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Missverständnis Turbo, die downsizing Seuche und wieso ich skyactive toll finde....

Themenstarteram 14. Juli 2013 um 12:01

Unter dem Schlagwort "downsizing" werden uns mit Höchstdruck aufgeblasene Mikromotörchen mit der zu erwartenden Lebensdauer einer Eintagsfliege aufgeschwatzt.

Das einzige was diese Mikroben von Verbrennungsmotor können, ist einen völlig realitätsfremden Verbrauchszyklus mit Mini-Verbräuchen zu absolvieren, die eine immer größere Differenz zur Praxis zeigen.

Und dann die Bergründungen:

"der Turbo nutzt die noch in den Abgasen enthaltene Energie"

Unsinn !

Ein Hubkolbenmotor hat ein grundsätzliches Problem: eigentlich wäre es energetisch optimal, wenn das Hubvolumen beim Verdichten geringer wäre als beim Expandieren, denn das heiße Gas benötigt deutlich mehr Volumen um auf Umgebungsdruck zu expandieren als kaltes Gas. Weil das mechanisch aber nicht machbar ist, muß zwangsweise das expandierende Gas mit Restdruck in das Abgassystem entlassen werden.

Motoren, die dies durch nur teilweise Füllung beim Ansaugen zumindest abmildern, wurden schon viele entwickelt, das bekannteste Beispiel ist der Miller Motor. Doch schon der ganz normale Sauger hat das quasi systemimmanent eingebaut, weil durch die unvermeidliche Drosselung beim Saugen die Füllen in aller Regel unter 100% liegt.

Ein Turbo verschlimmert die Situation aus zwei Gründen:

a) durch die erzwungene > 100% Füllung wird der Expansionsraum des Motors noch ungenügender

b) seine für eine rotierende Strömungsmaschine sehr ungünstigen Abmessungen (viel zu klein) führt zu einem allen Hubkolbenmotoren stark unterlegenen Wirkungsgrad. Erst deutlich größere Maschinen, die aber für Fahrzeuge indiskutabel hohe Leistungen haben, erreichen mit ach und krach den Wirkungsgrad einer Hubkolbenmaschine.

Hinzu kommt, daß wegen der Klopfneigung bei Benzinmotoren ein Ladeluftkühler erforderlich wird, der die Energiebilanz weiter verschlechtert, weil hier Wärme abgeführt wird, die dann mühsam wieder durch Verbrennen von Kraftstoff erzeugt werden muß.

 

Die Mikromotörchen brauchen nur deshalb im Verbrauchszyklus weniger, weil sie hier in aller Regel nur sowenig Leistung abgeben müssen (man betrachte nur die lahmarschigen Beschleunigungszyklen der Messung...) daß sie in einem Bereich laufen, der so stark gedrosselt ist, daß der Turbo praktisch keine Wirkung mehr hat und das ganze als Sauger betrieben wird.

Allerdings als Sauger geringen Hubraums und damit geringer interner Reibungsverluste.

Und voila: man hat ein Verbrauchswunder !

(allerdings nur solange man die im Prospekt versprochene Leistung nicht abruft !)

___________________

Schön, daß mit Mazda wenigstens ein Hersteller den Blödsinn nicht mitmacht und einen optimierten klassischen Sauger dem gegenüber stellt.

Und siehe da: dieser verbraucht im unteren Leistungsbereich etwas mehr wie die Mikromotörchen, aber dafür bei mittlerer und hoher Leistung weniger.

Daß das viel praxisgerechter ist, zeigt sich schon daran, daß Mazda der einzige Hersteller ist, dem es gelang, im praxisnahen Test des ADAC WENIGER als der angegebene Normverbrauch zu verbrennen.

Danke Mazda !

 

Gruß SRAM

P.S.: wer die Thermodynamik dahinter nicht verstanden hat, dem erkläre ich sie gerne. Ich hab sogar alles, was oben steht mal exemplarisch durchgerechnet.

Beste Antwort im Thema
Themenstarteram 14. Juli 2013 um 12:01

Unter dem Schlagwort "downsizing" werden uns mit Höchstdruck aufgeblasene Mikromotörchen mit der zu erwartenden Lebensdauer einer Eintagsfliege aufgeschwatzt.

Das einzige was diese Mikroben von Verbrennungsmotor können, ist einen völlig realitätsfremden Verbrauchszyklus mit Mini-Verbräuchen zu absolvieren, die eine immer größere Differenz zur Praxis zeigen.

Und dann die Bergründungen:

"der Turbo nutzt die noch in den Abgasen enthaltene Energie"

Unsinn !

Ein Hubkolbenmotor hat ein grundsätzliches Problem: eigentlich wäre es energetisch optimal, wenn das Hubvolumen beim Verdichten geringer wäre als beim Expandieren, denn das heiße Gas benötigt deutlich mehr Volumen um auf Umgebungsdruck zu expandieren als kaltes Gas. Weil das mechanisch aber nicht machbar ist, muß zwangsweise das expandierende Gas mit Restdruck in das Abgassystem entlassen werden.

Motoren, die dies durch nur teilweise Füllung beim Ansaugen zumindest abmildern, wurden schon viele entwickelt, das bekannteste Beispiel ist der Miller Motor. Doch schon der ganz normale Sauger hat das quasi systemimmanent eingebaut, weil durch die unvermeidliche Drosselung beim Saugen die Füllen in aller Regel unter 100% liegt.

Ein Turbo verschlimmert die Situation aus zwei Gründen:

a) durch die erzwungene > 100% Füllung wird der Expansionsraum des Motors noch ungenügender

b) seine für eine rotierende Strömungsmaschine sehr ungünstigen Abmessungen (viel zu klein) führt zu einem allen Hubkolbenmotoren stark unterlegenen Wirkungsgrad. Erst deutlich größere Maschinen, die aber für Fahrzeuge indiskutabel hohe Leistungen haben, erreichen mit ach und krach den Wirkungsgrad einer Hubkolbenmaschine.

Hinzu kommt, daß wegen der Klopfneigung bei Benzinmotoren ein Ladeluftkühler erforderlich wird, der die Energiebilanz weiter verschlechtert, weil hier Wärme abgeführt wird, die dann mühsam wieder durch Verbrennen von Kraftstoff erzeugt werden muß.

 

Die Mikromotörchen brauchen nur deshalb im Verbrauchszyklus weniger, weil sie hier in aller Regel nur sowenig Leistung abgeben müssen (man betrachte nur die lahmarschigen Beschleunigungszyklen der Messung...) daß sie in einem Bereich laufen, der so stark gedrosselt ist, daß der Turbo praktisch keine Wirkung mehr hat und das ganze als Sauger betrieben wird.

Allerdings als Sauger geringen Hubraums und damit geringer interner Reibungsverluste.

Und voila: man hat ein Verbrauchswunder !

(allerdings nur solange man die im Prospekt versprochene Leistung nicht abruft !)

___________________

Schön, daß mit Mazda wenigstens ein Hersteller den Blödsinn nicht mitmacht und einen optimierten klassischen Sauger dem gegenüber stellt.

Und siehe da: dieser verbraucht im unteren Leistungsbereich etwas mehr wie die Mikromotörchen, aber dafür bei mittlerer und hoher Leistung weniger.

Daß das viel praxisgerechter ist, zeigt sich schon daran, daß Mazda der einzige Hersteller ist, dem es gelang, im praxisnahen Test des ADAC WENIGER als der angegebene Normverbrauch zu verbrennen.

Danke Mazda !

 

Gruß SRAM

P.S.: wer die Thermodynamik dahinter nicht verstanden hat, dem erkläre ich sie gerne. Ich hab sogar alles, was oben steht mal exemplarisch durchgerechnet.

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Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 14. Dezember 2015 um 15:52:07 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 14. Dezember 2015 um 13:16:13 Uhr:

Bei der nicht sequentiellen (also gleichzeitigen) Einspritzung musste unbedingt vermieden werden, ins offene Einlassventil zu spritzen, da dann selbst vor Euro 4 das Abgas daneben war.

Und aktuell strebt man an, direkt in den Brennraum zu spritzen. Euro 6 und Direkteinspritzung, arme Ingenieure. :D

Ich lege noch eines drauf. Arme Irre :D

Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 14. Dezember 2015 um 15:52:07 Uhr:

Und aktuell strebt man an, direkt in den Brennraum zu spritzen. Euro 6 und Direkteinspritzung, arme Ingenieure. :D

Bei hohen Drehzahlen ist die DI halt klar im Vorteil, zudem hast du wenig Spülverluste. Beim Thema "Spülverluste" gibts noch eins zu beachten:

Wenn ein DI den Zylinder durch hohe Überschneidung gescheit spült, so sieht der Kat einen Sauerstoffüberschuss, der von den Cerkomponenten nebst etwas am Platin/Palladium gespeichert wird. Kommt nun eine leicht(!) fette Verbrennung hinterher, so steht am Ende des Kats trotzdem ein lambda nahe 1, du hast die Stickoxide innermotorisch etwas reduziert und durch den Kat trotzdem keine HC. Was der Kat aber nicht mag ist wie ein Schwamm mit Sauerstoff vollgesogen zu sein. Dann kann der keine NOx mehr umwandeln, weil die Edelmetalloberflächen mit Sauerstoff "voll" sind und das NO leider zwei freie(!) Oberflächenplätze belegt. Daher geht eine Umwandlung von NOx bei Lambda > 1 normalerweise nicht.

Der DI ist nicht zwingend scheiße. Obwohl ich den eigentlich nicht mag.

Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 14. Dezember 2015 um 12:46:55 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 14. Dezember 2015 um 09:30:02 Uhr:

Genau das bedeutet es.

...

Jeder Zylinder bekommt zum richtigen Zeitpunkt sein Portiönchen Sprit ab, die Mengenregelung erfolgt per Einspritzdauer, der Einspritzdruck bleibt konstant. Früher üblich: Permanent spritzende Einspritzdüsen (z.B. K - Jetronic), hierbei war der Einspritzdruck regelbar.

...

Und bei der L-Jetronic?

Zitat:

@GaryK schrieb am 14. Dezember 2015 um 13:35:33 Uhr:

Dabei wurde doch die Ventilüberschneidung mit Euro-4 kastriert (HC Werte). Was ohne Nockenwellenverstellung in ziemlich spaßbefreiten Motörchen endete.

So wie dein Audi???

Die L Jetronic läuft intermettierend, also mit Unterbrechung.

Bei der K-Jetronic wurde die Kraftstoffmenge über geschlitzte Kolben im Mengenteiler geregelt, aber kontinuierlich eingespritzt (daher K)

Bei der L-Jetronic wird über die angesaugte Luftmenge die Öffnungsdauer der Einspritzventile beeinflusst.

mfg

Zitat:

@andi_sco schrieb am 16. Dezember 2015 um 06:57:07 Uhr:

Dabei wurde doch die Ventilüberschneidung mit Euro-4 kastriert (HC Werte). Was ohne Nockenwellenverstellung in ziemlich spaßbefreiten Motörchen endete.

So wie dein Audi???

Ne, dessen Konzept hat Ingolstadt einfach so versaut. Powerpoint-Engineering at its best.

 

Nicht fluchen...neuen kaufen :p

@GaryK bekäme bei meinem Schwedenfiat nen Rabatt... :cool: :D

Zitat:

@GaryK schrieb am 11. Dezember 2015 um 20:40:25 Uhr:

Jein. Selbst LPG (Kältespray) direkt injiziert bringt gerade mal 12 Grad. Hatte den Spass mal gerechnet. Kurze Abschätzung: https://de.wikipedia.org/wiki/2,2,4-Trimethylpentan

Verdampfungswärme: 30 kJ/mol bzw. 0.269 MJ/kg.

Verbrennungswärme: 44 MJ/kg.

Bedeutet: bei 2000°C Flammtemperatur geht für die Verdampfung aus dem flüssigen Zustand bestenfalls 0.269/44 * 2000°C und damit 13°C drauf. Wer glaubt, dass sowas tatsächlich "kühlt", der fährt nur im Winter noch Vollgas.... Fett fahren kühlt aus ganz anderen Gründen.

Hm. Hier ist etwas von "Heise" verlinkt. Dort wird beim neuen BMW - Turbomotor mit wassergekühltem Aluminium - Turbolader der Entzug einer Wärmeleistung in Höhe von 35 Kilowatt schwadroniert. Ist das realistisch?

Eine Angabe in Kilowatt ohne dazu den Zeitraum zu nennen, in dem diese Energiemenge abgeführt wird, ist vollkommen witzlos. Wieviel Energie wird denn dem Abgas entzogen? 35kW in der Sekunde, in der Minute, in einer Stunde oder in einem Jahr?

1 W = 1 J/s

Leistung = Energie/Zeit. Sagt doch dein Chef auch immer.

Mein Fehler, sorry. Aber einen Chef habe ich glücklicherweise nicht. :)

aus dem grund auch die zylinderkopf integrierten abgaskrümmer?

Schnellere Erwärmung des Kühlwassers.

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