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:
@aero84 schrieb am 14. März 2015 um 11:14:58 Uhr:
Das Konzept ist alles andere als Schwachsinn und auch alles andere als neu. Die Idee, den Turbolader nicht nur zum Aufpumpen der Maximalleistung, sondern zur Erhöhung des Drehmomentes in unteren und mitteren Drehzahlbereichen zu nutzen hatte Saab schon in den 70er Jahren. Spätestens ab 1982, mit EInführung des APC (klopfsensorgeführte elektronische Ladedruckregelung), als man die Verdichtung wieder deutlich erhöhen konnte war das System standfest, alltagstauglich und sparsam. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch laufen die Saab turbos aus den 80ern vor der ersten Revision locker 400.000-600.000km. Ok, Kopfdichtungen sind alle 250-300k dran, aber das ist ja schnell gemacht und auch nicht wirklich teurer als anderthalb Zahnriemenwechsel anderswo. 😁Wenn ein downsizing-Motor nicht hält, dann hat das in der Regel zwei Gründe:
- Sparwahn beim Hersteller (wenn ich die Belastung erhöhe muß ich entweder anders dimensionieren oder besseres Material verwenden)
- Kunden, die zu blöd sind eine Bedienungsanleitung zu lesen. Warmfahren (muß man JEDEN Motor!), kaltfahren und Öl wechseln. Kann doch nicht so schwer sein, oder?
Ganz im Ernst, wer dieses kleine Quentchen technisches Verständnis nicht aufbringen kann, er hat am Steuer eines Kraftfahrzeuges nichts zu suchen.
Das Konzept des aufgeladenen Motors ist nicht neu, da stimme ich Dir zu. Bei den anderen Punkten allerdings nicht. Es ist ganz einfache Physik, dass Materialien welche höherer Belastung ausgesetzt sind kurzlebiger sind als solche, mit niedrigerer. Wenn man die Motoranforderungen und Leistungsabgaben eines deutlich größeren Motors in das Gehäuse eines kleineren verpackt, ist das das Gleiche.
- Der Sparwahn reflektiert sich jedenfalls nicht bei den Fahrzeugpreisen und es gibt bei den meisten Herstellern größere und kleinere Turboprobleme. Einzig Mercedes-Benz scheint zumindest bei seinen Benzin-Turbos größeren Aufwand zu betreiben, zumindest hört man von deren Motoren wenig Klagen.
- Bei der hohen Anzahl an Motorschäden und Turboausfällen kann man es nichtmehr auf Unachtsamkeit oder Fehlbehandlung durch den Kunden schieben. Normalerweise ist KFZ Technik ein Sicherheitsrelevanter Bereich, da geht es um Menschenleben und Komponenten müssen so stabil gebaut sein, dass sie noch eine Toleranzschwelle nach oben von den Spezifikationen im Datenblatt haben.
Zitat:
Das ist ein Problem der Direkteinspritzung, nicht des downsizings an sich.
Die Direkteinspritzung verursacht Partikel, die Downsizing-Aufladung erhöhte Nox-Werte.
Zitat:
Für die Stadt sicher eine gute Wahl. (Andererseits braucht man in der Stadt kein Auto. Autos in der Stadt sind grundsätzlich abzulehnen.) Auf der Autobahnlangstrecke sind andere Antriebskonzepte aber vorteilhafter.
Man muss sich darüber bewusst sein, was man mit was vergleicht. Wenn man vom Downsizing-Sparpotential spricht und Leuten welche bei ihrem Turbo nicht in Volllast gehen, ist der Hybrid in jedem Bereich konkurrenzfähig. Wenn man von Motoreffizienz spricht, dann ist der Hybridantrieb wie im Prius/Auris Hybrid/Yaris Hybrid dem Turbo überlegen. Wenn man von Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit spricht, dann ist der Turbo mit Schaltgetriebe/DKG dem Hybridantrieb der vorig genannten Fahrzeuge überlegen. Fährt man Autobahnlangstrecke mit hoher Geschwindigkeit, ist der Turbodiesel überlegen. Wechselt man die Preisklasse, gibts nochmal andere
MöglichkeitenIch halte die Downsizing-Motoren mit Aufladung für Quatsch, weil diese einen "Problemkreislauf" erschaffen. Dieser gleicht dem Märchen in dem ein Mann eine Fliege veschlucht, dann einen Frosch schluckt um die Fliege los zu werden, dann einen Storch schlucken will um den Frosch loszuwerden und so weiter und so fort. Beim Downsizing baut man kleinere Motoren mit Aufladung um die kleinere Leistung zu lösen. Durch die Aufladung muss Motor und Abgasanlage verstärkt werden, was mehr Gewicht verursacht. Um die aufgeladene Verbrennung effizienter zu gestalten, verwendet man Direkteinspritzung, was zu Partikelproduktion führt, außerdem erzeugen Druck und Temperatur höhere NoX Werte. Um das zu lösen wären jetzt wieder aufwändigere Abgaskatalysatoren nötig, sowie ein Partikelfilter. Diese wiederum erhöhen das Gewicht und den Treibstoffverbrauch...
Zitat:
@bbbbbbbbbbbb schrieb am 14. März 2015 um 03:10:53 Uhr:
Ich vertraue da lieber meinem Fachkundebuch, das hat immerhin einen von der Berufsschule und der Handwerkskammer als für die berufliche Ausbildung für geeignet befundenen Lehrstoff geliefert. Und was sehen wir beim Lambdadiagramm (die gepunktete, orangefarbene Strichlinie beachten!) für den Ottomotor? Erst im sehr mageren Bereich steigen die Stickoxide stark an. Bei hoher Last operiert jeder Ottomotor schon aus bloßem Eigenschutz ganz sicher unter Lambda 1 (also im fetten Bereich), hierbei sind die Stickoxide das kleinste Problem.Zitat:
@Kamui77 schrieb am 14. März 2015 um 01:01:38 Uhr:
Vielleicht wird's richtiger wenn Du mal einen Blick ins Netz wirfst.
Man muss noch nicht mal die Stöchiometrie bemühen um zu erkennen, dass das mit den höheren NOx Ausstoss aufgeladener Motoren Unfug ist, dass da kein zwingender Zusammenhang besteht.
Da wird ja auf der Verbrennungs-Temperaturthematik rumgeritten, weil bekanntermaßen ab ca. 2000° C der NOx-Anteil steigt (und ab ca. 2500° wieder fällt). Nachfolgend sei ausschließlich von Otto-Motoren gesprochen.
Letztlich sind aber alle modernen Motoren mit Effizienzansprüchen - auch mit Atkinson-Mechaniken - so geregelt, dass der eigentliche Zündzeitpunkt bestmöglich (Limitierende siehe unten) mit dem OT der Hubbewegung zusammenfällt, die thermodynamisch Interessenlage ist ja das Verhältnis zwischen Zündvolumen und Arbeitsvolumen zu minimieren. (Der Zündfunke als solcher kommt da erst mal ein paar Grad vor OT, weil die Flammfront selber ja auch Zeit braucht.).
Die Verbrennungstemperatur ergibt sich bei sauberer Stöchiometrie unmittelbar aus dem echten Kompressionsverhältnis(nicht dem geometrischen) zum Zeitpunkt der Verbrennung , da dieses die verfügbare Energiedichte des Verbrennungsprozess reflektiert. (Ist in der Praxis etwas komplizierter, weil das Gasvolumen ja schon während des Durchbrennens wieder etwas expandiert und noch Nebeneffekte reinspieln, ist aber ist für grundsätzliche Betrachtung ausreichend.)
Nun ergibt sich aber, dass das Ideal-Ziel der Verbrennung bei minimalem Volumen von der Klopfneigung torpediert wird, Selbstzündung muss vermieden werden. In Folge werden bei aufgeladenen Motoren bei Bedarf durch Kennfelder und Sensorenregelung der Ladedruck zurückgenommen - was das echte Kompressionsverhältnis reduziert - und der Zündzeitpunkt auf später verlegt, wodurch das Zündvolumen größer wird.
Beides führt zu wieder zu einer Reduzierung der Verbrennungstemperatur.
In Folge liegen bei Motoren die aus Effizienzgründen an der Klopfgrenze betrieben werden die Verbrennungstemperaturen etwa auf demselben Niveau, egal ob aufgeladen oder nicht.
Man kann sich noch endlos den Mund fusselig reden über weitere Faktoren wie z.B. höhere Temperatur der Ansaugluft bei aufgeladenen Motoren und ähnliches, aber das wird nicht ohne Grund von Ladeluftkühlern wieder nivelliert, so dass es erst mal keine große Rolle mehr spielt.
Und die maximal 40 kg Mehrgewicht sind nicht des rumreitens Wert.
Natürlich haben Saugmotoren ihre Vorteile, aber auch klare Nachteile.
Jeder Hersteller,Zulieferer...am Ende auch Käufer muss und wird wirtschaftlich das kaufen was er sich leisten kann/ bereit ist zu geben.
Warum wir hier alle den 1.2 TSI Motor nennen, ja weil er aus dem VAG Konzern kommt und in der EU haufenweise vertreten ist, mann kann genauso gut den 2.0 TSI nehmen.
Dem Kunden zu erzählen Herr Müller, Sie haben: MEHR Leistung,MEHR Drehmoment, WENIGER Verbrauch, WENIGER KFZ-Steuer
,ist besser als
Herr Müller: Die Leistung ist nachwievor die selbe, der Verbrauch marginal besser, und die 20.000€ sind gut Investiert.
Ottomotor mit Direkteinspritzung
Ich bitte alle Kapitel 6 und Kapitel 8 zu lesen.
Das Buch kostet ca 60€ und ist sehr lehrreich.
Die Direkteinspritzung mit Saugrohr in Kombination mit einem Turbolader hat ein enormes Potential.
Über Saugmotoren, sei es mit Direkteinspritzung oder nicht, finde ich nirgends Argumente bis auf die Einfache Bauart und den Preis.
Ähnliche Themen
Bei der ATZ habe ich immer das Gefühl, dass die von deutschen Firmen wie Bosch etc. finanziert wird.
Es werden immer nur deutsche Entwicklungen gezeigt und erklärt wie toll diese sind.
Bevor einer nach Beweisen schreit: Nein, kann ich nicht beweisen. Ist nur ein Gefühl. Vielleicht weiß es jemand besser.
Ich glaube das liegt eher an den Autoren 😉 Das sind zumeist Deutsche und die arbeiten nun bei den Typischen Firmen, und schreiben über das was sie kennen 😉
Zitat:
@kev300 schrieb am 16. März 2015 um 09:46:26 Uhr:
Bei der ATZ habe ich immer das Gefühl, dass die von deutschen Firmen wie Bosch etc. finanziert wird.
Es werden immer nur deutsche Entwicklungen gezeigt und erklärt wie toll diese sind.
Deutschland hat mit Bosch, Conti & Co auch die weltweit größten Zulieferer von Fahrzeugkomponenten. So ziemlich jedes moderne System (Direkteinspritzer, ABS/ESP....) ist in DE zur Serienreife entwickelt worden. Mir fällt spontan nur der Fiat Multi-Air Motor als nennenswertes Gegenbeispiel ein. Dazu eben deutscher Verlag, der deutschsprachige Autoren braucht. Wo werden die blos arbeiten?
Das Multiair ist aber auch ein Schäffler Produkt 😉
ist also eine Deutsch-Italo Entwicklung.
Zitat:
@GaryK schrieb am 16. März 2015 um 11:16:41 Uhr:
Deutschland hat mit Bosch, Conti & Co auch die weltweit größten Zulieferer von Fahrzeugkomponenten. So ziemlich jedes moderne System (Direkteinspritzer, ABS/ESP....) ist in DE zur Serienreife entwickelt worden. Mir fällt spontan nur der Fiat Multi-Air Motor als nennenswertes Gegenbeispiel ein. Dazu eben deutscher Verlag, der deutschsprachige Autoren braucht. Wo werden die blos arbeiten?Zitat:
@kev300 schrieb am 16. März 2015 um 09:46:26 Uhr:
Bei der ATZ habe ich immer das Gefühl, dass die von deutschen Firmen wie Bosch etc. finanziert wird.
Es werden immer nur deutsche Entwicklungen gezeigt und erklärt wie toll diese sind.
Naja, es gibt auch eine englische Ausgabe.
Es liegt wohl auch an der Veröffentlichungskultur der einzelnen Firmen. Wenn man genau hinschaut, dann sind auch die deutschen Firmen nicht alle gleichermaßen vertreten. Und es gibt Beiträge von ausländischen Firmen.
Ich spreche übrigens aus Erfahrung, da ich letztes Jahr ebenfalls einen Artikel in der ATZ hatte.
Die ATZ und die MTZ sind meine Lieblingszeitungen.
An der Uni liegen die kostenlos aus.
ATZ/MTZ Artikel werden von den Firmen als Werbung genutzt, sie zeigen was sie können bzw. neues Vorzustellen haben.
Japp, das ist der nette Nebeneffekt nein der Haupteffekt für den Hersteller. Die Verbrauchsvorteile sind Marketing und verkaufte Haupteffekte für den Kunden, der in Dtl. zumindest technisch und fortschrittsinteressiert gern überzeugt werden will. Weil die Kunden gern mehr Geld für mehr Leistung ausgeben funktioniert das auch. Daher gut für den Hersteller wenn man einen Motor in verschiedenen Leistungsklassen anbietet, nur mit einem anderen Kennfeld versieht und für unterschiedlich hohe Erlöse immer die gleichen Kosten hat....
Zitat:
@bthight schrieb am 11. März 2015 um 13:46:17 Uhr:
Downsizing hat einfach den Vorteil der All in One Lösung.
One Product for all.2L TDI von 100 bis 215 Ps in einer Tüte.
2 TSI bis 400 Ps.Da braucht man für nen Sauger 4 verschiedene Motoren jeweils, zahlt mehr KFZ Steuer und verursacht im Teillastbetrieb mehr Abgas.
Die Ingenieure denken sich diese Modulbauformen nicht zum Spaße aus.
Und die 6 Zylinder im 3er gibt es noch in Zukunft, nur mehr mit Dampf.
Zitat:
@Horstinator schrieb am 17. März 2015 um 13:43:53 Uhr:
Japp, das ist der nette Nebeneffekt nein der Haupteffekt für den Hersteller. Die Verbrauchsvorteile sind Marketing und verkaufte Haupteffekte für den Kunden, der in Dtl. zumindest technisch und fortschrittsinteressiert gern überzeugt werden will. Weil die Kunden gern mehr Geld für mehr Leistung ausgeben funktioniert das auch. Daher gut für den Hersteller wenn man einen Motor in verschiedenen Leistungsklassen anbietet, nur mit einem anderen Kennfeld versieht und für unterschiedlich hohe Erlöse immer die gleichen Kosten hat....
Zitat:
@Horstinator schrieb am 17. März 2015 um 13:43:53 Uhr:
Zitat:
@bthight schrieb am 11. März 2015 um 13:46:17 Uhr:
Downsizing hat einfach den Vorteil der All in One Lösung.
One Product for all.2L TDI von 100 bis 215 Ps in einer Tüte.
2 TSI bis 400 Ps.Da braucht man für nen Sauger 4 verschiedene Motoren jeweils, zahlt mehr KFZ Steuer und verursacht im Teillastbetrieb mehr Abgas.
Die Ingenieure denken sich diese Modulbauformen nicht zum Spaße aus.
Und die 6 Zylinder im 3er gibt es noch in Zukunft, nur mehr mit Dampf.
Das mit dem Kennfeld ist Käse.
Die Leistungsstufen unterscheiden sich in einem größeren Turbo, eventuell LLK, Getriebe, Übersetzung, Preisleistung im vgl. zum Chiptuning ist deutlich besser !
Zitat:
@myinfo schrieb am 13. März 2015 um 15:21:45 Uhr:
Hallo @all!Hat jemand von euch ein Verbrauchskennfeld von einem guten, aktuellen Saugmotor?
Falls ja, postet es bitte.
VG myinfo
Wie alt soll es denn sein?
Ich habe leider nur zwei gefunden:
BMW N52 aus 2004 (leider schlechte Bildqualität. Bestpunkt 240 g/kWh)
BMW N53 aus 2007
AMG M159 aus 2010
P.S.: Es ist noch zu früh am Morgen.....
Irgendwie hatte ich "gute, alte" im Kopf 😕
Jetzt habe ich noch den AMG gefunden!
@Rael: Danke, sehr interessant! Ich wälze gerade alte MTZ - Bücher. Du weißt nicht zufällig, in welcher Ausgabe der M52 vorgestellt wurde? 1994 würde ich mal annehmen, oder?