Optimaler Drehzahlbereich für Schaltgetriebe

Gibt es optimale Drehzahlbereiche für verschiedene Fahrzeuge? Mir wurde gesagt, dass es für den Motor besser ist, mit etwas höheren Drehzahlen (z. B. 2500-3000 für meinen Tacoma) als mit niedrigen Drehzahlen (1000-1500) zu fahren.

Ich verstehe, dass viel von der Getriebegröße und den Übersetzungsverhältnissen für verschiedene Transen abhängt. Zum Beispiel ist die Übersetzung zwischen meinem 1. und 2. Gang ziemlich groß, so dass der Drehzahlabfall zwischen diesen beiden Geschwindigkeiten fast 1000 beträgt. Das heißt, um ein Schleppen beim Schalten in den 2. Gang zu vermeiden, muss ich den 1. auf fast 3000 U / min drehen, was resultiert in einem weniger angenehmen Motorgeräusch.

Gibt es für alle Geschwindigkeiten einen optimalen Drehzahlbereich, der die Lebensdauer des Motors verbessert, oder ist er geschwindigkeitsspezifisch? IOW, ist es weniger schlimm, niedrigere Geschwindigkeiten als höhere zu schleppen?

Können Sie als Bonusfrage erklären, warum höhere Drehzahlen in Bezug auf Motorgesundheit, Leistung und Kraftstoffeffizienz besser sind als niedrigere?

Wenn Sie Schleppen sagen, ist das eigentlich Schleppen im Sinne von echtem Tuckern? Oder denkst du nur, dass es unter der Drehmomentspitze liegt?
Schleppen bedeutet normalerweise, unter der Drehmomentspitze zu fahren, was ich meinte
Das ist nicht das, was Schleppen eigentlich bedeutet: mechanics.stackexchange.com/a/9388/57

Antworten (4)

Tatsächlich ist das Fahren mit etwas (Stichwort) höheren Drehzahlen viel besser (sowohl für die Kraftstoffeffizienz als auch für die Lebensdauer des Motors. Der Drehzahlbereich für die beiden kann unterschiedlich sein).

Teil 1. Motorlebensdauer:

Jeder Motor hat eine minimale Resonanzdrehzahl. Dies ist der Zeitpunkt, an dem Ihr Motor am wenigsten vibriert (stellen Sie sich dies als das Gegenteil von dem Punkt vor, an dem Ihr gesamtes Auto aufgrund von Überladung heftig zu zittern beginnt). Da die Vibration bei dieser Drehzahl minimal ist, wird der Verschleiß im Motor minimiert und ebenso die Reibung zwischen den Motorkomponenten. Das bedeutet natürlich, dass Sie Teile haben, die ruhiger und länger laufen. Dies kann auch Ihre Kraftstoffeffizienz erhöhen, da der Reibungsleistungsverlust minimiert wird.

Teil 2. Optimale Kraftstoffeffizienz:

Dieser Drehzahlbereich muss nicht derselbe sein wie derjenige für eine optimale Motorlebensdauer. Ihre Kraftstoffeffizienz ist am besten, wenn Sie das Auto nicht überarbeiten. Das hat mehrere Dimensionen. Fahren Sie das Auto idealerweise in einem hohen Gang, knapp unter der Mitte des Drehzahlmessers, wenn die Kraftstoffeffizienz am höchsten ist (dh wenn Sie fahren), aber wenn Sie Beschleunigung fordern, verbrauchen Sie viel Kraftstoff, um sehr wenig zu bekommen . Diese Fahrweise eignet sich am besten für die Autobahn. An den Stadtgrenzen wäre es am besten, den Motor bis zum Sweetspot anzuheben (wo die Resonanz am geringsten ist) und dann zu schalten, um die Drehzahl wieder nach unten zu senken, ohne dabei aggressiv mit dem Pedal umzugehen.

Niedrige Drehzahlen sorgen aus zwei Gründen für eine bessere Effizienz:

  1. Gleitreibung ist proportional zur Geschwindigkeit. (Je höher die Geschwindigkeit, desto größer die Reibung). Das gilt überall, von der Kurbelwelle über den Kolbenzylinder bis zum Getriebe. Ein Auto kann nur so hoch drehen, weil ab einem bestimmten Punkt die erzeugte Leistung geringer ist als die zur Überwindung der Reibungskraft benötigte.

Fazit: Weniger Geschwindigkeit, besserer Wirkungsgrad.

  1. Volumetrischer Wirkungsgrad. (Höhere Drehzahl, geringerer volumetrischer Wirkungsgrad) Bei niedrigen Motordrehzahlen, wenn der Motor den Auslasstakt und den Ansaugtakt durchläuft, kann Luft leicht austreten und den Motorzylinder füllen. Mit zunehmender Motordrehzahl wird es für das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch immer schwieriger, den Zylinder zu verlassen (im Auslasstakt) und für die Frischluft, in den Zylinder einzudringen (im Ansaugtakt). Dies führt zu einer Energieverschwendung, da der Motor einen Teil der erzeugten Energie verwenden muss, um die Luft immer schneller herauszudrücken. Beim Saughub strömt die Luft nicht schnell genug, um den Zylinder in der kurzen Zeit, in der das Einlassventil geöffnet ist, zu füllen. (Erschwerend kommt hinzu, dass die ECU den Druck am Einlass misst und erwartet, dass eine bestimmte Menge Luft in den Motor gelangt, und den eingespritzten Kraftstoff entsprechend anpasst.

Fazit: Reduzieren Sie die Geschwindigkeit, verbessern Sie die Effizienz.

Erinnern Sie sich jetzt an die geringste Resonanzdrehzahl? Erinnern Sie sich, wie die Reibungsverluste reduziert werden, wenn Sie sich dieser Drehzahl immer mehr annähern? Dies ist ungefähr die Hälfte Ihres Drehzahlbereichs. Daher erhalten Sie die beste Kraftstoffeffizienz, wenn Sie sich in der Nähe der geringsten Resonanz befinden, aber niedrig genug sind, um die Punkte 1 und 2 zu nutzen. Sehen Sie sich zum besseren Verständnis diese Grafik an:Diese Kurve kennzeichnet den Kraftstoffverbrauch bei unterschiedlichen Motordrehzahlen

Das obige Diagramm gilt für einen Motor auf einem Prüfstand. Bei einem Automotor liegt der niedrigste Punkt etwas links bei etwa 2500 U / min (genau wie Sie gesagt haben).

Scheiß auf die Erklärung, gib mir die Antwort:

Für beste Kraftstoffeffizienz:

Wenn Sie auf der Autobahn fahren, fahren Sie knapp vor der Mitte. In der Stadt drehst du bis zum Sweetspot hoch und schaltest dann hoch, um zurückzukommen, bis knapp vor die Mitte des Weges.

Für beste Motorlebensdauer:

Tun Sie, was Sie tun müssen, um am Sweet Spot zu bleiben.

So finden Sie den Sweetspot:

1. Auto parken (Handbremse angezogen)

2.Starten Sie den Motor und legen Sie den zweiten oder dritten Gang ein.

3. Während Sie die Kupplung gedrückt halten, heben Sie den Motor in Schritten von etwa 250 U/min an (kleinere Schritte, wenn Sie ganz besonders sind).

4. Bei einer sehr genauen Drehzahl wird sich das Auto anfühlen, als würde es ruhiger laufen als gewöhnlich.

5.Herzlichen Glückwunsch. Sie haben den "Sweet-Spot" gefunden.

(PS. This is harder than it sounds, but I encourage you to do it!)

(Disclaimer: Sweet-spot is not a universally understood term, 
when searching online or talking to your car buddies, use the term 
"Point of least resonance".)
Schöne Antwort, aber: Was genau meinst du mit Kraftstoffeffizienz? Es bedeutet normalerweise, wie viel mechanische Arbeit Sie aus einer bestimmten Menge Kraftstoff herausholen. Es liegt ungefähr bei der Drehzahl des maximalen Drehmoments. Aber es ist nicht gleichbedeutend mit der besten Laufleistung, was normalerweise eine niedrige Drehzahl bedeutet. Die Effizienz ist dort nicht so gut, aber die niedrige Drehzahl bedeutet einen niedrigen Kraftstoffverbrauch. Ein weiterer Punkt: Ich denke, ein Steuergerät weiß, dass weniger Luft als erwartet im Zylinder ist. Es weiß auch, ob das Verhältnis von der Lambdasonde korrekt ist. Also kein unverbrannter, verschwendeter Kraftstoff.
Mit Kraftstoffeffizienz meine ich die Menge an mechanischer Arbeit, die der Motor aus dem verbrauchten Kraftstoff leisten kann. Ich isoliere das System vom Motor, weil außerhalb davon zu viele Faktoren eine Rolle spielen. Sie haben recht, was die Lambdasonde angeht, ECUs können sogar versuchen, die Änderung der Drehzahl zu kompensieren, aber das System ist nicht perfekt, weil mehrere andere Faktoren wieder ins Spiel kommen, wie Lufttemperatur, Höhe usw. Ich habe die Antwort darauf beschränkt diese Bedingungen, da sie ausreichten, um die Frage zu beantworten.
Ich dachte, ein Motor läuft am effizientesten auf der Spitze seines Drehmoments?

Es hängt davon ab, was Sie optimieren möchten. Wenn Sie nach optimaler Beschleunigung suchen, sind mehr Drehzahlen besser. Die meisten Motoren produzieren heute Spitzenleistung bei Redline.

Der optimale Wirkungsgrad besteht ebenfalls aus zwei Teilen: Kraftstoff so effizient wie möglich in mechanische Energie umzuwandeln und die geringste Menge an Kraftstoff zu verbrauchen, um eine Strecke zurückzulegen. Der Motor erzeugt die meiste mechanische Energie pro Kraftstoffeinheit bei mäßiger Drehzahl und mäßig hoher Last. Bei extrem niedrigen Drehzahlen fällt die Effizienz aufgrund von Wärmeverlust an den Zylinder und Druckverlust durch Blowby ab.

Aber wenn Sie nach den besten Kilometern pro Gallone und Motorlebensdauer suchen, gewinnen niedrigere Drehzahlen jedes Mal (vorausgesetzt, der Motor schleppt nicht, was Sie wissen werden, weil es wie ein Presslufthammer klingt). Der Motor erreicht möglicherweise nicht seine maximale Effizienz, aber Sie werden kein Benzin verschwenden, das Energie erzeugt, die Sie nicht benötigen. Bei einer konstanten Geschwindigkeit erzeugt ein höherer Gang eine niedrigere Drehzahl, und das langsamere Drehen des Motors verbraucht weniger Kraftstoff als das schnellere Drehen des Motors, so einfach ist das.

Das Schleppen ist mit einem gut konstruierten und computergesteuerten Motor wirklich schwer zu bewerkstelligen. In einem modernen Auto steuert der Computer die Drosselklappenöffnung, die Kraftstoffeinspritzung und den Zündzeitpunkt, und selbst wenn Sie das Gaspedal bei 1000 U / min durchdrücken, stellt der Computer sicher, dass der Motor nicht überlastet wird.

Ich kannte mal einen Typen, der einen 80er-Honda hatte, und er war im 5. Gang bei etwa 30 Meilen pro Stunde und der Motor rüttelte weg. Er bekam 50+ mpg und sein Auto hatte 250.000 Meilen, als er es seiner Tochter gab. Es war verdammt unbequem, aber anscheinend hatte es keine negativen Auswirkungen auf das Auto.

Wenn Sie sich Sorgen über Motorverschleiß machen, ist das Problem nicht, wie hoch Sie ihn drehen. Das Problem ist, wie schnell hast du diese Drehzahl erreicht? Schnelle Beschleunigung ist viel schädlicher als hohe Drehzahlen.

Wie wäre es, wenn Sie vom 2. auf den 3. Platz wechseln möchten, wenn Sie mehr Beschleunigung benötigen, und ihn auf 4.000 U / min gehen lassen. Ist das nicht besser, als bei 2500 auf den 3. Platz zu wechseln. Ich bin mir sicher, dass das Wechseln bei 4 km nur der optimale Punkt ist, aber wenn Sie Rennen fahren, müssen Sie nicht zuerst die optimale Drehmomentgeschwindigkeit erreichen, um die größte Reichweite in linearer Entfernung zu erzielen

Ich mache 2. -> 3., wenn ich im 2. auf 3K U / min komme. Nach Abschluss des Wechsels, sobald ich auf dem 3. Platz bin, geht es auf 2K runter