Missverständnis Turbo, die downsizing Seuche und wieso ich skyactive toll finde....
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
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:
@flat_D schrieb am 9. Februar 2016 um 06:35:28 Uhr:
Ich trolle nicht, ich kläre Dich nur auf. Und wenn Du einen Irrtum nicht zugeben kannst, dann ist das eben so. Es gibt Jargon in jeder Art. Aber Jargon ist auch immer ein Synonym für falsche Verwendung von Fachbegriffen.Zitat:
@Kamui77 schrieb am 9. Februar 2016 um 01:02:55 Uhr:
flat_D> Da Du es offensichtlich darauf abgesehen hast weiter zu trollen nutze ich die Gelegenheit dich etwas aufzuklären. Im modernen Automotive Jargon spricht man vom Atkinson-Zyklus bei Motoren mit im Verdichtungstak länger geöffnetem Einlassventil. Die aufgewendete Energie im Verdichtungstakt sinkt, kann aber den ganzen Kolbenweg im Arbeitstakt bewältigen. -> LINK Modern Atkinson Cycle engine Video: Atkinson cycle engine explainedWie gesagt, bei zukünftigen Pöbeleien solltest Du dich besser nochmal über das aktuelle Thema informieren, denn dein Argumentationsstand stammte noch von 1887 😎
In der Physik und geschichtlich gab es eben einen Herrn Aktinson, der sich den Motor mit doppelt so vielen Pleul ausgedacht hat und den man ihm patentiert hat. Und es gab einen Herrn Miller, dessen Kreisprozess eben so bekannt ist. Und nur weil es viele Leute gibt, die gern diese beiden Begriffe verwechseln, ändert das nichts daran, wer von beiden Herren welches Prinzip und welchen Motor erfunden hat. Es würde schon genügen, wenn Du diese beiden Links mal aufmerksam lesen würdest.
Übrigens sind das Datum einer Erfindung und das Datum eines Informationsstandes nicht das gleiche!
Hast du deine Links selber gelesen?
Ich zitiere mal daraus:
Zitat:
Der Atkinson-Prozess arbeitet mit demselben Effekt, schließt das Einlassventil aber später während des Einlasstaktes.
Also:
BMW, Mazda: Miller
Toyota, Honda und scheinbar auch MB: Atkinson.
Ob man Atkinson mit zusätzlichen Pleuelen oder später schließenden Ventilen löst ist für den Kreisprozess egal.
Die Beschreibung bei "Andwendung" in dem Link ist allerdings falsch, denn Honda und Toyota selbst beschreiben deren Atkinson Prozess so, dass die Ventile später geschlossen werden.
Generell erscheint mir der Artikel inkonsistent. Erst kommt so ein Satz, den ich oben zitiert habe und unten schreiben die dann, dass es doch alles Miller wäre...😕
Im Endeffekt wollen die Hersteller mit den beiden Begriffen heutzutage nur unterscheiden, ob früher oder später geschlossen wird. Mehr nicht.
Also sie bezeichnen den Miller Vorgang als Atkinson weil es in der Wirkung auf das gleiche heraus kommt.
Na gut, lohnt sich nicht darüber zu streiten oder?
Eigentlich nicht, aber mich würde trotzdem interessieren, welche Vor- und Nachteile das frühere oder spätere Schließen haben. Sonst würden unterschiedliche Hersteller nicht unterschiedliche Methoden benutzen...
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 8. Februar 2016 um 21:35:43 Uhr:
Ein gescheiter Akku hat einen Wirkungsgrad von über 90%.
Und das Kraftwerk kommt auf 36% bis 60%, je nachdem ob Braunkohle-Dampf Typ "uralt, aber abgeschrieben" oder Gasturbine im Combined Cycle.
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Zitat:
@gla schrieb am 9. Februar 2016 um 11:09:35 Uhr:
Also sie bezeichnen den Miller Vorgang als Atkinson weil es in der Wirkung auf das gleiche heraus kommt.
Na gut, lohnt sich nicht darüber zu streiten oder?
Es geht auch nicht um's streiten, sondern darum, daß man mir nicht dämlich kommen muß (ich meine nicht Dich!), wenn man selbst gar nicht sicher in den Begrifflichkeiten ist. Der Motor, den Herr Atkinson erfunden hat, ist einfach anders aufgebaut, als ein Toyota Motor. Daß die Wirkung ähnlich ist, ist klar aber für das, was Toyota da verkauft, gibt es schon einen Namen, den Miller-Motor. Ich bezeichne ja ein Tragflächenboot auch nicht als Katamaran, nur weil man mit beiden gleich schnell über's Wasser fahren kann.
Zitat:
@flat_D schrieb am 9. Februar 2016 um 14:52:21 Uhr:
Daß die Wirkung ähnlich ist, ist klar aber für das, was Toyota da verkauft, gibt es schon einen Namen, den Miller-Motor.
Der war aber aufgeladen. Atkinsonmotor ist sicher die falsche Bezeichnung für das, was Toyota einbaut, aber "Atkinson-Zyklus" würde ich mal als üblich und verständlich ansehen.
Das Beispiel des Honda Kei Car zeigt, dass die Leistung hier nur unwesentlich gesteigert wurde, dafür aber das Drehmoment. Trotzdem ist der Verbrauch höher ausgefallen. Honda ist der größte Motorenhersteller der Welt, ich glaube da braucht jetzt niemand davon ausgehen, dass die ihre Motoren nicht im Griff hätten 🙂
Gleiche Hubraumgröße ohne Turbo = weniger Kraftstoffverbrauch und weniger Leistung. Gleiche Hubraumgröße mit Turbo = höherer Kraftstoffverbrauch bei höherer Leistung. Darum ist die Rede von der "ungenutzten Abgasenergie" ein Marketing-Gag. Wenn ich etwas nutze dass vorher einfach nur verloren geht, würde ich bei gleichem Energieaufwand mehr Ergebnis bekommen.
Die Aufladung kleinerer Motoren um die Leistung größerer Motoren zu erreichen war von Anfang an Kerndebatte dieses Themas. Da gehen die Meinungen weit auseinander. Ein ordentlich gebauter moderner Saugmotor ist auch ohne Turbospielchen sparsam. LINK: Consumer Reports finds small turbo engines don't deliver on fuel economy claims
Wo ist die Gewichtsreduzierung, wenn ich zwar einen kleineren Motor verbaue, dafür aber zusätzlich Turbolader, Ladeluftkühler, Ölkühler, verstärkte Motorlegierungen und verstärkten Abgasstrang? Wenn der kleinere Turbomotor am Ende das gleiche Gewicht bewegen muss, dass vorher der größere Saugmotor bewegt hat ist nicht viel bei rumgekommen.
Es gibt einen Fall an dem die Turboaufladung sinnvoll ist, nämlich zu dem Zeitpunkt zu dem man aus gesetzlichen oder physikalischen Gründen den Motor nichtmehr größer dimensionieren kann. In Japan wird das bei den 0,66L Kei Cars gemacht um auf die 64 PS zu kommen. Bei den LKWs dürfte es ähnlich sein, da kriegt man mehr Leistung raus.
Im normalen PKW Bereich hat man heute die Alternative mittels Elektromotor-Hybridisierung den Boost-Effekt eines Turboladers mit frühzeitig anliegendem hohen Drehmoment zu bekommen, dabei aber die Vorteile eines Saugomotors beizubehalten. Insbesondere spielt das bei den außerhalb Europas strenger werdenden Abgasgesetzgebungen eine Rolle.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 9. Februar 2016 um 15:28:11 Uhr:
Die Aufladung kleinerer Motoren um die Leistung größerer Motoren zu erreichen war von Anfang an Kerndebatte dieses Themas. Da gehen die Meinungen weit auseinander. Ein ordentlich gebauter moderner Saugmotor ist auch ohne Turbospielchen sparsam. LINK: Consumer Reports finds small turbo engines don't deliver on fuel economy claims
Sehr interessant, dass der Accord so deutlich schneller
undsparsamer als die anderen ist...😕
kamui, also siehst du in der Masse eines LLK und Turboladers sowie leicht verstärkten Komponenten ein Problem, nicht aber in einem kompletten zweiten Antriebsstrang aus komplexerem Getriebe, E-Motor(en) und Batterie? o.O
Klar ist downsizing Mist, aber deswegen gehen ja auch viele Hersteller zu dem über, was Audi passend rightsizing genannt hat. Das Drehmoment ist, insbesondere im Verlauf, den lahmen Saugern immernoch um Welten überlegen, der Spritverbrauch passt, und haltbar ist's auch.
Von der Nutzung als reiner Stromerzeuger und als Motorradmotor abgesehen ist der Saugmotor eben ein Relikt, was man ruhig in der Vergangenheit sterben lassen sollte.
kev300> Honda eben 🙂
tower96> Genauso sehe ich das. Der Unterschied liegt darin, dass beim Downsizing ein kleiner Motor mit hohem Druck und Temperaturen gepusht wird, was sich dann wiederum in hohem Verschleiss und hohen Abgasemissionen wiederspiegelt. Beim Hybridsystem wird ein größerer Saugmotor mit niedrigerem Druck und niedrigeren Temperaturen benützt - oftmals im Atkinson Zyklus - was zur Spriteinsparung und zur Verringerung von Abgasemissionen führt. Der Elektromotor läuft in Bereichen sehr effektiv, die der normale Verbrenner garnicht mag. Anfahren aus dem Stand ist ja einer der Gründe für den hohen Verbrauch bei Start-Stop-Stadtverkehr. Drehmoment gibts sofort vom Start weg.
Das (PSD) Power-Split-Device Getriebe im Toyota HSD-Hybridsystem ist sogar sehr einfach aufgebaut. Auf diesem Bild (LINK) siehst Du die Getriebe des Prius II (links) und des Prius III (rechts) zwischen den Elektromotoren. Ein Planetenradesatz inklusive Untersetzungsetriebe. Was soll daran kaputtgehen? Wiener Prius-Taxis sind damit über 1.000.000 km gefahren ohne Reparaturen. Das i-MMD Hybridsystem im Honda Accord Hybrid ist sogar noch einfacher und kommt ganz ohne Getriebe aus.
Der Audi Ansatz, wieder auf größeren Hubraum zu setzen ist momentan nicht nicht bei allen angekommen. Von VW gibts mittlerweile ebenfalls 1.0L TSI Motoren, Toyota hat einen 1.2L Turbo herausgebracht, Ford ersetzte seinen 1.6L Ecoboost gegen einen 1.5L Ecoboost.
Ich sehe im Zuge des Abgasskandals der Turbodiesel und bei den sich ausweitenden Untersuchungen sowie künftigen Realtests große Probleme auch auf die direkteinspritzenden Turbobenziner zukommen. Diese Problematik hat man mit dem Saughybriden einfach nicht - und wenn man mehr Leistung braucht, verbaut man einen größeren Motor - die es in Deutschland leider nur bei Lexus oder jetzt im RAV4 Hybrid gibt.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 9. Februar 2016 um 16:57:50 Uhr:
Ich sehe im Zuge des Abgasskandals der Turbodiesel und bei den sich ausweitenden Untersuchungen sowie künftigen Realtests große Probleme auch auf die direkteinspritzenden Turbobenziner zukommen. Diese Problematik hat man mit dem Saughybriden einfach nicht
Wieso? Was hat das Eine mit dem Anderen zu tun?
Beim Direkteinspritzenden Downsizing Turbobenziner hast Du Direkteinspritzung -> hohe Feinstaubemissionen, sowie hohe Verbrennungstemperaturen und Drücke -> ansteigende NOx Emissionen.
Beim Saugbenziner hast Du Saugrohreinspritzung -> keine Feinstaubemissionen und niedrigere Verbrennungstemperaturen und Drücke -> niederige NOx Emissionen.
Beim Downsizing-Konzept muss man weiter in die Abgasnachbehandlung investieren um die Grenzwerte einzuhalten. Beim Saugbenzinerhybriden ist dies nichtmehr notwendig.
Aha.
Sag das bitte mal meinem Motor.
BMW N53.
Dein Motor hat mir, als ich mit ihm gesprochen habe, folgendes gesagt
BMW 5er 528i Touring AutomatikZitat:
Der BMW N53 zählt zur 14. Generation von BMWs Reihensechszylindermotoren, der im Jahr 2007 mit dem LCI (Life Cycle Impulse / Modellüberarbeitung) des BMW E60 erstmals produziert wurde.
Er enthält einige Neuerungen und Verbesserungen gegenüber dem Vorgängermodell N52. Hervorzuheben sind die Benzin-Direkteinspritzung und eine Benzinverbrauchsreduzierung durch Magerbetrieb mit Schichtladung im Teillastbereich. Der Magerbetrieb bedingt einen erhöhten Stickoxidausstoß (NOx), der Einsatz eines speziellen NOx-Speicherkatalysators ist deshalb zwingend. Die Wirkungsweise eines NOx-Speicherkatalysators erfordert schwefelarmen Kraftstoff.
Wegen der hohen Schwefelkonzentrationen im Treibstoff, der in den USA und Australien verkauft wird, bietet BMW den Motor in diesen Ländern nicht an.
HSN Schlüsselnummer 0005
TSN Schlüsselnummer AZO
KBA NEFZ Messdaten: CO=114.8-201.2mg/km NOx=19,4-45,3mg/km Partikel=0,89-1,09mg/km
Die Emissionswerte im tatsächlichen Straßenverkehr sind bekanntlich höher und weichen dabei schonmal um ganze Größenordnungen ab -> LINK
Das lustige ist: Würde BMW einen Sechszylinder mit Saugrohreinspritzung + starkem Elektromotor verbauen, könnten die sich die Abgasnachbehandlung nahezu schenken und hätten in Kalifornien und anderen Regionen mit strikten Abgasvorschriften kein Problem.
Ah, ich sehe schon, du hast gar nicht verstanden, worauf ich hinaus wollte. Du hast nämlich Folgendes geschrieben:
"Beim Direkteinspritzenden Downsizing Turbobenziner hast Du Direkteinspritzung -> hohe Feinstaubemissionen, sowie hohe Verbrennungstemperaturen und Drücke -> ansteigende NOx Emissionen.
Beim Saugbenziner hast Du Saugrohreinspritzung -> keine Feinstaubemissionen und niedrigere Verbrennungstemperaturen und Drücke -> niederige NOx Emissionen."
Das liest sich so, als bestünde das Feinstaub- und NOx-Problem nur bei Turbomotoren (weil die Direkteinspritzung haben), wohingegen Saugmotoren davon generell nicht betroffen wären (weil die Saugrohreinspritzung haben).
Dem ist aber nicht so. Der N53 ist ein Saugmotor, hat aber keine Saugrohreinspritzung. Du schmeisst (wie so viele andere hier auch) die Zufuhr von Luft und Kraftstoff lustig durcheinander.
Das wollte ich ausdrücken!