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

[Spannungsprüfer13299]

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.

[Rael_Imperial]

Zitat:

Original geschrieben von Destructor

Du meinst hoffentlich bei Saugmotoren 😉
Und selbst da gibts das, siehe Porsche.

Jedenfalls schaffen alle mit konventionellen Konzepten 200Nm aus 2l Hubraum zu bekommen.
Bei dem Mazda da also von "besonders hohem Drehmoment" zu sprechen ist witzlos.

Sicherlich Sauger, darum ging es ja.

Ich hatte 320 Nm aus 3 l Hubraum bei BMW im Hinterkopf, als ich sagte: Nicht sehr viel mehr als 100 Nm/l. Aber ich sehe auf Grund Deines Hinweises, dass der Carrera S 440 Nm aus 3,8 l, also ca. 115 Nm/l. Tatsächlich nicht schlecht. Und trotzdem "nur" 15% mehr als ein Mazda.

[martins42]

Hallo nochmal,

dass ein Viertakt-Sauger nicht viel mehr als gut 100 Nm / l Hubraum schafft braucht man eigentlich nicht diskutieren. Viele schaffen noch nicht mal das und viel mehr Füllung bekommt man ohne Aufladung nun mal nicht hin.
In dem Sinne sind die 210 Nm des 2l SkyActive nichts überragendes, aber eben auch nicht schlecht.
Aber darum ging es mir überhaupt nicht, als ich die Drehmomentkurven verlinkt habe.
Sondern darum, dass dort eben viel Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen signalisiert wird, ein früh ansteigendes Plateau ähnlich eines modernen aufgeladenen Motors, wo sich das Drehmoment sehr früh in der Größenordnung des Maximums bewegt. So ca. 170 Nm - und damit mehr als 80% des max. Drehmoment - schon bei 1500 U/min. Das ist für ein Sauger eine sehr gute Charakteristik, viele andere Dümpeln bei 1500 U/min eher bei 50% ihres max. Drehmoment oder weniger rum.
Der Motor müsste damit eine sehr bullige Charakteristik haben, extrem schaltfaul und niedertourig fahrbar.
Nur das bei den Testern eben das nicht ankommt, die anscheinend eine ganz andere Wahrnehmung haben.
Wie gesagt: Strange!

Gruß
Martin

[myinfo]

Moin,

weitere Fahrberichte:

Autogeil - 2013 Mazda3 Skyactiv-G 120 (BM) – Fahrbericht meiner Probefahrt mit Mazda durch Sibirien (mit 16 Zoll) Veröffentlicht von: Jan Gleitsmann

"(...) Unser Testfahrzeug war der 2013 Mazda3 Skyactiv-G 120 ...

... Wer verbrauchsoptimiert fahren will, muss allerdings fleissig schalten. An unserem zweiten Tag der Route haben wir festgestellt, dass wir fast ausschliesslich im 4. Gang unterwegs waren. Dies war dadurch bedingt, dass der vierte Gang im Vergleich zum 5. und 6. sehr elastisch ist. Hat man in den 6. Gang geschaltet und will beschleunigen, dann heisst es “Zurück in den 4.”. Den Motor aber die ganze Zeit im Vierten auf Drehzahl zu halten, schlägt sich dann fix auf den Verbrauch nieder. Am zweiten Tag lag dieser bei unserem Fahrzeug bei 7.1 Litern/100 km. Am dritten Tag haben wir dann darauf geachten, immer fleissig zu schalten – im Cockpit weisst das Fahrzeug auch immer darauf hin, wenn man schalten soll – und siehe da, schwups lagen wir unter der 6-Liter-Marke. (...)"

AMS - Mazda 3, Peugeot 308 und VW Golf im Vergleich. Neue Gegner für Wolfsburg (mit 18 Zoll) Von Marcus Peters am 19. Oktober 2013

"(...) Mazda sieht offensichtlich keine Notwendigkeit für Downsizing, will den Verbrauch über innermotorische Maßnahmen senken. Und tatsächlich lässt sich der Mazda 3 nahezu ähnlich sparsam wie der Golf bewegen, unterbietet den Peugeot 308 im Schnitt mit drei Zehntelliter auf 100 Kilometer.

Mazda 3 spurtet langsamer als der Golf

Trotz deutlich später anliegendem maximalem Drehmoment beschleunigt der Mazda 3 auch besser als der Peugeot 308 – und muss sich erst dem VW geschlagen geben: Dessen Turbo-Vierzylinder legt viel motivierter los und schiebt vor allem im mittleren Drehzahlbereich spürbar kräftiger an. Man meint, einen Motor der nächsthöheren Leistungsklasse zu fahren, so groß ist der Unterschied. (...)"

Mazda 3 Skyactiv-G 120 6-Gang SG
Pmax 120 PS bei 6.000 U/min
Annahme: Vmax bei Pmax

Vmax 195 km/h = Drehzahl?
6. Gang: 4030 U/min
5. Gang: 4960 U/min
4. Gang: 6098 U/min

6000 U/min = km/h
6. Gang: ca. 290 km/h
5. Gang: ca. 236 km/h
4. Gang: ca. 192 km/h

=> 6. und 5. Gang sind lang ausgelegt.

215/45 R18 -> AU = 1,984635 m

Alles grobe Werte!

Übersetzungen (Quelle) und 100 km/h = Drehzahl U/min

Mazda 3 Skyactiv-G 120 6-Gang SG
1. Gang 3,700 x 3,619 = 13,39
2. Gang 1,947 x 3,619 = 7,05
3. Gang 1,300 x 3,619 = 4,70 -> 100 = 3951
4. Gang 1,029 x 3,619 = 3,72 -> 100 = 3127
5. Gang 0,837 x 3,619 = 3,03 -> 100 = 2544
6. Gang 0,680 x 3,619 = 2,46 -> 100 = 2067

Mazda 3 Skyactiv-G 165 i-ELOOP 6-Gang SG
1. Gang 3,363 x 4,388 = 14,76
2. Gang 1,947 x 4,388 = 8,54
3. Gang 1,300 x 4,388 = 5,70 -> 100 = 4790
4. Gang 1,029 x 4,388 = 4,52 -> 100 = 3792
5. Gang 0,837 x 4,388 = 3,67 -> 100 = 3084
6. Gang 0,680 x 4,388 = 2,98 -> 100 = 2506

VG myinfo

[Destructor]

Zitat:

Sondern darum, dass dort eben viel Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen signalisiert wird, ein früh ansteigendes Plateau ähnlich eines modernen aufgeladenen Motors, wo sich das Drehmoment sehr früh in der Größenordnung des Maximums bewegt. So ca. 170 Nm - und damit mehr als 80% des max. Drehmoment - schon bei 1500 U/min. Das ist für ein Sauger eine sehr gute Charakteristik, viele andere Dümpeln bei 1500 U/min eher bei 50% ihres max. Drehmoment oder weniger rum.

Achja?

Ist das so?

[Reifenfüller133663]

Zitat:

Original geschrieben von martins42

Hallo nochmal,

dass ein Viertakt-Sauger nicht viel mehr als gut 100 Nm / l Hubraum schafft braucht man eigentlich nicht diskutieren. Viele schaffen noch nicht mal das und viel mehr Füllung bekommt man ohne Aufladung nun mal nicht hin.
In dem Sinne sind die 210 Nm des 2l SkyActive nichts überragendes, aber eben auch nicht schlecht.
Aber darum ging es mir überhaupt nicht, als ich die Drehmomentkurven verlinkt habe.
Sondern darum, dass dort eben viel Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen signalisiert wird, ein früh ansteigendes Plateau ähnlich eines modernen aufgeladenen Motors, wo sich das Drehmoment sehr früh in der Größenordnung des Maximums bewegt. So ca. 170 Nm - und damit mehr als 80% des max. Drehmoment - schon bei 1500 U/min. Das ist für ein Sauger eine sehr gute Charakteristik, viele andere Dümpeln bei 1500 U/min eher bei 50% ihres max. Drehmoment oder weniger rum.
Der Motor müsste damit eine sehr bullige Charakteristik haben, extrem schaltfaul und niedertourig fahrbar.
Nur das bei den Testern eben das nicht ankommt, die anscheinend eine ganz andere Wahrnehmung haben.
Wie gesagt: Strange!

Gruß
Martin

Ich denke das liegt auch an der subjektiven Warnehmung durch den Turbolag bei Turbomotoren. Mir ist bei den TSI's aufgefallen, dass erst nach ca. 1-2 Sekunden der Schub kommt, dann aber mehr als man erwartet.

Beim meinem Sauger, der übrigens auch schon bei bei

1500RPM 86%

seines max. Drehmoment erreicht, ist das Drehmoment sofort da und es kommt kein überraschender Schub hinterher.

In der Praxis ist mein Sauger in jedem Drehzahlbereich schneller als ein 1.2TSI mit 105PS. Zwischen 2000 und 4000 fühlt sich der TSI aber trotzdem schneller an, weil das Drehmoment erst 1-2 Sekunden nachdem man das Gaspedal durchgetreten hat aufgebaut wird.

[Diabolomk]

Das Problem ist ja auch, die TSI sind oft länger übersetzt. Wenn dort beim 1,2l TSI zb steht, ab 1500rpm max. Drehmoment, erreicht man dieses höchstens Bergauf oder im Hängerbetrieb in den oberen Gängen, ansonsten schafft der Turbolader es kaum den Druck im Alltag aufzubauen bevor man den Drehzahlbereich schon überschritten hat.

[martins42]

Zitat:

Original geschrieben von Destructor

Zitat:

Sondern darum, dass dort eben viel Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen signalisiert wird, ein früh ansteigendes Plateau ähnlich eines modernen aufgeladenen Motors, wo sich das Drehmoment sehr früh in der Größenordnung des Maximums bewegt. So ca. 170 Nm - und damit mehr als 80% des max. Drehmoment - schon bei 1500 U/min. Das ist für ein Sauger eine sehr gute Charakteristik, viele andere Dümpeln bei 1500 U/min eher bei 50% ihres max. Drehmoment oder weniger rum.

Achja?
Ist das so?

Ja, ist so. Dir ist vielleicht entgangen, dass ich "viele", nicht "alle" schrieb.

Gruß
Martin

[Achsmanschette32578]

Zitat:

Original geschrieben von kev300

Hier wird wieder einige durcheinander geworfen. Der 120PS Mazda hat kein besonders tolles Drehmoment für einen 120PS Sauger. Er hat eher viel zu wenig Leistung für einen 2.0l Suager, weil er obenrum scheinbar gedrosselt ist. Was man auch sehr schön an der Drehmomentkurve sehen kann.

Die 165PS Version ist vermutlich der gleiche Motor ohne Drosselung. Im Gegensatz zur 120PS Version hält dieser sein Drehmoment einfach bis zum Ende. Dadurch entsteht auch die hohe Leistung. Lesitung wird ja bekanntlich aus Drehmoment und Drehzahl berechnet.

ich werfe nichts durcheinander🙂. 200 NM für einen 120 PS Sauger sind viel! ( nicht für 2,0 Liter)

Verhältniss; 20 zu 12 oder

10 zu 6

Im Vergleich zu einem 3,0 BMW Motor aus dem e90- 272 PS und 320 NM

320 zu 272 oder

10 zu 8,5

Beim Mazda gibts also in Relation mehr Drehmoment für ein PS

Ob mans jetzt gedrosselt nennt oder nicht, ist bei Turbos doch ähnlich.
Was gibts bei VW und AUDI für Motoren, die ebenfalls unterschiedliche Leistungen zeigen,
mal liegt weniger Leistung früher und länger an, mal mehr später und kürzer...im Prinzip ähnlich

[Reifenfüller133663]

Die Sichtweise ist aber falsch rum!

Leistung entsteht durch Drehmoment und Drehzahl.
Damit der 2.0er nur 120PS hat, wird das Drehmoment bei Drehzahlen über 4000 absichtlich abgesenkt.

Genauso gut könnte man den Drehzahlbegrenzer einfach auf 5000 setzen und hätte damit auch die max. Leistung erheblich reduziert.

Die 165PS Version und die 120PS Version des 2.0l Skyactive haben die gleiche Leistungsentfaltung zwischen 1000 und 4000RPM. Danach wird die 120PS Version halt abgedrosselt.

Bei den Turbo's liegt es einfach daran, dass die Turbo's zu klein sind für höhere Drehzahlen. Dadruch entsteht dort dieser Effekt des stark abfallenden Drehmoments. Bei einem Sauger ist es einfach eine künstliche Beschränkung, die nicht nötig ist.

[martins42]

@myinfo

Danke für den Verweis auf die anderen Tests die Zitate.
Das liest sich schon deutlich anders. Vielleicht sind die anderen Tester, über die ich gestolpert bin, tatsächlich "Idioten" in dem Sinne, dass deren analytischen Fähigkeiten nicht ausreichend waren, um die Ursache für ihren Eindruck von Durchzugsschwäche und Zahnlosigkeit in der extremen Getriebeabstufung zu lokalisieren.
Für die 120 PS Version ist diese Getriebestufung ja eigentlich schon pathologisch. Aber das lasse ich besser, gibt hier ja einen Fanclub für so was. Bei dem Mazda scheint jedenfalls eher schiefgegangen zu sein, wenn die Tester dadurch praktisch verleitet waren, den ganzen Tag im 4. rum zu eiern. (Ist ähnlicher Effekt, wie Anfang der 80er bei einigen der "Formel E"-Modelle von VW.)

Gruß
Martin

[Achsmanschette32578]

Zitat:

Original geschrieben von kev300

Die Sichtweise ist aber falsch rum!

Leistung entsteht durch Drehmoment und Drehzahl.
Damit der 2.0er nur 120PS hat, wird das Drehmoment bei Drehzahlen über 4000 absichtlich abgesenkt.

Genauso gut könnte man den Drehzahlbegrenzer einfach auf 5000 setzen und hätte damit auch die max. Leistung erheblich reduziert.

Die 165PS Version und die 120PS Version des 2.0l Skyactive haben die gleiche Leistungsentfaltung zwischen 1000 und 4000RPM. Danach wird die 120PS Version halt abgedrosselt.

Bei den Turbo's liegt es einfach daran, dass die Turbo's zu klein sind für höhere Drehzahlen. Dadruch entsteht dort dieser Effekt des stark abfallenden Drehmoments. Bei einem Sauger ist es einfach eine künstliche Beschränkung, die nicht nötig ist.

ob das bei Turbos immer so zutrifft, ich weis es nicht! #

A4 Turbo

230 Nm/

1500–3650

120 PS

250 Nm/
1500–4800
160PS

Wenn die Unterschiedlichen Nennleistungen alleine wegen der kleinen Lader zustande kommen,
dann frage ich mich, warum bei beiden erst das Max. Drehmoment bei genau 1500 Ansetzt!
Auch komisch, das das durch die Mechanik der Turbos veranlasste zurückgehen
des Drehmoments, teilweise über die hälfte des Drehzahlbandes so verläuft,
das die Nennleistung ab dann exakt gleich bleibt 🙂

Es gibt bei Saugern trotzdem gewisse Grundlegende charateristika die man durch die Motorlauslegung
bekommen kann, so zb. Langhuber die bei wenig Drehzahl besser zupacken können, aber nicht so Drehfreudig sind.

[Diabolomk]

Es gibt Motoren die haben unterschiedliche Lader, andere nicht.
Wobei ich das eher aus dem Dieselbereich kenne.

Ansonsten, die Frage ist auch, wenn ein Redakteur etwas unbedarfter an die Sache rangeht, muss das nicht schlecht sein. Der durchschnittliche Autokäufer ist es ja auch und will es aus seiner Sicht sehen.

[Achsmanschette32578]

ja sicher haben sie das, aber mir kommt das ganze etwas misteriös vor.
Hier wurde ja auch schon genannt, das die Diagramme der Leistung aus den Verkaufskatalogen
abweichem vom Realen Wert.

Aber das andere da hast du recht, schlieslich werden die wenigsten, die so einen Test dann lesen
besonderes viel Fachwissen mitbringen zu der Thematik.

[Corsadiesel]

Interessant wäre es, was für ein Drehmoment bei einem 2,4L Skyactive-Motor (Langhuber) mit 120 PS bringen würde bzw was er verbraucht.

[Spannungsprüfer19854]

@myinfo

Die haben dem stärkeren Motor das kürzere Diff verpasst? Ok, soll wohl sportlich sein. Wieso hat aber dann der schwächere nicht das i-ELOOP, wenn's da doch ums Sparen geht...

@martin

Du verstehst es einfach nicht. Das ist nicht pathologisch, das ist sparsam! Wenn du heftig beschleunigen willst, wird es dir auferlegt, die wahnwitzige Arbeit des Runterschaltens zu vollziehen. Alternative Vorschläge wurden dir schon genannt, entweder immer im niedrigen Gang oder Automatik. Würdest du also bitte aufhören, es als Selbstverständlichkeit anzunehmen, dass der höchste Gang ein Fahrgang ist? Danke. Auch wenn du keinen Sprit sparen willst, es gibt Leute die wollen das. Abgesehen davon dass ich es absolut übertrieben (ich halte mich absichtlich zurück) finde, für die MÖGLICHKEIT, nicht mal das AUSNUTZEN, höherer Beschleunigung, einen Liter mehr auf 100 km zu verballern. Ist dir das klar? Für deine Faulheit haust du mehr Wärme in Reibung und Abgasen zum Fenster raus, für nichts und wieder nichts. Sieh es bitte den Leuten nach, die diese Null-Effizienz-Runde nicht mitmachen wollen.

P.S.: Leuten wie dir haben vernünftige Leute Kleinwagen zu verdanken, die bei 100 km/h schon über 4000 Touren drehen und unverhältnismäßig viel Sprit und Lärm verschleudern, daher mein Temperament.