Verbraucht ein stärkerer Motor bei einer bestimmten Last weniger Kraftstoff als ein schwächerer Motor?

Das ist wahr.

Betrachten Sie das Bild einer RAV4-Hybrid-Instrumententafel:

Darin sehen Sie auf der linken Seite, dass Sie sich bei etwa 50 % der Maximallast im ECO-Bereich und bei 50-100 % der Maximallast im PWR-Bereich (dem oberen Ende des PWR-Bereichs) befinden wird von lauten Geräuschen begleitet, die von einem hochdrehenden Motor kommen).

Oder betrachten Sie die grundlegende Motorbetriebslinie eines Toyota Prius-Motors (die Konturen sind g/kWh-Konturen):

Sie können sehen, dass die maximale Effizienz bei etwa 2100 U / min und 100 Nm liegt, während die maximale Leistung bei 5500 U / min und 130 Nm liegt. Der maximale Wirkungsgrad liegt bei 2100*100/(5500*130) = 0,29 mal der maximalen Last. Oder etwa 30 %.

Warum liegt nun der ECO-Bereich im RAV4-Hybrid bei bis zu 50 % der Höchstlast und nicht bei bis zu 30 % der Höchstlast? Dies erklärt sich durch den elektrischen Boost, der Hybriden innewohnt (er sorgt für die Lücke von 20 %).

Wenn Sie keinen Hybrid haben, sollten Sie idealerweise 30 % der maximalen Motorleistung nutzen. Das bedeutet fast, aber nicht ganz Vollgas, und 2000-2500 U/min. Ein kleinerer Motor muss näher an Vollgas und mit höheren Drehzahlen betrieben werden, was niedrigere Gänge bedeutet. Dadurch wird Kraftstoff verschwendet.

Ein gutes Beispiel: Toyota Yaris stellte von 1,33-Liter-Motor auf 1,5-Liter um und die Emissionen und der Kraftstoffverbrauch gingen zurück. Der größere Motor war in der Tat sparsamer!

Ein weiteres gutes Beispiel: Der Toyota Prius hatte früher 1,5 Liter, heute sind es 1,8 Liter. Der Kraftstoffverbrauch ging nach dem Wechsel auf einen größeren Motor zurück.

Dies gilt natürlich nur für vernünftig dimensionierte Motoren. Wer einen 5-Liter-V8 in einem Pkw haben möchte, sollte keinen geringen Verbrauch erwarten.

Es ist ziemlich komplex, wenn Sie wirklich in die Details gehen, aber vereinfacht gesagt hat Ihr Kollege Recht.

in den Bergen fahren

Ich denke, das ist ein entscheidender Punkt – das Fahren in den Bergen bedeutet per Definition, dass Sie in der Höhe fahren, da die Höhe die Dichte der Lufttropfen erhöht. Das bedeutet, dass bei einer gegebenen Luftmenge, die der Motor aufnimmt, weniger Sauerstoff für die Verbrennung zur Verfügung steht. Angesichts der Notwendigkeit, ein konstantes (-ish) Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, bedeutet dies, dass der Motor pro Zyklus weniger Kraftstoff einspritzt (es hat keinen Sinn, mehr einzuspritzen, als Sie verbrennen können!), sodass Sie weniger Leistung erhalten. Dies bedeutet, dass Sie die Drehzahl des Motors erhöhen müssen, um die gleiche Menge an Arbeit zu leisten, und dies bedeutet, dass Sie mehr Kraftstoff verbrauchen (jede Drehzahl wird mit den damit verbundenen Leistungsverlusten zur Überwindung einhergehen Reibung im Motor, Beschleunigung der Kolbenmasse usw.), nur um die gleiche Beschleunigung vom Motor zu erhalten.

Ein größerer Motor erzeugt im Allgemeinen proportional mehr Leistung als ein kleinerer (bei ansonsten gleichen Bedingungen). Obwohl er die Kraftstoffzufuhr auf die gleiche Weise reduzieren muss, erhält er dennoch mehr Leistung pro Umdrehung als der kleinere Motor und Daher muss dieser nicht so stark erhöht werden, um die gleiche Leistung wie der kleinere Motor zu erhalten. Und wenn der Truck das gleiche wiegt wie der mit kleinerem Motor und Sie versuchen, die gleiche Geschwindigkeit zu erreichen, wird die gleiche Menge an Leistung benötigt, aber möglicherweise könnte der größere Motor diese Leistung effizienter erzeugen und daher weniger haben Kraftstoffverbrauch.

Vor einigen Jahren stellte Top Gear einen Toyota Prius auf die Strecke und fuhr Vollgas. Knapp hinter dem Prius folgte ein BMW M3, der in den Radspuren des Toyotas fuhr und dessen Tempo exakt mitmachte.

Der Toyota ist ein 1,5-Liter-Hybrid, der M3 ist ein 3,2-Liter-Reihensechszylinder-Benziner. Der Prius gab einen Kraftstoffverbrauch von 17,2 UK-Meilen pro Gallone zurück, der M3 gab 19,4 UK-Meilen pro Gallone zurück. Begründet wurde dies damit, dass der Prius absolut am Limit gefahren wurde. Es verbrachte einen beträchtlichen Teil seiner Zeit damit, dass das Gaspedal in den Teppich gepresst wurde. Damit der M3 mit dem Tempo des Toyota mithalten konnte, musste er effektiv zurückgehalten werden.

Betrachten Sie nun Ihr Beispiel, einen Lastwagen, der eine Bergregion auf und ab fährt. Wenn der Lkw einen voll beladenen Anhänger eine steile Steigung hinaufzieht, wird er viel Gas geben. Bergauffahrten belasten die Fahrzeugmotoren, und die beiden Faktoren, die dies beeinflussen, sind das Gewicht des Fahrzeugs und die Leistung, die der Motor erzeugen kann. Ein kleiner Motor, der hart gearbeitet wird, verbraucht Kraftstoff und erzeugt schneller Wärme als ein leistungsstärkerer Motor, der dem Tempo eines Lastwagens mit kleinerem Motor entspricht.

Es ist möglich, dass ein Fahrzeug mit kleinerem Motor weniger Kraftstoff verbraucht als ein leistungsstärkeres Gegenstück, aber nur auf der Grundlage, dass es länger dauert, die Strecke zurückzulegen.

Dinge wie Drehmoment (Kurbelhub, Pleuellänge), Anzahl der Zylinder, Design des Zylinderkopfs, Effizienz und Design des Abgassystems usw. usw. beeinflussen alle die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs.

Wenn jedes Fahrzeug gleich effizient wäre, würden die Hersteller keine Kraftstoffverbrauchszahlen veröffentlichen und bei Effizienz und Emissionen konkurrieren.

Um eine festgelegte Energiemenge mit 100 % Wirkungsgrad zu erzeugen, müssen Sie eine festgelegte Menge Kraftstoff pro Minute verbrennen.

Sie können es entweder in einer großen Anzahl kleiner Mengen in den Zylindern eines kleinen Motors verbrennen oder in einer kleineren Anzahl großer Mengen in den Zylindern eines großen Motors, der mit niedrigerer Drehzahl läuft.

Die Menge an mechanischer Energie, die durch Reibung in Motor und Getriebe verschwendet wird, nimmt mit höheren Drehzahlen zu. Wenn beispielsweise die Reibungskraft zwischen den Kolben und dem Zylinderblock ungefähr konstant ist und Sie die Drehzahl verdoppeln, bewegen sich die Kolben in der gleichen Zeit doppelt so weit und die gleiche Kraft leistet doppelt so viel Arbeit.

Daher ist ein Motor mit größerem Hubraum in demselben Fahrzeug zumindest in einem gewissen praktischen Bereich tendenziell kraftstoffeffizienter.

Beachten Sie, dass die Wärmeenergie, die als Wärme aus dem Auspuffrohr und im Motorkühlsystem verschwendet wird, mehr von der Kraftstoffverbrennungsrate als von der Drehzahl des Motors abhängt, sodass die ganze Geschichte komplizierter ist als die oben genannte.

All diese Logik bricht zusammen, wenn die Motorgröße so groß ist, dass die "effiziente" Drehzahl unpraktisch niedrig wäre. Außerdem wiegen große Motoren mehr als kleine Motoren und müssen mehr Leistung erzeugen, um dem schwereren Fahrzeug die gleiche Beschleunigungsrate zu verleihen. Bei Pkw ist der Effekt der Gewichtszunahme natürlich stärker ausgeprägt als bei großen Lkw.