Welche Nachteile hat ein Auto mit 4-Gang-Getriebe gegenüber einem 5-, 6- oder 7-Gang-Getriebe mit ähnlichem Motor?

Bei einem Auto mit 4, 5, 6 und 7 Gängen bleibt die Höchstgeschwindigkeit gleich, wenn alles andere gleich bleibt; alles, was sich ändern würde, wäre die Beschleunigung:

In jedem Gang haben Sie einen Bereich, in dem die Leistung am höchsten ist. Unterhalb dieses Bereichs ist die Leistung gering (haben Sie schon einmal versucht, im 5. Gang aus dem Stand zu beschleunigen?), und darüber stoßen Sie an die Drehzahlgrenzen des Motors.

Mehr Gänge bedeuten also, dass Sie mehr Zeit im Leistungsbereich verbringen können - dadurch wird die Beschleunigungseffizienz verbessert, was jedoch durch die Zeit, die für den Gangwechsel benötigt wird, wieder aufgehoben werden kann.

Ein Beispiel: Große Lkw haben 12 Gänge - sie brauchen die Leistung, um schwere Lasten zu beschleunigen. Aber da die Übersetzungen so eng beieinander liegen, dauert es sehr lange, bis die Höchstgeschwindigkeit erreicht ist.

Die Höchstgeschwindigkeit selbst hat nichts mit der Anzahl der Gänge zu tun. Alles, was für die Höchstgeschwindigkeit wichtig ist, ist die Leistung und die maximale Drehzahl des Motors und das Übersetzungsverhältnis Ihres höchsten Gangs.

Also für Frage 1 - Nein Frage 2 - wahrscheinlich die Motorgröße/Leistung Frage 3 - eine viel zu umfassende Frage, um sie hier zu behandeln. Ich würde vorschlagen, diese Frage zu entfernen (Sie sollten immer nur eine Frage stellen)

Es gibt zwei Hauptgründe, warum Autohersteller begonnen haben, mehr Gänge in ihre Autos einzubauen: Beschleunigung und Benzinverbrauch. Der Hauptzweck ist, den Motor in seinem Drehmomentband zu halten. Dies ist der Bereich, in dem der Motor am effizientesten arbeitet (verbesserter Benzinverbrauch), und da er nach einem Schaltvorgang nicht wieder auf sein Drehmomentband aufbauen muss (er ist bereits dort), beschleunigt er schneller.

Die Höchstgeschwindigkeit ist bei den meisten automatischen Overdrive-Getrieben ziemlich gleich (innerhalb eines vernünftigen Rahmens). Das bedeutet, dass die Höchstgeschwindigkeit in etwa gleich hoch sein wird. Die Spitzenleistung ist das, was Sie einschränken wird, wenn alle anderen Dinge gleich sind … damit ist das Getriebe als entscheidender Faktor so gut wie ausgeschlossen, wenn man dies betrachtet.

Immer wieder, wenn Verbesserungen eingeführt werden, selbst kleine Änderungen an der Spezifikation eines Fahrzeugs, ist das ultimative Ziel heute der Kraftstoffverbrauch. Ein geringerer Kraftstoffverbrauch bedeutet geringere Emissionen. Wenn Sie ein Fahrzeug mit z.B. 7 Gängen haben, werden Sie feststellen, dass die Motordrehzahl bei 70 MPH auf der Autobahn auf etwa 1500 RPM sinkt. Diese niedrigere Motordrehzahl ermöglicht es der Motorsteuerung, die Leistung, den Kraftstoffverbrauch und die wichtigen Schadstoffemissionen zu optimieren. Die langsamere Motordrehzahl gibt dem Konstrukteur des Motors mehr Zeit pro Umdrehung, um ein größeres Maß an Kontrolle zu realisieren. Heute wird in Millisekunden gezählt. Die Leistung eines Fahrzeugs, d.h. die Beschleunigung, wird in den heutigen Städten immer unwichtiger. In London (UK) dauert eine zehn Meilen lange Fahrt mit dem Auto an einem Arbeitstag mindestens eine Stunde. Ein Auto, das heute hauptsächlich in der Stadt genutzt wird, sollte besser nach den Betriebskosten, der jährlichen Steuerklasse, der Versicherungsklasse und den voraussichtlichen Wartungskosten beurteilt werden.

tl;dr: Mehr Gänge = höhere Beschleunigung und möglicherweise besserer Kraftstoffverbrauch im Austausch für erhöhte Komplexität und Kosten.

Stellen wir uns vor, dass alle in Frage kommenden Autos bis auf die primäre Getriebekomponente des Systems völlig identisch sind (also ist der Endantrieb immer noch derselbe, die Motorleistung und das Drehmoment sind gleich, usw.). Betrachten wir nun die drei Optionen für das Getriebe: vier, fünf und sieben Gänge.

Wird dadurch die Höchstgeschwindigkeit auf der Autobahn begrenzt? (Grenze ist hier meist 120 oder 140 km/h)

Fast sicher. Wir haben nicht vorausgesetzt, dass die einzelnen Gänge zwischen den verschiedenen Sätzen übereinstimmen. Das lässt sich aber leicht überprüfen: Schlagen Sie die Übersetzungsverhältnisse der Gänge nach. Wenn alle anderen Eigenschaften identisch sind, wird eine identische Übersetzung eine identische Höchstgeschwindigkeit ergeben.

Wird es die Beschleunigung einschränken, Überholvorgänge erschweren usw.?

Eine kleinere Anzahl von Gängen wird mit ziemlicher Sicherheit zu einer langsameren Beschleunigung führen als eine höhere Anzahl von Gängen. Die höhere Anzahl von Gängen ermöglicht es dem Konstrukteur, sicherzustellen, dass der Motor nach einem Schaltvorgang an eine produktive Stelle der Drehmomentkurve zurückkehrt (in meinem Auto bedeutet dies, dass die Drehzahl hoch gehalten wird).

Es ist nützlich, sich den degenerierten Fall vorzustellen: Stellen Sie sich ein Auto mit nur einem einzigen Gang vor. Es müsste von der Leerlaufdrehzahl an hochtuckern, um schließlich sein maximales Drehmoment irgendwo bei Autobahngeschwindigkeit zu erreichen, und schließlich ginge ihm bei Höchstgeschwindigkeit die Puste aus. Diese Leistung im unteren Bereich ist der Grund, warum Sie so viele Gänge wie möglich haben wollen: Sie ermöglichen es Ihnen, das beste Drehmoment für die jeweilige Situation zu wählen.

Auf der anderen Seite dauert das Schalten des Getriebes eine bestimmte Zeit. Wenn die Anzahl der Gänge so hoch ist und die Schaltzeit zu extrem wird, könnte sich das Kosten-Nutzen-Verhältnis eines Getriebes mit vielen Gängen irgendwann verschlechtern. Das klingt jedoch nicht relevant für Ihre Situation.

Gibt es noch andere Einschränkungen oder Probleme, die ich vielleicht übersehen habe? Ich benutze das Gerät fast ausschließlich in der Stadt.

Wenn Sie ein manuelles Getriebe fahren würden, würde ich sagen, dass Sie sieben Gänge vor allem im Stadtverkehr als störend empfinden könnten. Ein Automatikgetriebe kann sich in der Stadt viel geschmeidiger anfühlen und kann Ihnen eine bessere Laufleistung bieten. Je nachdem, wie die Automatik programmiert ist, kann sie schnell in einen hohen Gang schalten (was die Drehzahl und damit den Kraftstoffverbrauch reduziert).