Verbrauch F800S bei Höchstgeschwindigkeit?

[alpha_alpha]

Ja, ist ja alles richtig. Aber dennoch braucht z.B. die F800S für 155km/h nur etwa 34PS. Die gedrosselten F800S mit 34PS gehen nämlich real etwa 155km/h.
Aber mein Auto (Nissan Pixo) geht mit seinen 68PS (doppelte Leistung) ebenfalls nur 155km/h.
Also braucht mein Auto für die gleiche Geschwindigkeit etwa Pi mal Daumen doppelt so viel PS wie ein Motorrad.

Entscheidend ist, wieviel Leistung am Antriebsrad zur Verfügung steht und da geht - speziell bei der F800 SEHR wenig von der Kurbelwelle bis zum Rad verloren - ganz im Gegensatz zu deinem Pixo, wo ein großes Schaltgetriebe mit dickem 80er Öl, und zusätzlichem Differentialgetriebe mit einigen Lagern bis zu den Halbachsen viel Leistung frisst. Ich denke, da erreichen auch nicht viel mehr als 34 Ps die Reifen.

[HarrySpar]

Entscheidend ist, wieviel Leistung am Antriebsrad zur Verfügung steht und da geht - speziell bei der F800 SEHR wenig von der Kurbelwelle bis zum Rad verloren - ganz im Gegensatz zu deinem Pixo, wo ein großes Schaltgetriebe mit dickem 80er Öl, und zusätzlichem Differentialgetriebe mit einigen Lagern bis zu den Halbachsen viel Leistung frisst. Ich denke, da erreichen auch nicht viel mehr als 34 Ps die Reifen.

Wie? Du meinst, von den 68PS an der Kupplung meines Pixos gehen bis zu den Antriebsrädern 34PS (50%) verloren?
Niemals!
Das wäre ein Armutszeugnis für alle Getriebehersteller, wenn das so wäre.
Der Pixo hat ja Frontantrieb. D.h. Getriebe und Differential sind in einem Gehäuse zusammen. Wenn da 50% der Leistung (in diesem Fall 34PS) verloren gehen würden, sprich in Wärme übergehen würden, dann überleg mal, was passieren würde - Das Getriebe bräuchte einen eigenen großen Kühler, der die 34PS (=25kW) Wärmeleistung abführt. Oder aber das Getriebe würde nach einigen Kilometern hellrot glühen.
Nein nein, mehr als vielleicht 10% der Leistung an der Motorkupplung gehen auch da bestimmt nicht verloren.

[Roadslug]

Bei einem Frontantrieb wie beim Pixo kann man mit 8% - 12% Verlustleistung im Antriebsstrang rechnen. Ein großer Anteil der Verlustleistung kommt durch die Walkreibung in den Reifen. Daher und auch weil ein Kettenantrieb wesentlich wirtschaftlicher arbeitet als ein Ausgleichsgetriebe nebst Antriebswellen ist bei einem Motorrad die Verlustleistung nur ca. halb so groß.
50% Verlust, das wäre ja uferlos, vor allem weil die Verlustleistung in Form von Wärme entsteht. Da bräuchte man fast nochmals ein Kühlsystem wie beim Motor.

Roadslug

[pantah]

Unter http://itos-gmbh.com/f800/BMW_F800_MTZ_06-06-13.pdf findet ihr eine Publikation von BMW/Rotax zum F800S-Motor. Auf der letzten Seite steht ein (leicht beschönigtes?) Muscheldiagramm. Mit etwas gutem Willen kann man das auch lesen. Etwas weiter vorne das Gangdiagramm. Beides zusammen beantwortet mehr als die hier gestellte Frage.

Viel Vergnügen beim Umrechnen, Stephan

[HarrySpar]

Pantah: Wow geil! Ist ja hoch interessant. Schade, daß man die Zahlen in den Muscheln nicht so gut lesen kann. Genau so ein Diagramm haben wir im Studium auch erstellt an einem VAG-Dieselmotor, 1,5L.

Die Zahlen in den Muscheln tragen die Einheit "Gramm Benzin pro Kilowattstunde geleistete Arbeit an der Kupplung".
Werte so um die 250 oder 350 sind da ganz gängige Werte.

Wenn man den Heizwert von Benzin zu 12kWh/kg annimmt, käme man bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauch von 250g/kWh auf einen Wirkungsgrad von:
1kWh / (12kWh/kg x 0,25kg) = 33,3%.

Kann irgendjemand die Zahl lesen, die an dem kleinen Kreis des geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauchs (bei 5100min-1 und 11,2 bar Mitteldruck) steht, lesen? "235"?

Aber eines macht mich stutzig: Die obere Grenzkurve müßte vom Verlauf her doch der Drehmomentkurve entsprechen. Das käme ja dann überhaupt nicht hin. Von 3000min-1 bis 8500min-1 so eine glattgezogene flache Kurve!?! Das kann doch nicht sein.
Roadslug, was meinst du dazu?
Kann das wirklich das Verbrauchsdiagramm unserer F800 sein? Oder ist das einfach irgendein x-beliebiges Diagramm?

[Roadslug]

Leider ist meine Kopie von der Veröffentlichung auch nicht besser als die in dem o. g. Link. Daher kann ich die Zahlen also auch nur raten. Ich muss gestehen, dass ich immer so meine liebe Not hatte, diese Muschel-Diagramme richtig zu interpretieren. Aber es ist schon richtig, die obere Kurve stellt den Verbrauch bei maximalem Mitteldruck, also voll geöffneter DK dar und man könnte annehmen, dass das (näherungsweise) dem Drehmomentverlauf entspricht. Warum der Drehmomentverlauf im Bild 11 anders aussieht kann ich auch nur vermuten. Möglicherweise wurden für die Veröffentlichung Diagramme von unterschiedlichen Fahrzeugen genommen, schließlich ging es dabei nur um das Prinzip. Oder der zunehmende Einfluss der Reibleistung bei höherer Drehzahl bewirkt ein Abfallen des Drehmoments bei gleichbleibendem Verbrauch.

Roadslug

[HarrySpar]

Also ist das ein x-beliebiges Diagramm und nicht das der F800!?!
So ein Mist!

[pantah]

Das Diagramm ist von BMW/Rotax und entspricht gemäss Text der F800S/ST. Die Drehmomentkurve ist wohl beschönigt, wie ich oben vermerkt habe. Wieweit dies auch die spezifischen Verbrauchswerte betrifft, kann ich nicht beurteilen.

Einige Zahlen lassen sich besser lesen als andere. Von dort ausgehend kannst Du Dich äquidistant durchzählen.

Insgesamt eine Werbeschrift mit ein paar weiterreichenden Informationen, Stephan

[HarrySpar]

Das Diagramm ist von BMW/Rotax und entspricht gemäss Text der F800S/ST. Die Drehmomentkurve ist wohl beschönigt, wie ich oben vermerkt habe. Wieweit dies auch die spezifischen Verbrauchswerte betrifft, kann ich nicht beurteilen.

Einige Zahlen lassen sich besser lesen als andere. Von dort ausgehend kannst Du Dich äquidistant durchzählen.

Insgesamt eine Werbeschrift mit ein paar weiterreichenden Informationen, Stephan

"Äquidistant" kann ich mir eigentlich nicht vorstellen. Ich kann die Angaben "400" (Orange) sowie die weiteren Angaben "380" bis "300" noch einigermaßen erkennen. Ginge es dann äquidistant weiter, dann kämen ja noch die Werte "280" über "200" bis hin zu dem kleinen Kreis mit dann logischerweise "180".
Aber erstens sieht die Zahl an dem kleinen Kreis so gar nicht nach "180" aus und zweitens würde das einem Wirkungsgrad von (1kWh / (12kWh/kg x 0,18kg)) = 0,463 (46,3%) entsprechen, was ich mir beim besten Willen bei einem Ottomotor auch nicht im verbrauchsgünstigsten Betriebspunkt vorstellen kann.

Die Drehmomentkurve wäre dann ja schon echt krass beschönigt. Bei dem berühmten Loch bei etwa 4500min-1 müßte doch die Kurve weit nach unten eine Delle haben.

[pantah]

Guten Tag HarrySpar

Die Kurven sind fast sicher äquidistant. Dort wo Du aber den Bereich maximalen Wirkungsgrades vermutest, errate ich wieder 200. Damit ist der Wirkungsgrad immer noch sehr gut, aber etwas realistischer. Möglicherweise stammen die Kurven von einem Prüfstandslauf ohne das vom Gesetzgeber vorgeschriebene "Sonderzubehör", wiederspiegeln also das, was der Motor maximal leisten könnte, wenn er dürfte. Über die Randbedingungen wird ja kein Wort verloren. Auch die Dremomentkurve in Abbildung 11 ist recht stilisiert und nicht kohärent mit Abbildung 12. Leider bei weitem kein Einzellfall.

Es grüsst, Stephan

[HarrySpar]

Stephan (pantah): Hmmmm, "200" wäre unter der Annahme der Äquidistanzen ja dann der ganze Bereich von 4000 bis 6000min-1 und von 9bar bis 13bar!?! Und in dem kleinen Kringelchen wäre es aber dann "180". Ob das stimmen kann? Ich weiß nicht recht.

Aber zum Zusammenhang zwischen effektivem Mitteldruck und Leistung:

Dieses Diagramm zeigt oben an der oberen Grenzlinie bei 4500min-1 einen maximalen effektiven Mitteldruck von etwa 12,75bar. Habe mal bißchen rumgerechnet, ob dieser Wert stimmen kann.

Vom Wert (12,75bar bei 4500min-1) gehe ich jetzt mal aus und rechne weiter:

Die Arbeit eines einzigen Arbeitstaktes eines Zylinders errechnet sich zu:

Effektiver Mitteldruck x Hubvolumen. Also in diesem Punkt:

12,75bar x 0,0004m3 = 510Ws (0,0004m3 ist das Hubvolumen eines Zylinders beim F800-Motor)

Bei 4500min-1 gibt es pro Zylinder 2250 Arbeitstakte pro Minute (ein Arbeitstakt jede zweite Kurbelwellenumdrehung).
Folglich leistet der einzelne Zylinder bei den angenommenen Werten "12,75bar und 4500min-1":

510Ws x 2250 / 60s = 19125W = 19,125kW.

Folglich leisten beide Zylinder 19,125kW x 2 = 38,25kW.

Leistung ist Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit. Die Winkelgeschwindigkeit ist 2 x Pi x f = 2 x 3,141592 x 4500 / 60s = 471,24s-1

Nach dem Drehmoment aufgelöst:

Drehmoment = Leistung / Winkelgeschwindigkeit. Also:

Drehmoment = 38250W / 471,24s-1 = 81,17Nm

Hmmmm, 81,17Nm bei 4500min-1? Eigentlich hat die F800 bei 4500min-1 etwas weniger Drehmoment, oder?

Vielleicht liegt es wirklich nur an der "Schönung" der Kurve.

Harry

[pantah]

Schau Dir mal die von M-Tech veröffentlichte Kurven an:
Schon im Anlieferungszustand liegt dieser Motor in dem von Dir berechneten Bereich. Zugegeben ein Motor, der gut im Futter steht. Dann noch etwas Weichspüler drüber und Du triffst punktgenau.

Dein 180er Kringelchen ist wohl ein 200er, auch wenn ich die Farben vergleiche. Über der langen 200er Linie geht es vielleicht auf 197 runter um dann wieder leicht anzusteigen. Möglicherweise nur ein Artefakt der Interpolationsroutine.

Ohne weitere Angaben seitens des Herausgebers lässt sich nur spekulieren. Die Grössenordnung passt schon, im Detail ist nicht alles nachvollziehbar.

Vielleicht hat ja jemand noch ein Muscheldiagramm für die F800S/ST, bei dem die Randbedingungen eindeutig(er) sind, Stephan

[HarrySpar]

Stephan, da stimme ich dir zu.
Guter Nebeneffekt der ganzen Sache war, daß ich mit dem Begriff "mittlerer Zylinderdruck" jetzt wieder umgehen kann.

[pantah]

Guten Abend HarrySpar

Solange die Beziehungen linear sind, kann mit einer einschlägigen Fibel in der Hand nicht viel schief gehen. Ich schlage die Beziehungen auch immer wieder nach. Am Fehleranfälligsten ist die Einheitenumrechnerei, beispielsweise von Nockenwellenwinkelgrad pro PennySekunde auf die siderische Mondumlaufzeit als Bezugsgrösse;)

Inzwischen vermute ich, dass die geglättete Vollastkurve ein Artefakt der Interpolation ist, bestimmt durch den flachen Gradienten in diesem Bereich. Musste wohl etwas schnell gehen.

200g/kWh bei 13bar Mitteldruck beschreiben das Optimum. Bei Höchstdrehzahl und Vollast sind es dann 250g/kWh, was sich mit der Annahme in der ursprünglich gestellten Frage deckt. Unter Höchstgeschwindigkeit kommt man also nach seiner Rechnung 100km weit, bis die Benzinstandskontrolleuchte aufleuchtet.

Express war schon immer etwas teurer, Stephan

[HarrySpar]

Servus Stephan,

also insgesamt bin ich da schon sehr überrascht, welche Wirkungsgrade unser F800-Motor im Stande ist, zu erreichen.
Bei dem Motor dieser Benelli 3-Zylinder dürften die Wirkungsgrade wohl erheblich niedriger sein. "7,5L/100km Verbrauch" im Test. Und der Auspuff hinten war voller Ruß (Vollastanreicherung)!