Warum nimmt der Mehrverbrauch von Allradautos bei höherem Tempo zu?

Hallo,
wenn man vergleicht was ein Auto mit Allradantrieb versus ein heckgetriebenes Exemplar mit gleicher Motorisierung verbraucht stellt man fest, dass der Verbrauchsunterschied bei 120 höher ist als bei 90, siehe z. B. hier: https://www.db-forum.de/threads/w124-diesel-4matic-infos-bitte.10706/

Wie kann man dies technisch erklären wo doch bei höherem Tempo ein prozentual viel größerer Anteil der Energie für die Überwindung des Luftwiderstandes aufgewendet werden muss?

Gruß und Dank
Desperado

P.S.: Weil bei neueren Autos keine Verbrauchsdaten bei 90 und 120 km/h veröffentlicht werden hab ich nur Daten von alten Fahrzeugen gefunden, evtl. ist es bei moderneren bzw. anderen Allradsystemen anders.

Hallo,
du meinst sicher einen permanenten Allradantrieb.
Dieser besitzt ein zusätzliches Differenzialgetriebe um die Kraft zwischen den beiden Achsen zu verteilen. Mit den beiden Differenzialen der Achsen hast du also 3 Getriebe, zwei mehr als beim einfachen Heck- oder Frontantrieb.
Mehr Bewegung im Getriebe erhöht die Verluste.

Ok, aber wieso steigt der Mehrverbrauch proportional zum Tempo an? Hätte eher gedacht, dass es bei einer höheren Geschwindigkeit weniger Mehrverbrauch gibt weil der Löwenanteil der Energie für den Luftwiderstand drauf geht.

Nicht zu vergessen die schiere Masse für Getriebe und den restlichen Kram, den man für den Antrieb der zweiten Achse noch braucht. Seit Anbeginn der Zeit werden für permanenten Allradantrieb Mehrverbräuche von 0,7-1,x Liter kolportiert.

Das ist alles klar - aber warum ist der Mehrverbrauch bei 120 höher als bei 90?

Auch bei Audi ist dies so, es liegt also nicht nur am Allradsystem von Mercedes.

hi,

könntest du deine Rechnung kurz am Beispiel 300 D TURBO / E 300 TURBODIESEL erläutern?

grüße
lipi

Schau Dir den Link an.

P.S.: Es geht hier um den Allradantrieb, nicht um einen Turbo.

hi,

ich hab den Link angeschaut und nahezu alle Allrad Modelle verbrauchen relativ gesehen weniger. (edit: bei steigender Geschwindigkeit. ich erwähne es mal vorsichtshalber)

Daher wollte ich mal wissen, wie du rechnest.

ich dachte ich muss nicht erwähnen, dass du den Wagen natürlich mit der allrad-Variante vergleichen müsstest, der unmittelbar darunter aufgelistet ist.

Was soll denn sonst passieren? Wenn ich einen Mehrverbrauch von 10% aufgrund des Verlustes und des Mehrgewichtes habe und sich der Verbrauch des einachsig angetriebenen Fahrzeuges aufgrund der höheren Geschwindigkeit um y% erhöht, misst man beim Allradfahrzeug einen Anstieg des Verbrauches von 1,1 * y.

Wie ich schon mehrmals geschrieben habe: Mit steigender Geschwindigkeit erhöht sich der Anteil der Energie die für die Überwindung des Luftwiderstandes aufgewendet werden muss - und dieser ist bei Allradmodellen nahezu identisch.

Also sollte der Allradantrieb bei höheren Geschwindigkeiten weniger ins Gewicht fallen - aber das tut er nicht wirklich.

Also dieser verbraucht bei 90 0,6 L mehr, bei 120 0,8 L mehr.

00 TD TURBO / E 300 TURBODIESEL, 124.193, 603.960, OM 603 D 30 A

Verbrauch bei 90 km/h / 120 km/h / Stadtverkehr (l / 100 km)
6.9 / 8.9 / 9.4 (4-Stufen-Automat)

300 TD TURBO 4MATIC / E 300 TURBODIESEL 4MATIC, 124.393, 603.963, OM 603 D 30 A

Verbrauch bei 90 km/h / 120 km/h / Stadtverkehr (l / 100 km)
7.5 / 9.7 / 10.2 (4-Stufen-Automat)

Hier noch ein Beispiel von Audi:

Richtig. Und?

Mach das doch mal ganz gründlich: beschaffe Dir ein paar Modelle mit - abgesehen vom Antriebssystem - identischer Konfiguration und veranstalte Verbrauchsmessungen mit 0-200 km/h in 5 km/h-Abständen bei ansonsten identischen Umgebungsparametern. Dann trägst Du das ganze in einem Koordinatensystem ab bzw. gibst das in EXCEL ein und versuchst dann herauszufinden, mit was für einer Art von Funktion wir es hier zu tun haben.

Viel Spaß.

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Das haben die Ingenieure von Mercedes bzw. Audi sicherlich gründlich genug gemacht - hast Du zur Beantwortung der Frage nicht mehr beizutragen?

Nein, leider nicht. Ich muß immer noch zu sehr darüber lachen, daß Du anderen vorwirfst, keinen Plan von Wissenschaft zu haben.

Hallo @Desperado,
ich finde in deinem Link folgende Werte.

  • 300D hat bei 90km/h einen Mehrverbrauch von +0.8 l/100km und bei 120 km/h einen Mehrverbrauch von +0.9 l/100km
  • E300 Diesel hat bei 90km/h einen Mehrverbrauch von +0.5 l/100km und bei 120 km/h einen Mehrverbrauch von +0.7 l/100km
  • 300D 4MATIC hat bei 90km/h einen Mehrverbrauch von +0.7 l/100km und bei 120 km/h einen Mehrverbrauch von +0.6 l/100km

Bei zwei Motoren kommt bei 120km/h der größere Unterschied heraus, bei dem dritten Motor für 90 km/h. In allen Fällen liegt der Unterschied dicht beisammen. Die Genauigkeit der aufgeführten Messwerte lässt es gar nicht zu, eindeutig zwischen den Werten 0.7 und 0.6 zu unterscheiden.

Vielleicht gelingt es dir ja, genauere Werte aufzutreiben. Dann kann man darüber diskutieren. So sehe ich die Werte zu ungenau publiziert, um daraus Rückschlüsse über entsprechend kleine Effekte zu ziehen.

Liebe Grüße
vom Namenlosen

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Ist doch schön, dass Du auch mal was zu lachen hast.

Hi!

Nur, weil der Luftwiderstand den größten Beitrag zum Verbrauch liefert, heißt das natürlich nicht, dass andere Dinge nicht auch einen zusätzlichen Beitrag liefern.

Der Luftwiderstand nimmt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zu, während Reibung von aufeinander gleitenden Teilen eher konstant bleibt. Allerdings hat man in einem Getriebe dann doch wieder Getriebeöl, der Widerstand darin nimmt mit steigender Geschwindigkeit ebenfalls eher quadratisch zu.
Wie bereits gesagt: Ein Allrad hat komplexere (und mehr) Getriebe, die zusätzliche Reibung erzeugen. Und wenn hier irgendwo wer was von „abschaltbar“ schrieb, ist das nicht ganz korrekt in dem Sinne: Die Achsen von den „abgeschalten“ Rädern gehen trotzdem ins Differenzial und quirlen da das Öl auf, bevor irgendwo dann die Verbindung zum Motor getrennt ist. Das heißt, man hat hier zusätzliche Reibung, die ähnlich geschwindigkeitsabhängig wie der Luftwiderstand ist.

Nochwas zum Luftwiderstand: Bei manchen Modellen liegen die Allradmodelle höher auf der Straße - entweder um die Technik unter dem Auto unterbringen zu können, oder weil ein Allrad ja auch irgendwo mit Geländegängigkeit assoziiert wird, und dann mehr Bodenfreiheit „braucht“. Beim Passat Alltrack sind es z.B. 28mm. Das wirkt sich unmittelbar auf den Luftwiderstand aus,

Jetzt sind da viel mehr drehende, schwere Teile in einem Allradfahrzeug. Beim Beschleunigen müssen die mit beschleunigt, und vor allem in Rotation versetzt werden. Letzteres kann mehr Energie fressen als das Beschleunigen selbst.
Das heißt also, dass ein Allrad lahmer beschleunigt als ein einachsig angetriebenes Fahrzeug. Das ist doch doof, wenn es doch eigentlich mehr Kraft auf die Straße bringen können sollte. Nun, dieses Mehr an Kraft muss erzeugt werden. Wenn der Motor gleich ist, dann hat man meist ein Getriebe mit anderere Übersetzung: Der Motor dreht bei gleicher Geschwindigkeit höher, und liefert mehr Drehmoment. Allerdings bedeutet andere Drehzahl auch, dass der Verbrauch anders ist.

Also: Es gibt rein physikalische Gründe, warum der Verbrauch höher liegen kann. Allerdings gibt es auch einige konstruktive Dinge, die den Verbrauch hoch treiben - oder ggf. dem rein physikalischen Mehrverbrauch auch entgegen wirken können.

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