Gangdiagramm M140i ZF8HP50

Kannst du dich auch einfach selbst erstellen.

 

Excel z.B.?

 

Kannst doch berechnen:
Radumfang
Übersetzungen vom Getriebe und HAG
nMin, nMax
fertig ist der Lack.

 

Ich mache sowas ähnliches auch mit Excel, allerdings ohne die Grafik.
Mir reichen die Zahlenwerte und insbesondere die Übersetzungssprünge.

In der angehängten Tabelle kann man schön sehen, daß die Übersetzungssprünge (Faktor) von 1 auf 2, von 3 auf 4 und von 6 auf 7 unnötig eng sind.
Mit einem harmonisch abgestuften 7-Gang Getriebe könnte man den gleichen Bereich abdecken ohne irgendwelche Nachteile zu haben ...

 

Hab auch mal eine Tabelle erstellt

 

Einen sachlichen Vorteil haben die 8 Gänge nicht, im Gegenteil: jeder zusätzliche Gang erhöht Gewicht, Reibung und Herstellungskosten.

Der Grund dürfte eher im Bereich Marketing zu finden sein: wenn VW ein 7-Gang Getriebe anbietet, dann muß BMW halt einen Gang "besser" sein.
Aus dem gleichen Grund hat die Mercedes Automatik dann auch 9 Gänge. Totaler Schwachsinn für einen normalen Pkw, macht sich aber im Prospekt gut ...

 

Viele bzw. mehr Gänge haben schon einen Sinn.
Denn sie überwinden den Zielkonflikt aus
A) Spreizung möglichst groß (1. Gang muss so Jury sein dass Max Schrittgeschw anliegt. Aber höchster Gang soll moeglichst geringe Drehzahl bei > 200kmh ermöglichen)
B) Gangspruenge möglichst klein (1. besserer Ganganschluss / maaximale Zugkraft bei Max Beschleunigung, oder optimale minimale Drehzahl bei Konstantgeschwindigkeit)

siehe MTB:
Mit einem 1X10 oder 1x12 gehst auch einen Kompromiss ein gegenüber 2x oder 3x 11.
bei 1x10 bzw. 1x12 erzielt man eben nicht die maximale Spreizung was dann in einem kleinsten Gang endet der nicht klein genug ist am Berg, oder einem größten Gang der Bergab zu kurz ist)

 

Viola:

 

Die Spreizung muß aber nicht möglichst groß sein, sondern nur so groß, daß man einerseits im 1. Gang ordentliche Reserven für den Anhängerbtrieb hat (im 140i nicht relevant mangels Anhängelast) und im größten Gang möglichst energiesparend eine gleichbleibende Geschwindigkeit halten kann.

Mit einem normalen Pkw will ich aber nicht pflügen, ich will auch keine Bäume entwurzeln und auch nicht Zäune spannen. Von daher gibt es eine untere Grenze, deren Unterschreitung einfach keinen Sinn ergibt.
Diese Grenze ist beim 140i bereits erreicht wenn nicht unterschritten. Einige Besitzer hier haben ja bereits bemängelt, daß es nicht die Option gibt, im 2. Gang anzufahren, weil der Wagen im 1. immer so ungestüm noch vorne schießt und man das ja nicht immer will.

Und der längsten Übersetzung sind ebenfalls Grenzen gesetzt, weil eine längere Übersetzung ja auch bedeutet daß der Motor ein höheres Drehmoment aufbringen muß und man früher oder später im Bereich der Vollastgemischanreicherung landet (die bei Turbos spätestens bei 50% Drehmoment beginnt).
Das heißt also irgendwann spart man mit der längeren Übersetzung noch nichtmal theoretisch Sprit, mal ganz abgesehen von der Praxis, die ja nicht nur aus konstanter Geschwindigkeit in der Ebene besteht, sondern auch aus Beschleunigung und Steigung.

Bei einem Motor, der sein maximales Drehmoment von 1.500 bis 4.500 U/min konstant hält und zwischen 5.000 und 7.000 U/min immer mindestens 98% seiner Maximalleistung bereit hält (BMW 140i) braucht man auch keine extrem enge Abstufung der Gänge. Das bringt einfach keinen nachvollziehbaren Vorteil mehr.

Darum gilt eben nicht "je mehr Gänge desto besser", sondern es gibt für jedes Fahrzeug und jeden Einsatzzweck eine optimale Anzahl an Gängen, bei deren Überschreitung sich nur noch Gewicht, Reibung und Komplexität erhöht, aber kein praxisrelevanter Nutzen mehr erzielt wird.

Ich habe nichts gegen 8 Gänge oder mehr, wenn es um Traktoren, einen Unimog oder schwere Lkw geht, aber in einem normalen Pkw ist das Quatsch.

 

Bei der Übersetzung des 1. Ganges geht es nicht nur um Anhängerbetrieb oder maximale Zugkraft zum Pflügen, sondern der 1. Gang muss so kurz gewählt sein dass im Leerlauf und 1. Gang die Schrittgeschwindigkeit nicht überschritten wird: Das definiert die untere Grenze.

Gangsprünge von größer 40% Können durchaus stören, zb könnte man bei 1.800rpm (Konstante Teillast) auch hochschalten in den nächst höheren Gang:
Bei 40% Gamgsprung landest dann bei unter 1200-1300rpm was wiederum zu wenig rpm sein könnten; ein Sprung auf zb 1400-1500 wäre zb optimal, dazu benötigst dann aber auch Gangsprünge von Max 30% und eben eine hohe Anzahl Gänge

außerdem muss ein Getriebe durchaus verschiedene Motoren abdecken und mit diesen „funktionieren“.
Bestimmte Gangsprünge werden auch bei WLTP-Fahrzyklus mit einem geringeren Verbrauch honoriert

 

Diese untere Grenze überschreitet BMW teilweise. Ein 218i Schalter rollte bei 1000 U/min schon mit knapp 11 km/h. Aber es gibt auch noch technische Gründe gegen einen langen ersten: Ruckelfreies anfahren, brauchbare Beschleunigung ab Stand, schnelles Erreichen von Motordrehzahlen, bei denen der Turbo für gute Beschleunigung sorgen kann. (Ohne Drehmomentwandler außerdem reduzierter Kupplungsverschleiß und weniger Abwürgegefahr.)

Klar: Ein B58 macht sowas durch Drehmoment, aber es gibt keine "140i Automatik". Die gleichen Gänge stecken auch im 120i, im 116d und mit etwas kürzerem Differntial sogar im 118i Automatik. Deren Abstimmung ist für einen 6-Ender bei geruhsamer Fahrweise eigentlich viel zu kurz, um effizient unterwegs zu sein, aber der 140i wurde nicht als Vernunftauto zum sparsamen dahinschleichen verkauft. Und kürzere Gänge bedeuten auch mehr Wumms, wenn man durchtritt - deswegen haben 135i und 140i als Schalter den kürzesten obersten Gang aller F2X. Bei 1100 U/min rollen die mit 50 km/h, die Automatik-Version immerhin mit 70 km/h. Bei den von Der Jens genannten 50% Drehmoment und 1100 U/min sollte ein B58 aber schon um die 20 kW abliefern - genug um einen F2X auf Tempo 130 zu halten.

Für maximale Effizienz müsste also ein doppelt so weit gespreiztes Getriebe einbauen (oder +50% mehr Spreizung und 1/3 längerer 1. Gang, sonst werden die Abstände doch etwas groß). Aber keine Marke baut Autos "sparsam". Sonder wenn dann "für den Prüfzyklus". Wie schnell fährt ein 140i im siebten Gang bei Leerlaufdrehzahl? 52 km/h. Wieviel bei 1100 U/min im achten? 72 km/h. Und wo liegen die Plateaus des NEFZ? A-Ha... Der zweite Gang der Automatik wiederum reicht aus, um 96 km/h bei 7300 U/min zu erreichen, also bei 0-60 mph nur einen Gangwechsel zu brauchen. Mit knapp über 7500 U/min, die ein Steuergerät bei Tests ja mal kurzzeitig erlauben könnte, sind auch die 0-100 km/h machbar. Getriebeabstimmung für Autoverkäufer, Lektion 1: Die Zahlen für's Quartett müssen stimmen.

Das innerhalb dieser Spreizung die Abstände unregelmäßig sind, dürfte übrigens dem Aufbau des Getriebes geschuldet sein. Die ZF-Automatik ein Kombinationsgetriebe mit afaik vier Zahnradsätzen. Man kann also nicht den Abstand zwischen zwei Gängen verändern, ohne mindestens noch ein weiteres Paar, möglicherweise aber sogar vier Gangpaare zu beeinflussen und muss am Ende einen brauchbaren Kompromiss finden. 7-Gang-plus-Rückwärtsgang-DKGs bestehen dagegen aus zwei normalen Wellen mit je vier Sätzen, da kann sich der Ingenieur jeden einzelnen frei aussuchen.

 

Interessant auch wenn man sich mal ein Gangdiagramm von aktuellen Sportmotorrädern wie BMW S1000RR anschaut. 1. Gang bis 150 Km/h übersetzt. Leerlaufdrehzahl ist bei solchen Maschinen meist so um 1100 Umdrehungen. Unter 12 Km/h heißt hier mit schleifender Kupplung fahren.
Gruß Peter

 

Das ist vor allem interessant wenn man in den Alpen unterwegs ist und aus einer Kehre rausbeschleunigen will, Da sitzt man dann auf einem Bock der 200PS bei 200kg Leergewicht hat und die Kiste kommt nicht aus dem Quark.

Ich hab mir damals mit meiner 80PS Monster immer den Spaß gemacht, diese Superbike-Raketen am Kurvenausgang zu verblasen, weil meine Monster viel kürzer übersetzt war und untenraus auch deutlich besser ging.