Keine wirkliche Innovation wird bei Verbrennungsmotoren angewandt
Da hat man zig hoch moderne Assistenzsysteme, Head-Up Displays, Scheinwerfer aus LED-Clustern, intelligente Fahrwerke und sogar optische Verbindungen werden genutzt, mit dem die Elektronik kommuniziert.
Bei den Verbrennungsmotoren gibt`s alte Ware. Man baut sie immer noch, wie vor 30 Jahren.
Dabei gibt es ein paar neue Wege, welche die Motoren sparsamer, zuverlässiger, leistungsfähiger und zugleich emissionsärmer machen.
Laserzündung
Will man nicht, oder kann man es nicht?
Beste Antwort im Thema
In der aktuellen Ausgabe der MTZ (04/2016) ist ein interessantes Interview mit zwei anerkannten Experten der Motorenentwicklung, nämlich
Prof. Dr.-Ing. Stefan Pischinger, Direktor des Instituts für Thermodynamik der RWTH Aachen University und Leiter des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen sowie Geschäftsführer der FEV GmbH, Aachen
und
Prof. Dr.-Ing. Michael Bargende, Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart, zunächst als Inhaber des Lehrstuhls für Verbrennungsmotoren, seit 2011 Inhaber des Lehrstuhls für Fahrzeugantriebe.
Zu zukünftigen Zündsystemen sagen sie:
Frage: Ein auf hohe Lambdawerte abgemagertes Gemisch beim Ottomotor zuverlässig zu zünden, ist die Crux. Rechnen Sie mit einem Durchbruch alternativer Zündverfahren?
BARGENDE: Wenn wir einerseits von 200 kW/l sprechen, sind wir bei sehr hohen Aufladegraden und sehr hohem Zündspannungsbedarf. Der wird so hoch sein, dass wir Schwierigkeiten haben werden, überhaupt noch einen Zündungsrückzug im Klopffall zu realisieren. Die Volllastzündung wird immer anspruchsvoller, durch Aufladung und eventuell auch neue Kraftstoffe. Andererseits haben wir in den homogenen oder geschichteten Teillastverfahren einen „Raumzündungsbedarf“. Beides hat seine besonderen Ansprüche. Unter dem 200-kW-pro-l-Prinzip sehe ich alle diskutierten Alternativen vor einer ganz großen Herausforderung. Egal, welche es jetzt ist. Weder Corona- noch Laserzündung halte ich in diesen Volllastbereichen für geeignet. Ganz abgesehen davon hat eine Laserzündung einen enormen Energiebedarf. Und die Coronazündung ist sehr stark von der Brennraumform abhängig. Ihr bereiten variable Ventilsteuersysteme sogar schon Schwierigkeiten.
PISCHINGER: Dann schlägt der Funken sonst wohin, nur nicht dorthin, wo er hin soll.
BARGENDE: Ganz genau – gerade unter diesem Aspekt, wenn überhaupt, sehe ich nur die Plasmazündung als mögliche Alternative zur Funkenzündung.
PISCHINGER: Zudem hat man in der Teillast und im Magerbetrieb bereits festgestellt, dass viele dieser innovativen Zündsysteme unter hoch turbulenten Randbedingungen oft gar nicht den erhofften Vorteil bringen. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und Turbulenzen wird die auf ein großes Gemischvolumen verteilte Energie alternativer Zündsysteme dissipiert – die Flamme wird förmlich ausgepustet. Ausgerechnet Magermotoren benötigen aber hohe Turbulenz für höhere Brenngeschwindigkeiten in der späteren Verbrennungsphase. Dieses Phänomen beobachtet man sowohl bei der Plasma- als auch bei Coronazündsystemen.
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Zitat:
@Zephyroth schrieb am 23. Mai 2016 um 13:12:40 Uhr:
Es gibt Umschaltungen von Nockenprofilen (Honda VTEC oder Toyota VVTi). Sowas ähnliches hat VW vielleicht auch verbaut. Ein Profil für den Atkinson- ein weiters für den Otto-Cycle.Grüße,
Zeph
Das ist eben die Frage. Hab nix davon gelesen, hab es aber auch nur grob überflogen.
Ähm, was hat die Einspritzart mit der Verdichtung zu tun? Du kannst Atkinson auch mit nem Saugrohreinspritzer realisieren. Ohne jedwede Probleme sogar. DI hat Vorteile bei hohen Drehzahlen und hoher Last, thats it. Zudem kannst du bei Saugern die Spülverluste vermeiden, was beim Turbo je nach Konzept nicht zwingend das große Thema sein muss.
Die DI hilft durch die Innenkühlung bei hohen Verdichtungsverhältnissen.
Bei hoher Last kann ich mir einen Vorteil vorstellen, aber bei hoher Drehzahl? Das Problem der DI ist ja die kurze Zeit der Gemischbildung, weshalb die Dinger auch rußen. Bei hoher Drehzahl verschlimmert sich diese Thematik.
Sämtliche DI-Motoren die ich kenne, zeichnen sich jetzt nicht sonderlich durch hohe Drehfreude aus. Sicher, sie drehen auch bis 7000U/min, aber das Drehmoment fällt ab 4500U/min doch deutlich ab. Da waren meine saugrohreinspritzenden Sauger deutlich drehfreudiger.
Grüße,
Zeph
Trotzdem hat der Hubraumgleiche Turbo da noch mehr Dampf 😉
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Zitat:
@GaryK schrieb am 23. Mai 2016 um 13:50:54 Uhr:
Ähm, was hat die Einspritzart mit der Verdichtung zu tun? Du kannst Atkinson auch mit nem Saugrohreinspritzer realisieren. Ohne jedwede Probleme sogar. DI hat Vorteile bei hohen Drehzahlen und hoher Last, thats it. Zudem kannst du bei Saugern die Spülverluste vermeiden, was beim Turbo je nach Konzept nicht zwingend das große Thema sein muss.
Wenn ich mit der Einspritzart die Klopfgrenze verschiebe kann ich alternativ auch die Verdichtung erhöhen, da ich hier unkritischer geworden bin.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 23. Mai 2016 um 15:16:23 Uhr:
Trotzdem hat der Hubraumgleiche Turbo da noch mehr Dampf 😉
Was nicht weiter überrascht, sonst wäre der Turbo sinnlos. Trotzdem bevorzuge ich einen drehmomentgleichen Sauger. Der hat untenrum gleichviel und obenraus mehr Dampf.
Grüße,
Zeph
Mhh, vermisse den stärkeren M54B25 nicht wirklich.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 23. Mai 2016 um 12:58:41 Uhr:
Eben, das erklärt warum die DI im Teillastbereich keine direkte Verbrauchseinsparung bedeutet. Das wolltest du doch wissen.
Auch ohne Schichtladung hat eine Direkteinspritzung ein gewisses Sparpotential, welches vor allem auf der höheren möglichen Verdichtung und der besseren Brennraumspülung (Spülverluste an Frischgas nicht möglich) beruht. Im Test soff der leichtere VW Passat mit Direkteinspritzung bei sehr leichter Last (90 km/h) aber sogar mehr Sprit, um bei Volllast dann richtig zuzuschlagen, der Unterschied betrug mehrere Liter. Auch hier hätte man einen Vorteil der Direkteinspritzung erwarten dürfen, weil diese theoretisch weniger Anfettung benötigt, das krasse Gegenteil war aber der Fall.
Das bessere Kappe sorgt auch für theoretische Vorteile bei DI.
Zitat:
@LtLTSmash schrieb am 23. Mai 2016 um 15:28:12 Uhr:
Wenn ich mit der Einspritzart die Klopfgrenze verschiebe kann ich alternativ auch die Verdichtung erhöhen, da ich hier unkritischer geworden bin.
Potenzial begrenzt, es sei denn man scheucht Massen kalter Frischluft durch. Was bei Turbos nicht Sinn der Sache ist.
Zitat:
@GaryK schrieb am 23. Mai 2016 um 12:21:51 Uhr:
So lange der Strom noch aus der Steckdose kommt ist der Verbrenner nicht tot.Denkhinweise:
(a) Stickoxide aus Kraftwerken........
Es ist sehr interessant, dass die Experten hier bei E-Autos immer vom Kraftwerk bis zum Akku im Auto denken und rechnen, beim Verbrenner aber nur von der Zapfpistole bis zum Tank.
Schon mal darüber nach gedacht, wieviel Energie, in Form von Strom notwendig ist um einen Liter Sprit zu erzeugen?
Auch darüber schon mal nachgedacht, wie das Rohöl von der Quelle bis zur Raffinerie und von dort zur Tanke kommt?
Wenn Du schon beim nachdenken bist, dann kannst Du dir auch vor Augen führen, welche Umweltsauereien beim Bohren nach Öl so geschehen.
Ungefähr alle 10 Jahre passiert ein größeres Tankeunglück, bei dem meist tausende Tonnen Rohöl das Meer verseuchen.
Und jetzt kommst Du mit der Steckdose......😰
Ah ja, zum Thema: Finde den 1,5 TSI sehr interessant. Aber es wird auch deutlich, welch irrer Aufwand betrieben werden muss um den Verbrauch nur geringfügig zu senken.
Zitat:
@Cooperle schrieb am 23. Mai 2016 um 21:03:06 Uhr:
Aber es wird auch deutlich, welch irrer Aufwand betrieben werden muss um den Verbrauch nur geringfügig zu senken.
Das ist halt das große Problem an der Sache. Dieselmotoren wären mit erheblich weniger Aufwand bei gleichen Leistungsdaten deutlich sparsamer, haben aber den Nachteil der hohen Ruß, - und Stickoxidemissionen, denen man in der heutigen Zeit mit hohem Aufwand beikommen muss.
Zitat:
@Cooperle schrieb am 23. Mai 2016 um 21:03:06 Uhr:
Ah ja, zum Thema: Finde den 1,5 TSI sehr interessant. Aber es wird auch deutlich, welch irrer Aufwand betrieben werden muss um den Verbrauch nur geringfügig zu senken.
Wäre noch viel einfacher: Gewicht sparen. Sinnlosen Müll wie Totwinkelassistenten oder elektrische Heckklappen oder Abstandsregeltempomat oder Auffahrunfallwarner oder oder oder weglassen.
Der gesunde Mensch kann einfach aufmerksam und genügsam Auto fahren wie früher auch. Luxus und Komfort sind schon lange in einem Maß übertrieben, die der Normalofahrer nicht mehr benötigt.
Würde es diese ganzen Schnullisachen nicht geben, würde sie auch keiner missen. Ein 85 Zoll Display im Tesla zB ist einfach nur affig. Was soll ich beim Autofahren damit?
100 Kilo raus aus dem Auto bringen bestimmt ~0,5 Liter Sprit Ersparnis. Soviel wie der neue 1.5er VW-Motor für Millionen Entwicklungskosten schaffen soll etwa?!
100kg weniger sorgen nicht für 0,5l Ersparnis.
Zitat:
@G3 1.8 schrieb am 23. Mai 2016 um 21:20:22 Uhr:
Zitat:
@Cooperle schrieb am 23. Mai 2016 um 21:03:06 Uhr:
Ah ja, zum Thema: Finde den 1,5 TSI sehr interessant. Aber es wird auch deutlich, welch irrer Aufwand betrieben werden muss um den Verbrauch nur geringfügig zu senken.Wäre noch viel einfacher: Gewicht sparen. Sinnlosen Müll wie Totwinkelassistenten oder elektrische Heckklappen oder Abstandsregeltempomat oder Auffahrunfallwarner oder oder oder weglassen.
Der gesunde Mensch kann einfach aufmerksam und genügsam Auto fahren wie früher auch. Luxus und Komfort sind schon lange in einem Maß übertrieben, die der Normalofahrer nicht mehr benötigt.Würde es diese ganzen Schnullisachen nicht geben, würde sie auch keiner missen. Ein 85 Zoll Display im Tesla zB ist einfach nur affig. Was soll ich beim Autofahren damit?
100 Kilo raus aus dem Auto bringen bestimmt ~0,5 Liter Sprit Ersparnis. Soviel wie der neue 1.5er VW-Motor für Millionen Entwicklungskosten schaffen soll etwa?!
Ach ja, das ist aber auch nicht die Lösung.
Wie sollen die Kisten dann sein? So wie früher, wo sie beim kleinsten Rums auseinander gefallen sind? Oder die Insassen beim leichten Frontcrash durch die Lenksäule aufgespiesst wurden?
Die ganzen Dinge die Du aufgezählt hast (auf die ich nicht mehr verzichten möchte) treiben das Gewicht bestimmt nicht nach oben.
Allein die Aufzählung dieser Dinge zeigt, dass deine Kenntnisse doch recht begrenzt sind.
Zum Tesla: Bist Du schon mal einen gefahren?