Verbrauchskennfeld M54B25

hannibal09

Testfahrer
Registriert
18 Februar 2011
Moinsen,

hat jemand von euch ein Muscheldiagramm vom M54B25? Ich habe schon gesucht und gesucht, aber bin nicht fündig geworden.
 
Wirst Du wahrscheinlich nicht finden. Denke es wurde, wenn überhaupt, das des 3,0l veröffentlicht. Wenn dann müsste es Dir jemand aus der Motorenentwicklung von BMW geben...
 
Ich habe sowas schon befürchtet. Leider kenne ich niemanden bei BMW in der Entwicklung und einfach so werden die das wohl leider nicht rausrücken :(.
Also muss ich mir zu Weihnachten wohl doch ne Benzinwaage wünschen.
 
Was hast Du denn vor?

Dieses hier haste bestimmt bei Deiner Suche gefunden - ist zwar nicht spezifisch für den M54B25, aber so viel anders wird's nicht sein:

muscheldiagramm-35253.jpg
 
Danke, ja das habe ich auch gesehen. Ich wollte einfach nur wissen, wo BMW das Verbrauchsminimum hingelegt hat. Damit ich mal, wenn ich Zeit und Muße habe und bei freier Bahn niemanden nerve, ausloten kann, was nach unten verbrauchstechnisch so drin ist - nach oben kann ja jeder ;). Nach einer Autbahnverbindungsetappe mit meinem Z4 in der Schweiz (ca. 120 km/h) habe ich nämlich nicht schlecht über den niedrigen Verbrauch gestaunt.
 
Ah so - hab ich ja schon richtig vermutet :X

Den niedrigsten Verbrauch hast Du im höchsten Gang bei niedrigsten Drehzahlen (oberhalb Leerlaufdrehzahl ...).

Denn das Muscheldiagramm ist zwar schön und gut, aber die Spritersparnis durch den Drehzahlanstieg von 1.000 auf 3.000 1/min vernichtest Du durch den höheren Luftwiderstand.

Leider hast Du (wie ich auch) nur 5 Gänge, da wirst Du feststellen, dass Du bei 50 km/h einen niedrigeren Verbrauch als bei 60, 80, 100 oder 120 km/h hast. (würde man auch mit 6 Gängen feststellen ... klar)

Wenn Du die Geschwindigkeiten und Verbräuche in ein Diagramm überträgst, wirst Du feststellen,dass der Verbrauch ziemlcih genau mit den Fahrwiderständen zunimmt - das Effizienzmaximum des Motors geht dabei im Rauschen unter.
 
Das mit dem fehlenden 6. Gang ist echt ärgerlich, aber so hat man ja nochmal nen Grund für nen M54B30.

Bei 50 km/h im 5. liegt man würd ich sagen sehr schlecht vom Verbrauch her, dann befindet man sich ja eher in der unteren linken Ecke des Muscheldiagramms. Knapp unter Vollast bei entsprechender Drehzahl ausm Diagramm sollte doch das Verbrauchsminimum liegen. Welche Gaspedalstellung dann dazu gehört ist natürlich noch ne andere Frage, aber Nährungsweise sollte sich das schon nachstellen lassen.

Dass die Geschwindigkeit leider quadratisch in die Fahrwiderstände eingeht ist mir klar. Daher ja auch die Frage, welche Drehzahl zum minimalen Verbrauch gehört.
Trotzdem danke für den Link!

*Spaßmodus an* Wir können dann auch noch dikutieren, ob man hinsichtlich cW-Wert lieber offen oder geschlossen bzw. mit oder ohne Klima fährt. *Spaßmodus aus*
 
Nun ist die gefürchtete Antwort da :D. *duck*
Wenn so ein Prius nicht annähernd so hässlich wäre und wenigstens ein wenig fahrspaß vermitteln würde... ähm, nein nie nich kaufen;).
Hast schon recht, ich fahr den Z4 ja um Spaß zu haben und nicht um Sprit zu sparen. Ich hoffe, ich werde jetzt nicht aus dem Forum verbannt.
Aber son Kennfeld fänd ich nach wie vor spannend *g*.
 
Das mit dem fehlenden 6. Gang ist echt ärgerlich, aber so hat man ja nochmal nen Grund für nen M54B30.
Der M54B30 hat mehr Hubraum und verbraucht dadurch mehr ...
... Du meinst wohl eher das 6-Gang-Getriebe mit dem Spargang, der den Verbrauch um gute 15% senken kann.

Kannst ja mal schauen was ein 6-Gang-Getriebe im Austausch samt Kardanwelle kosten wird und ab welcher km-Leistung sich die Umrüstung amortisieren wird.

Bei 50 km/h im 5. liegt man würd ich sagen sehr schlecht vom Verbrauch her, dann befindet man sich ja eher in der unteren linken Ecke des Muscheldiagramms. Knapp unter Vollast bei entsprechender Drehzahl ausm Diagramm sollte doch das Verbrauchsminimum liegen. Welche Gaspedalstellung dann dazu gehört ist natürlich noch ne andere Frage, aber Nährungsweise sollte sich das schon nachstellen lassen.
Bedenke, dass das Muscheldiagramm eine Aussage über die Effizienz trifft, nicht über den absoluten Verbrauchswert !!!

*Spaßmodus an* Wir können dann auch noch dikutieren, ob man hinsichtlich cW-Wert lieber offen oder geschlossen bzw. mit oder ohne Klima fährt. *Spaßmodus aus*
Bei Höchstgeschwindigkeit ist hauptsächlich der Luftwiderstand die begrenzende Größe.

Du kannst nun selber ausprobieren ob Du offen oder geschlossen ein höheres Tempo erreichst ;)
 
Der M54B30 hat mehr Hubraum und verbraucht dadurch mehr ...
... Du meinst wohl eher das 6-Gang-Getriebe mit dem Spargang, der den Verbrauch um gute 15% senken kann.

Kannst ja mal schauen was ein 6-Gang-Getriebe im Austausch samt Kardanwelle kosten wird und ab welcher km-Leistung sich die Umrüstung amortisieren wird.

Ich dachte beim 6. Gang eher an meinen lieben Drehzahlbegrenzer, daher wird das auch nichts mit dem praktischen Cw-Wert Versuch. Eine etwas längere Übersetzung wäre wirklich toll, genug Reserven hätte der 2.5er finde ich noch.

Bedenke, dass das Muscheldiagramm eine Aussage über die Effizienz trifft, nicht über den absoluten Verbrauchswert !!!

Das stimmt natürlich, wie dumm von mir!!! Da habe ich vorschnell Verbauch mit Wirkungsgrad gleichgesetzt. Das ist natürlich totaler Quatsch!
 
frank, du hast urlaub...also bitte.:@

hier das muscheldiagramm mal durch die leistungshyperbeln (Linien konstanter Leistung) und um den fahrwiderstand ergänzt. man sieht gut, dass ein weiterer gang (z.b. ein sechster) im Beispiel die Drehzahl von knapp 4.000 auf etwas über 3.000 senkt. das hat bei GLEICHER Geschwindigkeit (=120km/h) zur folge, dass man auf der Linie der konstanten Leistung - immer nur auf dieser und statt nach belieben - in Richtung Verbrauchsbestpunkt wandert.

das ergibt hier einen Vorteil von 8% und einen geräuschärmeren betrieb.

ein weiterer gang würde noch mal einige Prozente bringen...hier sieht man also ganz gut warum porsche bald ein 7 gang handschaltgetriebe anbietet bzw. ZF ein 9 gang AT-getriebe. damit bei solch niedrigen Drehzahlen noch kraft fürs beschleunigen übrig ist (hier: beschleunigungsüberschuss), wird ordentlich Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen bereitgestellt. wodurch? durch downsizing...:)

....ich geh knacken, nix urlaub.:confused:

Verbrauchskennfeld.jpg
 
Coole Darstellung der Zusammenhänge, sowas habe ich auch noch nie gesehen.
Und das jetzt für den Z4 2.5 ;) *träum*.
 
Der M54B30 hat mehr Hubraum und verbraucht dadurch mehr ...
Bedenke, dass das Muscheldiagramm eine Aussage über die Effizienz trifft, nicht über den absoluten Verbrauchswert !!!

Hi,
ich will wissenschaftlich mitzerpflücken ;)

hab ich den Satz richtig verstanden?
Ich kann zwar mit meinem Motor in dem idealen Bereich liegen der Muschel. Da aber die Fahrgeschwindigkeit in dem Diagramm nicht berücksichtigt werden, kommt irgendwann Mr. Fahrwiderstand (nicht nur Luftwiderstand, auch Rollw. etc.) ins Spiel und treibt uns damit den Verbrauch in die Höhe!

An was ich grad noch rumgrübele:
Die Benennungen der Y-Achse.

Einmal eff. Mitteldruck und spez. Arbeit. Laut Wiki stehen sich die beiden Spezl ja im Zusammenhang. Nämlich nur durch, ich nenn es mal die Proportionalitätskonstante des Hubraums, richtig?

Mit was ich wieder das Downsizing erklären könnte: Entweder ich erhöhe den effl. Mitteldruck dadurch dass ich die Ladungswechselarbeit minimiere (Turbo, Kompressor, was auch immer) oder ich erhöhe einfach den Hubraum (so wie früher). Was allerdings zur Folge hat, dass mein Verbrauch ansteigt.

Oder verdreh ich da jetzt was völlig?

Gruß, Jochen
(der sich über den N46B20 und sein leichtes Ruckeln beim Beschleunigen immer noch ärgert)
 
Der M54B30 hat mehr Hubraum und verbraucht dadurch mehr ...
Bedenke, dass das Muscheldiagramm eine Aussage über die Effizienz trifft, nicht über den absoluten Verbrauchswert !!!

Hi,
ich will wissenschaftlich mitzerpflücken ;)

hab ich den Satz richtig verstanden?
Ich kann zwar mit meinem Motor in dem idealen Bereich liegen der Muschel. Da aber die Fahrgeschwindigkeit in dem Diagramm nicht berücksichtigt werden, kommt irgendwann Mr. Fahrwiderstand (nicht nur Luftwiderstand, auch Rollw. etc.) ins Spiel und treibt uns damit den Verbrauch in die Höhe!

An was ich grad noch rumgrübele:
Die Benennungen der Y-Achse.

Einmal eff. Mitteldruck und spez. Arbeit. Laut Wiki stehen sich die beiden Spezl ja im Zusammenhang. Nämlich nur durch, ich nenn es mal die Proportionalitätskonstante des Hubraums, richtig?

Mit was ich wieder das Downsizing erklären könnte: Entweder ich erhöhe den effl. Mitteldruck dadurch dass ich die Ladungswechselarbeit minimiere (Turbo, Kompressor, was auch immer) oder ich erhöhe einfach den Hubraum (so wie früher). Was allerdings zur Folge hat, dass mein Verbrauch ansteigt.

Oder verdreh ich da jetzt was völlig?

Gruß, Jochen
(der sich über den N46B20 und sein leichtes Ruckeln beim Beschleunigen immer noch ärgert)
 
Hi Frank,

*FreuÜberWissenschaftlichZerpflüg* :grill

man sollte ja immer kritisch die Quellen im Netz betrachten.

Wiki:
http://de.wikipedia.org/wiki/Mitteldruck
[...] Die so erhaltene Kurve wird integriert und anschließend auf das gesamte Hubvolumen bezogen. Der in Wirklichkeit stark schwankende Zylinderdruck wird also als eine konstante Größe dargestellt [...]

Ich vermisse im Gegensatz zum Motorlexikon noch die Zylinderzahl z. Sie wird eigentlich nicht erwähnt. Was ich ein wenig bedauerlich finde, denn es wird dann von Drehmoment geredet von x-Takt Motoren.

Was ich noch komisch finde:
Die kommt denn das Motorlexikon auf das Ergebnis der Integration von dwk --> wk? Gut ich muss schauen wie man aufleitet:
Motorlexikon:
[...] Für die differenzielle Änderung der Gasarbeit dwK am Kolben eines Zylinders folgt mit dem Zylinderdruck p, dem Bohrungsdurchmesser D und der differenziellen Änderung des Hubes ds [...]

Macht es sich die Wiki leicht?

Ich schaue demnächst mal nach Integrationsregeln ... das würde mich echt mal interssieren!
 
Wiki:
http://de.wikipedia.org/wiki/Mitteldruck
[...] Die so erhaltene Kurve wird integriert und anschließend auf das gesamte Hubvolumen bezogen. Der in Wirklichkeit stark schwankende Zylinderdruck wird also als eine konstante Größe dargestellt [...]

Ich vermisse im Gegensatz zum Motorlexikon noch die Zylinderzahl z. Sie wird eigentlich nicht erwähnt. Was ich ein wenig bedauerlich finde, denn es wird dann von Drehmoment geredet von x-Takt Motoren.

Die Zylinderzahl kann man ganz einfach mit einbringen, indem man "V_H = V_h * z " setzt. Im Umkehrschluss natürlich " V_h = V_H / z " . V_h bezieht sich also nur auf einen, V_H auf alle Zylinder. Für einen 2- bzw. 4-Takt-Motor ist es ja egal, wieviel Hubraum oder Zylinder er hat. Das Arbeitsspiel bleibt ja das gleiche.

Was ich noch komisch finde:
Die kommt denn das Motorlexikon auf das Ergebnis der Integration von dwk --> wk? Gut ich muss schauen wie man aufleitet:
Motorlexikon:
[...] Für die differenzielle Änderung der Gasarbeit dwK am Kolben eines Zylinders folgt mit dem Zylinderdruck p, dem Bohrungsdurchmesser D und der differenziellen Änderung des Hubes ds [...]

Macht es sich die Wiki leicht?

Ich schaue demnächst mal nach Integrationsregeln ... das würde mich echt mal interssieren!

Du meinst von
img.php4


auf

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?

Das ist an und für sich das gleiche, da das Kreisintegral das "d" vor der Kolbenarbeit ersetzt. Die Berechnung für das Volumen eines Zylinderkörpers ist V= r² * h * pi = (D/2]^2 * h * pi . Im Fall des Motors ist ds die Änderung die Höhe h, da sich das Hubvolumen je nach Kurbelwinkel ändert und sich somit die Kolbenarbeit verringert/ vergrößert (daher das d vor dem s).

Ich werde später noch eine Formel zur Verbrauchsberechnung hochladen.

Grüße,
Henrik
 
Die Zylinderzahl kann man ganz einfach mit einbringen, indem man "V_H = V_h * z " setzt. Im Umkehrschluss natürlich " V_h = V_H / z " . V_h bezieht sich also nur auf einen, V_H auf alle Zylinder. Für einen 2- bzw. 4-Takt-Motor ist es ja egal, wieviel Hubraum oder Zylinder er hat. Das Arbeitsspiel bleibt ja das gleiche.

Hi Henrik,
danke für die ausführlichen Erklärungen :-).
Ich wollte damit sagen, dass ich es schade finde, dass der Wiki Artikel es nur für einen Zylinder betrachet; der Vollständigkeit halber hätte man V_H noch beisteuern können.

Du meinst von
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auf

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?

Japp ;), lang ists her.
Es ging mir mehr eigentlich um die Integrationsregeln (http://de.wikipedia.org/wiki/Tabelle_von_Ableitungs-_und_Stammfunktionen).
Aber jetzt ist in so fern der Groschen gefallen, dass wir ja den gesamten Flächeninhalt des Gasdiagramms berechnen. Wir integrieren ja in einem gewissen Bereich der X-Achse, nämlich im Bereich von V_h (das wäre der Weg von OT nach UT=s) sowie über die Y-Achse den Druck p.

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Interessant ist hierbei aber noch die grafische Darstellung der Flächen. Hängt es damit zusammen, dass wir Arbeit reinstecken (verdichten) und abgreifen (arbeiten)? Er schreibt ja dass theromdyn. Prozesse, die im Uhrzeiger laufen, positiv sind, entgegengesetzt eben negativ.
Je kleiner wir Fläche II halten, desto effizienter wird der Motor, da ja folgendes geschrieben steht:

"Verwandelt man die so erhaltene Fläche in ein Rechteck mit der Grundlinie des Hubvolumens Vh, so entspricht die Länge der Seitenlinie dem Mitteldruck pmi bzw. der spezifischen Arbeit wi."

Dann würde mich jetzt noch interessieren, wie ich denn z.B. bei einem Sauger meinen eff. Mitteldruck erhöhe. Da fällt mir nur die Minimierung der Ladungswechselarbeit ein, z.B. durch ein Schaltsaugrohr, Ventilsteuerzeiten, minimiere die Reibung, ...
Ja, eigentlich gute Frage: Wie drehe ich denn an der Leistungsschraube beim Saugmotor? Entweder über Drehzahl oder Drehmoment ...

Viele Grüße,
Jochen (der ab morgen in Urlaub ist, aber sich dann wieder der Diskussion anschliessen möchte :-) )
 
Dann würde mich jetzt noch interessieren, wie ich denn z.B. bei einem Sauger meinen eff. Mitteldruck erhöhe. Da fällt mir nur die Minimierung der Ladungswechselarbeit ein, z.B. durch ein Schaltsaugrohr, Ventilsteuerzeiten, minimiere die Reibung, ...
Jupp, sehe ich auch so.

Ja, eigentlich gute Frage: Wie drehe ich denn an der Leistungsschraube beim Saugmotor? Entweder über Drehzahl oder Drehmoment ...
Wenn Du Chiptuner bist, dann erhöhst Du die Drehzahl etwas, spritzt mehr ein und schon hast Du eine höhere ausweisbare Maximal-Leistung für die technischen Daten ("Papierleistung"). 10 bis 15% schaffste beim Sauger irgendwie.

Wenn Du jedoch kundenoptimiert tunst, erhöhst Du das Drehmoment im unteren und mittleren Drehzahlbereich und machst nix an der Max-Drehzahl, da die im Kundenalltag kaum Relevanz hat. Dadurch erhöhst Du nicht die "Papierleistung", jedoch die drehzahlspezifische Leistung im unteren und mittleren Bereich.
 
integrieren der arbeitsfläche bringt nichts. dafür kennt ihr die funktion (verdichtungs-/arbeitskurve) nicht. solch komplexe kurven werden von rechnern aufm prüfstand aufgezeichnet und "integriert", so dass am ende eine arbeitsfläche herauskommt. W=p*dV ist nur eine funktion, die euch sagt, was theoretisch (!) in einer fahrradpumpe passiert, wenn ihr den kolben reindrückt. das hat mit dem verbrennungsmotor (gaswechsel, zündung, wandwärmeübergänge,...) nichts zu tun.

saugmotor........ja, da krieg ich gleich gute laune.:@

gibt drei möglichkeiten dem saugmotor mehr leistung zu entlocken, nämlich durch erhöhung von drehzahl, mitteldruck und/oder hubraum.

hubraum:
das grundmoment steigt, die motoren werden aber auch schwerer, teurer, durstiger.
drehzahl:
selbst, wenn man die drehzahl beliebig steigern könnte (probleme: bauteilfestigkeit, reibung, gasdynamik, elastizität, schwingfestigkeit im ventiltrieb,...), so müsste man sich gedanken machen, wie man den "unteren" drehzahlbereich gestalten möchte, um nicht völlig kraftlos daher zu kommen. daher ist die entwicklung von motorradmotoren eine extrem spannende.
mitteldruck:
saugseite entdrosseln: generell können schaltsaugrohre einen aufladeffekt von einigen hundert mbar aufbauen (vergleichbar mit der mildaufladung eines N54), lange leitungen zum ventil vermeiden bzw. optimieren um wellendynamik auszunutzen, geeignete durchmessersprünge (beispiel welle der drosselklappe) auswählen aber knicke, kanten vermeiden, ausreichend konisch zulaufende "länge" bereitstellen um druck aufzubauen, wenn das einlassventil offen ist (auch wellendynamik), luftfilter optimieren, lage des einlassventils, des einlasskanals (länge, lage, winkel, durchmesser) optimieren, bewegte teile erleichtern, beschichtungen im ventiltrieb zur reib- verschleißminimierung. abgasseite NICHT prinzipiell entdrosseln (thema sportauspuff mit aussage: vermindert den widerstand des motors....mehr leistung....als hätte der hersteller bewusst mehr strömungswiderstand eingebaut), sondern auf die einlassseite abstimmen, auf identische längen der einzelnen abgasstränge bis zu deren zusammenführung achten UND entsprechend der zylinderzahl abstimmen, damit die einzelnen abgaspulsationen sich nicht gegenseitig beeinflussen.

naja, usw. man sollte unterscheiden zwischen einer kompletten neuauslegung, wo man sämtliche freiheiten hat und zwischen einem vorhandenem saugmotor, wo man begrenzt eingreifen kann.
 
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