BMW-Motorenfamilie mit Twinpower-Dreizylinder

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Thermodynamisches Optimum

Ein Zylinderinhalt von 450 bis 500 Kubikzentimetern wird in vielen Quellen als ideale Größe für einen Verbrennungsmotor angeführt, und auch BMW sieht diesen Wert als „thermodynamisches Optimum“. Doch auf welchen physikalischen Fakten beruht diese Überzeugung? Wichtig für den thermodynamischen Wirkungsgrad eines Motors ist das Verhältnis zwischen Zylindervolumen und -oberfläche. Da die Oberfläche die thermischen Verluste sowie die Reibung bestimmt, sollte sie möglichst klein im Vergleich zum Volumen sein.

Je größer der umschlossene Raum ist, desto günstiger fällt dieses Verhältnis aus. Je größer, desto besser also – deshalb haben Schiffsmotoren mit Zylinderinhalten über 2.000 Liter auch die höchsten Wirkungsgrade. Im Pkw-Einsatz sind dem Größenwachstum natürlich Grenzen gesetzt, weil es wieder andere Nachteile heraufbeschwört: Verbrennungsschwierigkeiten, schlechtere Laufkultur, große Masse und nicht zuletzt ein unnötig großer Hubraum, der dem Downsizingprinzip zuwiderläuft.

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