Sind die modernen Vierzylinder Motoren den älteren V8 Motoren überlegen?

Sind die modernen Vierzylinder Motoren den älteren V8 Motoren überlegen?

Überlegen können sie nicht sein, denn dagegen spricht der größere Zündabstand. Ein Viertaktmotor benötigt zwei komplette Umdrehungen, damit alle Zylinder einmal gezündet haben - also 720 Grad. Hat man also nun nur 4 statt 8 Zylinder, wird die Kurbelwelle nur alle 180 statt alle 90 Grad von einem Arbeitstakt "angeschubst" - die restlichen Takte wie Ausstoßen, Ansaugen oder Verdichten benötigen ja Schwungenergie. Hieraus folgt eine schlechtere Laufkultur, beispielsweise erkennbar an einem Dröhnen bei höherer Last und niedrigen Drehzahlen, oder auch durch Vibrationen, wobei diese bei höherwertigeren R4 oftmals durch Ausgleichswellen getilgt werden. Hinzu kommt: R4 - Motoren mit der Leistung von V8 - Motoren, welche sie ablösten, sind meist aufgeladen, damit die Leistung ohne schwindelerregende Drehzahlen erreicht wird. Meist per Turbolader, und dieser sorgt gerade bei höheren Ladedrücken für eine deutlich spürbare Verzögerung beim Gasgeben.

Was aber überlegen, oder zumindest ebenbürtig ist, sind Dinge wie Herstellungskosten (Leistung vornehmlich per Ladedruck variierbar), Kraftstoffverbrauch bei Niederlast (logisch, weniger Reibung), sowie Leistungsdaten. Exemplarisch zeige ich letzteres mal an den Leistungsdiagrammen eines BMW 535i E39 (M62B35, 3,5 Liter V8 Sauger, 245 PS) und eines 528i F10 (N20B20, 2,0 Liter R4 Turbo, 245 PS) auf:

M62:

N20:

Man erkennt schön, dass die reinen Daten, zumindest vom Motor her (was an den Rädern davon ankommt, ist ja beim Drehmoment auch eine Frage der Getriebeauslegung), ziemlich ebenbürtig sind. Der N20 hat im Vergleich zum M62 trotz deutlich weniger Hubraum sogar den Vorteil, dass sich bei ihm das volle Drehmoment bereits ab ca. 1500 U/min. auftürmt, während der M62 hier "nur" ca. 270 Nm hat. Allerdings vergleiche ich hier nur zwei explizite Motoren - nähme man einen hubraumstärkeren V8 Sauger, sähe vieles anders aus. Das gleiche gilt für einen R4 ohne Turbolader, oder mit weniger Hubraum.

Großer Vorteil für den Hersteller: Er kann den gleichen Motor, gering modifiziert, viel weiträumiger einsetzen. Der N20 hatte in seiner kleinsten Ausbaustufe nur 156 PS (BMW Z4 18i E89). Zu Zeiten des M62 hätte man für diese Leistungsklasse eher einen 1,8 oder 2,0 R4 Sauger genommen, aber im Leben nicht einen V8.

Noch etwas zum Thema "modern", weil ich ja so gerne in´s Detail gehe: Vieles, was derart betitelt wird, ist es bei genauerer Betrachtung gar nicht. Beispiel obiger N20 BMW R4 Turbo, (wieder)eingeführt im F30 (328i), gefeiert als DER R6 - Sauger - "Killer". Dabei gab es bereits in den 70er Jahren einen derartigen BMW, und zwar den 2002i Turbo (2,0 R4 Turbo mit 170 PS). Oder auch die Direkteinspritzung beim Ottomotor, ebenfalls immer wieder als Kennzeichen eines "modernen" Motors betitelt: Hatte ein Mercedes SL W198 (M198 - Motor) bereits im Jahre 1954.

Weniger bewegte Teile=insgesamt weniger Abrieb, Gewicht Widerstand und damit auch weniger Kraftstoffverbrauch, was den Motor betrifft. Wobei moderne 6 und 8 Zylindermotoren auch schon häufig eine Zylinderabschaltung haben, was Auswirkungen auf den Verbrauch hat.

Durch die Auslegung von einem oder mehreren Turboladern bzw. Kompressoren kann man ganz andere Drehmomentverläufe erreichen, als bei einem Saugmotor