal interessiert ob sich die subjektiven Eindrücke der einzelnen Leute mit ein paar Zahlen belegen lassen oder nicht.
Ich fand die ganze Rechnung sehr amüsant und lehrreich.
Man kann z.B. sehr schön sehen, dass BMW beim M durch die stärkere Übersetzung der Hinterachse die für die Beschleunigung nachteilige 18 Zoll Bereifung ausgeglichen hat.
Damit wird auch jedem klar was er sich in Punkto Beschleunigung einhandelt wenn er größere Felgen auf einem Fahrzeug montiert. Man kann den Effekt durch Niederquerschnittsreifen allerdings noch abmildern oder gar ganz ausgleichen.
Aber ganz klar gilt: größerer Reifenradius -> schlechtere Beschleunigung.

Viele Grüße
Jochen
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

Dass der 3.0si auch im Vergleich zu einem leergeräumten E36 3.2 nicht schlecht geht, kann man hier im Video sehen:

http://www.zroadster.com/forum/fahren-rennstrecken/23312-best-of-webcam-7.html#post522530

Dass das Coupé kein M ist, steht im M-Forum ...

Finde ich schon recht beeindruckend :O

Die Ausführung von Jochen ist schon interessant, denn das bedeutet, dass jemand mit einem M nicht unbedingt schneller sein muss, wenn er nicht fahren kann - insbesondere wenn dessen Drehzahllichtorgel noch im Aufwärmtraining ist *ggg*

Ein Drehmomentverlaufdiagramm des 3.0si ist hier zu finden:
M54-Motor - zwiki.net

Und die Raddrehmomente lassen sich hier prima ausrechnen: BMW-Drivers :: Raddrehmomentrechner
 
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Eine gute Beschleunigung hängt natürlich auch noch von der Schaltbarkeit des Getriebes ab... wenn man die Gänge nicht reinkriegt, dann nützt der stärkste Motor nichts! b:

Bei mir ist das Getriebe noch sowas von zäh.. den ersten krieg ich kaum rein.. muss man mehrmals probieren und mit ziemlicher Kraft reinwürgen! Auch der zweite Gang lässt sich noch kaum anständig schalten.. nur mit sehr grossem Kraftaufwand. Die Gänge 3-6 sind hingegen einwandfrei, schön knackig und präziese. Hoffe sehr, dass wird mit der Zeit doch noch besser flutschen! Also eine Zeit von 6 Sekunden auf 100 würde ich Moment nie schaffen, da man den 2. Gang kaum reinkriegt....

Das ist der grösste Vorteil vom Motorrad. Durch die sequentielle Auslegung des Getriebes und sehr leichter Schaltbarkeit ist dort eine extrem schnelle Schaltung möglich. Da dauerts vermutlich nicht mal eine halbe Sekunde, den höheren Gang reinzulegen. Zudem reicht dort der erste bis 120.. also bis hundert muss mal gar nicht geschaltet werden. Daher dauert der Sprint kaum 2.5 Sekunden auf hundert. Bis 200 muss ich lediglich bis in den 3 Schalten, der reicht schon. Daher brauch ich bis 200 nur so 6.5 bis 7 Sekunden! Da hat man mehr das Problem, sich darauf festzuhalten, dass man nicht rücklings auf die Strasse fällt. Zudem muss immer aufgepasst werden, dass das Vorderrad nicht zu extrem ansteigt und nicht ein Salto nach hinten passiert!

Fazit: für eine gute Beschleunigung ist meiner Meinung nach ein gut schaltendes Getriebe wichtiger wie ein paar PS Unterschied. Wenn man Beschleunigungs-Feti ist, kommt man am Motorrad nicht vorbei. Dagegen ist jeder M eine extrem lahme Gurke!b: Wenn beim M 100 km/h anliegen, bin ich mit dem Motorrad bereits auf 180 km/h:t

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AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

Hallo cl2000,

nichts für ungut, dein Beschleunigungsbericht von deinem Mopped finde ich echt gut.
Aber wenn du keinen Turbo verwendest, wirst du nie in 2,5sec auf 100 sein oder in 7sec auf 200. Auch mit einer ZX12 nicht. Gerade Herr Rossi auf seiner MotoGP Yamaha wird dazu in der Lage sein. Lass dich mal stoppen, du wirst erschrocken sein wie langsam man ist. Ich war trotz aller Versuche mit meiner Süssen nie schneller als 3,3sec.
Aber wie gesagt, ich find den Bericht gut den du geschrieben hast.
bis denn
rst
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

Die Schaltung ist mir beim 130i etwas negativ aufgefallen. Einfach zu hakelig. Beim M Coupé hingegen war ich eben sehr überrascht, weil ich bei Vollgas so rasch wie möglich vom 1. in den 2. geschaltet habe, was eigenartigerweise extrem sauber vonstatten ging. Kein Ruck, nichts....hab noch nie so nen gut schaltbaren BMW gefahren. Ich gehe aber davon aus, dass die einige elektronische Helfer eingebaut haben...

Klar schafft ne Suzuki GSX-R 1000 200km/h innert 6 Sekunden....nur möchte ich die Töfffahrer mal sehen, wie sie so rasch wieder abbremsen, wenns eng wird bei diesem Tempo.
Die Bremsen im M Coupé sind fantastisch...geht wirklich eher Richtung Anker.

Wie auch immer, ich hoffe nicht, dass ich mit meinem Probefahrtbericht hier gleich den 3.0si vs. M Coupé Krieg losgetreten habe.:#
 
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Hallo Leute.

beim Beschleunigen mit meinem 3.0si im 1. und 2. Gang ist mir aufgefallen,
dass die max. Beschleunigung im 1. nur bis 6000 upm und
im 2. bis 6700 upm anliegt und danach bis zum Drehzahlanschlag reduziert wird.

Wie ist das bei Euch?
 
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Andy-MTK schrieb:
Hallo Leute.

beim Beschleunigen mit meinem 3.0si im 1. und 2. Gang ist mir aufgefallen,
dass die max. Beschleunigung im 1. nur bis 6000 upm und
im 2. bis 6700 upm anliegt und danach bis zum Drehzahlanschlag reduziert wird.

Wie ist das bei Euch?
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Könnte das in Verbindung mit der relativ kurzen Übersetzung ein Grund für die relativ schlechten 0-100km/h Testwerte sein!???

Gruss
Andreas
 
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Andy-MTK schrieb:
Hallo Leute.

beim Beschleunigen mit meinem 3.0si im 1. und 2. Gang ist mir aufgefallen,
dass die max. Beschleunigung im 1. nur bis 6000 upm und
im 2. bis 6700 upm anliegt und danach bis zum Drehzahlanschlag reduziert wird.

Wie ist das bei Euch?
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Das unterschreibe ich sofort. Ich hatte das in einem anderen Thread mal ähnlich geäussert.Mir kommts so vor, als ob dem Baby obenrum die Luft zum Atmen genommen wird (ab dem 3. Gang isses dann okay und man kann bis 7000rpm durchdrehen)...
 
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Ich tippe darauf, dass in den ersten beiden Gängen zu wenig Last anliegt und daher nicht gewährleistet werden kann, dass die Kolben sauber linear im Zylinder auf und ab laufen bei den hohen Drehzahlen.
Also sauber schon, aber nicht so, dass der Motor auch seine 150.000 km lang unter extremen Belastungen hält. ... beim M ist das anders, der muss Höchstleistungen bringen, nicht ewig lange halten.

Ich würde aus diesem Phänomen ableiten, dass der Motor es gar nicht gern hat, wenn man auf der Autobahn bei 7.000 1/min rumdüst und dann spontan vom Gas springt und somit direkt eine direkte "Schubumkehr" bewirkt, das bringt massig Schwingungen in den Motor und damit killt man ihn auch in weniger als 150.000 km.

Noch brutaler ist dann nur bei 250 im 5. Gang von Vollgas auf die Bremse hämmern ohne die Kupplung zu treten ... aaauuuutsch!

Deshalb immer schön sachte vom Gas gehen, wenn so hohe Drehzahlen anliegen - oder im Notfall die Kupplung treten. ... muss man eh bei einer Vollbremsung.
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

DO-QP44 schrieb:
Das unterschreibe ich sofort. Ich hatte das in einem anderen Thread mal ähnlich geäussert.Mir kommts so vor, als ob dem Baby obenrum die Luft zum Atmen genommen wird (ab dem 3. Gang isses dann okay und man kann bis 7000rpm durchdrehen)...
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und bei meinem fängts erst obenrum an loszufeuern, deswegen war der direkte vergleich wahrscheinlich auch nicht sooo aussagekräftig, auch wenn wir mal den kupplungsverschleiss (bei dir) und den Reifenverschleiss (bei mir) aussen vor lassen ;)

Gruß,
Seppi
 
AW: Beschleunigung und Drehmoment BMW Z4 3.0si vs. M

Also wenn ich ihn mal im 1. gang richtig heize, dann geht der BIS IN DEN BEGRENZER REIN (also der rote Bereich). Nicht schon vorher!

PS: Ihr dürft halt nicht im 3. Gang anfahren *gggg*
 
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