Wieso "streuen" Motoren in der Leistung?

[Jonny]

Wieso gibt es Motoren die weniger Leistung haben als versprochen und welche die mehr Leistung haben als versprochen? Werden die nicht durch CNC Fräsmaschinen alle gleich hergestellt? Müssten die also nicht eigentlich auch alle die gleiche Leistung haben?

Es wird ja oft berichtet das diverse Lamborghini von früher weniger Leistung als angegeben gehabt haben sollen, dafür diverse andere Autos nach oben streuen. Mich wundert das irgendwie etwas und ich verstehe nicht warum.

Vielleicht kann mir ja jemand auf die Gänge helfen damit ich nicht dumm sterben muss (bald 22...mein Leben läuft mir davon!)

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[floater]

Die Toleranz bei den Moten resultiert zum einen ja auch aus den ganzen anderen Toleranzen bei der Herstellung.

Bei ner CNC-Fräse gibt es ja auch Toleranzen. Die eine ist genauer als die andere. Beim Werkzeug gibt es ja ausserdem auch Verschleiss, also am Anfag wird sie bestimmt genauer arbeiten als kurz vorm Wechseln.

Mal passen die ganzen Toleranzen besser zusammen und mal eben schlechter.

Es hängt ja von jedem Hersteller ab was sie halt angeben. Bei Porsche kann man eigentlich fast sicher sein, das der Motor die angegebene Leistung auch hat. lamborghini hat lieber etwas mehr aufm Papier als auf der Straße

[idontknow]

Dem kann ich mich nur anschließen. Aus wievielen hunderten Teilen besteht ein Motor? Die eine Welle ist mal 0,1 mm weniger im Durchmesser als die andere, die andere 0,1mm größer usw. Das produziert mal etwas mehr (Gleit)lagerreibung, mal etwas weniger. Im Laufe des Betriebes verändert sich der Zahnabstand des Zahnriehmens/Steuerkette ein wenig (Kette wird etwas länger mit der Zeit, was die Steuerzeiten um ein paar mikrosekunden Verändert) usw. All das addiert sich eben zu gewissen Nuancen beim Wirkungsgrad.

Allerdings bekommt jedes Fertigungsteil vom Konstrukteur auch eine Vorgabe wie dieses maximale Abweichung sein darf. Damit kann man dan abschätzen wie groß die Streung sein wird und ob sie innerhalb des vorgeschriebenen Rahmens ist.

Je enger diese Toleranz ist und je genauer diese Kontrollen ob es wirklich eingehalten wurde, desto "besser" wird der Motor natürlich. Je genauer man sein möchte, desto teurer wird es allerdings wieder.

Man kann sich also sicher sein, das eine Formel 1 Nockenwelle an den Lagerstellen garantiert "runder" ist als die bei einem Serienfahrzeug, wo sie eventuell eine gaaaaaaanz leichte Ellipsenform hat. Das das Ellipsenform hat, kann natürlich kein Mensch erkennen so wenig ist das... aber im Zusammenspiel von abertausenden Einzelteilen (wenn man das komplette Auto betrachtet, weil Getriebe, Antriebsstrang usw gehen ja mit in die Leistungsmessung auf dem Prüfstand ein) macht es eben etwas aus.

[double-p]

Daher werden in "Production Racer" die Motoren auch mit handverlesenen Teilen

bestueckt --> zwar alles Serienteile, aber in der Gesamtwirkung halt moeglichst

weit oben "gestreut"

(inclusive solcher Spaesse wie Kolben, Pleuel etc exakt auszuwiegen)

[Gast]

Wie stark teilweise diese Toleranzen sind, kann man z.B. daran sehen, dass bei grossen Herstellern bestimmte Teile nachgemessen werden (zur Qualitätssicherung) und dann mit passenden Teilen zusammengebaut werden, also Teile die eher grössere Durchmesser haben zusammen und Teile mit kleineren Durchmessern ebenfalls zusammen. So hat man dann im Endeffekt einen passenden Motor oder ein passendes Getriebe, aber innerhalb der Serie gibt es welche bei denen die Toleranzen eben voll nach oben ausgenutzt wurden und welche bei denen die Toleranzen eher nach unten genutzt wurden.

[netburner]

Der bekannteste Fall von "großer Streuung" dürfte ja der 55er Kompressor Motor von AMG sein, der bei den ersten E55 und SL55 noch mit 476PS angegeben wurde, wo aber eigentlich alle Motoren so gut zusammengebaut waren, dass die tatsächliche Leistung deutlich darüber lag, was dann zu einer Anpassung auf 500PS in den Papieren führte. Auch die 63er AMG Motoren sollen wohl, wie das so schön heißt, "sehr gut im Futter stehen"

[G1zM0 CO]

Dem kann ich mich nur anschließen. Aus wievielen hunderten Teilen besteht ein Motor? Die eine Welle ist mal 0,1 mm weniger im Durchmesser als die andere, die andere 0,1mm größer usw.

Bei 0.1 mm hast du aber schon ärgere Probleme. Das macht bei 6000min^-1 schon ziemlich was aus.

[idontknow]

War nur ein Beispiel... mir ist schon bewusst das das eine sehr grobe Toleranz ist.

[ephox]

Habe mal bei Mercedes in der Teileproduktion für LKW-Motoren gearbeitet. Die größte Toleranz war dort + / - 0,01mm. An besonders wichtigen Motorenteilen (Schwungrädern etc) eher + / - 0,001 mm.

Verändert eine solche Toleranz wirklich die Motorenleistung derart stark? Kann ich mir nicht vorstellen.

[double-p]

also fuer "krasse" Beispiele.. bei Motoren mit Fertigung eher so in den 80ern (oder davor)

sind da sehr schnell mal >20PS beisammen wenn Kolben+Pleuel alleine im Gewicht auf's

Miligramm genau zueinander passen.

Was so normale "Serienhobel" angeht - es gibt halt Hersteller, die da sehr darauf

achten und andere halt weniger.

Wenn man dann in die Gegang 0,001 geht, kommen auch Rauhtiefen (speziell in Lagern)

auch noch zum tragen (im doppelten Sinne )

Mechanisches Motortuning ist ein interessantes, aber auch weites Feld

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[der_messias]

Habe mal bei Mercedes in der Teileproduktion für LKW-Motoren gearbeitet. Die größte Toleranz war dort + / - 0,01mm. An besonders wichtigen Motorenteilen (Schwungrädern etc) eher + / - 0,001 mm.

Verändert eine solche Toleranz wirklich die Motorenleistung derart stark? Kann ich mir nicht vorstellen.

Warum nicht, wenn z.B. die Kolben am unteren Ende der Toleranz sind und die Laufbuchsen am oberen Ende, dann entsteht dort ein Mikrospalt, durch den natürlich minimalst der Druck bei der Verbrennung abfällt. Die Folge ist minimalst weniger Leistung. Wenn man jetzt all diese kleinen Fehler aufsummiert, kann das im schlechtesten Fall schon ein paar PS ausmachen.

[double-p]

dazu noch das kolben/pleuel gewicht.

man kann sich das schlecht "vorstellen", aber es ist sehr essentiell.

[matelko CO]

Verändert eine solche Toleranz wirklich die Motorenleistung derart stark? Kann ich mir nicht vorstellen.

Kleiner Tipp für technisch/naturwissenschaftlich geprägte Menschen, die auch vor ein wenig Mathematik nicht zurückschrecken (weil die Mathematik kann Abhängigkeiten immer noch am genauesten beschreiben): Beschäftige Dich mal mit dem sog. "Gauß'schen Fehlerfortpflanzungsgesetz". Dann wird sehr schnell klar, welche Einflußgröße sich wie stark auf eine Ausgangsgröße auswirkt.

Oder verallgemeinert: warum bereits kleinste Abweichungen, die für sich genommen unbedeutend scheinen, große Wirkungen haben können.

Wenn man jetzt all diese kleinen Fehler aufsummiert, kann das im schlechtesten Fall schon ein paar PS ausmachen.

Klugscheißmodus:

Nix Aufsummieren, so einfach geht das nicht. Eine Summe bildet die Fehlerfortpflanzung ziemlich realitätsfern (im Sinne von zu gedämpft) ab...

[der_messias]

Klugscheißmodus:

Nix Aufsummieren, so einfach geht das nicht. Eine Summe bildet die Fehlerfortpflanzung ziemlich realitätsfern (im Sinne von zu gedämpft) ab...

Arrrrg, jetzt weiß ich auch wieder, warum ich kein QM mache, sondern lieber vor dem REM oder im Labor sitze

[S.Schnuse CO]

Beschäftige Dich mal mit dem sog. "Gauß'schen Fehlerfortpflanzungsgesetz". Dann wird sehr schnell klar, welche Einflußgröße sich wie stark auf eine Ausgangsgröße auswirkt..

Das erinnert mich doch sehr stark an mein Physikpraktikum.

[double-p]

matelko: er meinte das "aufsummieren" sicherlich nicht im wissenschaftlichen Wortsinn *augenverdreh*

[idontknow]

Hier bitteschön

http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerfortpflanzung

Ich glaube allerdings nicht das das für ein so umfangreiches System wie ein Auto analytisch machbar ist...

[matelko CO]

Ich glaube allerdings nicht das das für ein so umfangreiches System wie ein Auto analytisch machbar ist...

Nun, es geht darum ein Gefühl dafür zu bekommen, wie die Toleranzen der jeweiligen Einflußfaktoren sich zu einer finalen Abweichung entwickeln. Zum grundsätzlichen Verständnis kann man das relativ einfach abschätzen, das muß man nicht verkomplizieren:

Leistung = (Masse x Beschleunigung x Weg) / Zeit

= (Masse x Weg²) / Zeit³

Wenn Du hiermit eine Fehlerrechnung durchführst (und dazu brauchst Du keine realen Zahlenwerte), dann hast Du schon einen sehr guten Überblick darüber gewonnen, ob die Abweichungen bei den Abmessungen des Brennraums und Kolbens oder die Abweichungen bei den Massen des Kolbens und Pleuels einen größeren Einfluß auf die Leistungsschwankungen ausüben...

Anmerkung: Aus der obigen Formel geht die Antwort nicht unmittelbar hervor, da die Fehlergrößen aller Parameter stets im Quadrat einfliessen. Es kommt also auf die partiellen Ableitungen der Funktion an.

[Alex7]

"Bei Porsche kann man eigentlich fast sicher sein, das der Motor die angegebene Leistung auch hat. lamborghini hat lieber etwas mehr aufm Papier als auf der Straße" -> Also mein Porsche hatte 5% weniger Leistung als angegeben und dies gemessen auf dem Porsche Prüfstand in einer Porsche Garage. Leider. Mit einem moderaten Chiptuning, hatten wir die Herstellerangaben dann zuerst überhaupt erfüllt. 

[Sarah-Timo VIP CO]

ALPINA ist ein weiteres gutes Beispiel für den Streueffekt. Die Fahrzeuge erreichen in der Regel immer die angegebene Leistung oder mehr. In Sachen Verbrauch (zugegebenermaßen ein sehr individueller und von vielen Faktoren abhängiger Faktor) unterbietet ein ALPINA sogar gerne mal die Herstellerangabe. Jedes meiner Fahrzeuge war im Gesamtdurchschnitt sparsamer als die Herstellerangabe vorgab bei ziemlich sportlicher Fahrweise. 

[991 CO]

Zweimal Leistingsprüfstand mit den 991er. 3.4 l = 361 PS, 3.8 l = 406 PS.

Drehmomente dafür knapp unter Herstellerangabe.

[erictrav]

Porsche  PS zählen immer doppelt. 

[Andreas. CO]

vor 6 Stunden schrieb Alex7:

Also mein Porsche hatte 5% weniger Leistung als angegeben

Modell - Variante - KM Stand - Benzinsorte … ? So pauschal deine Aussage klingt, kann das alles sein. „Moderates Tuning“ deutet auf Turbo hin, da gibts dann auch wieder unzählige Varianten, 4WD, 2WD, PDK, Schaltgetriebe … etc. etc.  

[nero_daytona CO]

vor einer Stunde schrieb erictrav:

Porsche  PS zählen immer doppelt. 

Und Ferrari PS nur die Hälfte 

 

Zumindest früher und insbesondere beim F355. Den hätte kein Tuning der Welt auf die kolportierten 380 Cavallinos gehievt. 

[Andreas. CO]

Stelle mir solche Debatten in dieser Art vor „Was machen Sachen, Luigi? Ist da alles paletti, Ferrari e passione, nichta diese Zahlenklimbim“