Das Verbrennungsmotorimperium schlägt zurück

[Lewellyn]

Kurz bevor die E-Motoren den Siegeszug antreten, holt die Motorenentwicklung von Ford nochmal gross aus:

Die Zündkerze wird durch einen Laser ersetzt.

Der Laserstrahl wird in viele Einzelimpulse aufgesplittet und flächig im Brennraum verteilt. Absolut gleichmäßige Zündung im gesamten Brennraum. Mittels Auswertung der Reflektionen können durch exakte Anpassungen schon bei der nächsten Zündung immer perfekte Verbrennungsvorgänge gewährleistet werden.

Spritersparnis durch perfekte Verbrennung ab Kaltstart bei geringster Schadstoffentwicklung bei unterschiedlichsten (Bio-)Spritsorten. Das dürfte den Verbrenner noch ein paar Jahre aktuell halten. Schon in zwei Jahren soll das Serienreif sein.

Link dazu.

[Abbuzze_0]

Von Welchem Wirkungsgradgewinn kann man da sprechen. Besser als ein Diesel wird das auch nicht. Und ein Diesel ist zwar besser als ein Benziner, aber... Wunder würde ich da nicht erwarten.

[Fensterheber32123]

wieso sollte der E-Motor seinen Siegeszug antreten ?

ich sehe das noch nicht....

[Schattenparker31599]

Ich wüßte nicht wie das den beginnenden siegeszug stoppen sollte, die sache ist doch die, das problem der effizienz liegt nicht an der zündung, sondern an der tatsache, daß der sprit beim verbrennen enorm heiße gase verursacht und das meiste der gespeicherten energie in wärme umgewandelt wird, was zum beispiel bei brennstoffzellen nicht so stark ist. wäre das nicht der fall, müßte man den motor nicht ständig kühlen, und da hilft auch keine mit lasern verursachte verbrennung, das einzige was dadurch verbessert wird ist die verbrennung als solches, im sinne von es bleiben nicht so viele kohlen wasserstoffe und kohlen monoxide übrig, was im übrigen der grund ist, warum ein auto heute nicht ohne kat auf den markt darf.

Erst wenn man herausfindet, wie man die gesamte abwärme in energie umwandeln kann, erst dann kommt der verbrenner auch an die effektiv werte des elektros ran, den einzigen vorteil, den verbrenner derzeit noch haben ist ihre reichweite und die einfache wieder auffüllung, und beides wird bald gelöst sein und dann ist der verbrenner komplett erledigt, außer in gebieten wo nie die sonnescheint, der wind weht und wo kein wasser fließt (wenn ich es mir genau über lege... nirgends).

Der verbrenner ist dem tode geweiht, es wird ein langer und zäher todeskampf aber er wird letztendlich verlieren. und noch bevor der verbrenner sein letzten atem von sich gibt ist das öl schon lange versiegt.

Ich bin überzeugt:

Der elektrische antrieb mit verschiedenen speichermedien (batterie, hybrid wasserstoff, reformer, bioethanol, pflanzenöl) wird der antrieb der zukunft sein.

reine verbrenner sin ein konzept das auf vernichtung begrenzter resourcen aus gelegt ist und die sind bald versiegt, auch wenn es noch 100 jahre dauert, es wird nur noch schneller gehen wenn man sich nicht bald auf das wesentliche besinnt, vorankommen auf schonende weise.

[Kurvenräuber133288]

Als Ingenieur sehe ich das Thema Elektro-Autos im Moment ganz klar überhyped. Aber gut Unsere Medien brauchen Schlagzeilen und die Atom-Lobby freut sich.

... und das Thema lenkt vom aktuellen Marktsättigungsproblem ab...

In den VDI-Nachrichten erschien dieses Jahr nicht umsonst ein Artikel "Reine Elektroautos haben eine Zukunft als Stadtauto für Reiche"

Ich sehe momentan noch keine wirklich befriedigende Lösung im Batteriebereich. Und man darf sich vom Wirkungsgradvergleich Verbrennungsmotor - Elektromotor nicht blenden lassen. Bis der Strom am Motor ankommt ist oft schon das meiste verloren geganen: Wirkungsgrad Kraftwerk ~35...65% ; Tranport 85..90%; Batterie 70..80%, Batteriekühlung, Elektronik, Innenraumheizung(!)...

In der Gesammtbilanz sehe ich -ausser im reinen Stadtverkehr- beim Verbrennungsmotor immernoch die bessere Primärenergieausnutzung.

Daher halte ich E-Autos erst dann sinnvoll, wenn ein Energieüberschuss aus regenerativer Energie vorhanden ist.

Im Moment erinnert mich die Diskusion an die Hysterie, die 1981 von der Sony Mavica unter den Fotografen ausgelöst wurde. (Gibt es 1983 noch Film für meine Kamera...?)

Und dann verging noch fast ein ¼ Jahrhundert bis die digitale Fotografie wirklich beim Volk ankam.

[eCarFan]

Zitat:

Original geschrieben von FF505

In den VDI-Nachrichten erschien dieses Jahr nicht umsonst ein Artikel "Reine Elektroautos haben eine Zukunft als Stadtauto für Reiche"

Ja, das könnte stimmen, wenn man mit einer negativen Erwartungshaltung an das Thema herangeht. Wenn man es positiv sieht, könnte man das öffentliche Interesse an einem Wechsel vom Ölverbrenner zum eMotor hervorheben und erwarten, dass entsprechende Förderungen auch den weniger reichen diese Alternative ermöglichen.

Zitat:

Im Moment erinnert mich die Diskusion an die Hysterie, die 1981 von der Sony Mavica unter den Fotografen ausgelöst wurde. (Gibt es 1983 noch Film für meine Kamera...?)

Und dann verging noch fast ein ¼ Jahrhundert bis die digitale Fotografie wirklich beim Volk ankam.

Einen kleinen, aber meiner Meinung nach nicht unwesentlichen Unterschied sehe ich schon.

Die Fotografen musste zu keiner Zeit fürchten, dass der Rohstoff für ihre Filme zuneige geht, oder diese irgendwann unbezahlbar teuer werden würden.

[Achsmanschette50132]

Besonders interessant wird der Artikel im unteren Drittel. Wenn man das vom Zylinder reflektierte Laserlicht tatsächlich analysieren könnte, wäre das eine prima Sache. Normalerweise sind Motoren so eingestellt, dass sie bei keinem speziellen Benzingemisch ideal funktionieren - sondern so, dass sie mit möglichst vielen Gemischen irgendwie funktionieren. Wenn Du jetzt genau weißt, was Du wirklich im Tank hast, kannst Du den Motor etwas besser einstellen. Allein dadurch könnte man vielleicht schon einige Prozent Ersparnis holen und das Abgas verringern. Mir ist allerdings nicht ganz klar, wie die Analyse funktionieren soll. Spektralanalyse? Gibt es in der Zylinderwand ein Gucklock, vielleicht eine Linse? Oder eine Photozelle im Zylinder, die sich an den hohen Temperaturen nicht stört?

Bei den Elektromotoren kann ich mich FF505 nur anschließen. Zweifellos ist ein Verbrennungsmotor ein Alptraum, was die Effizienz betrifft - man denke nur an die Tatsache, dass die mühsam angetriebenen Kolben nach wenigen Zentimetern schon wieder eine Vollbremsung machen müssen und zurückgestoßen werden. Dummerweise sieht es bei Strom auch nicht besser aus, wenn man alle Verluste einrechnet. Stelle die komplette Energieversorgung auf regenerative Energie um, und ich fahre sofort elektrisch. Bis dahin versuche ich lieber, meinen Diesel einigermaßen effizient und umweltfreundlich zu fahren.

[Abbuzze_0]

Wenn man aber den Primärenergieinhalt von Strom betrachtet, darf man aber auch Benzin/Diesel nicht einfach den Wirkungsgrad des Motors sehen, auch da steckt einiges mehr an Energie drin.

[Achsmanschette50132]

Zitat:

Original geschrieben von Abbuzze_0

Wenn man aber den Primärenergieinhalt von Strom betrachtet, darf man aber auch Benzin/Diesel nicht einfach den Wirkungsgrad des Motors sehen, auch da steckt einiges mehr an Energie drin.

D´accord. Hast Du vielleicht ein paar Zahlen parat? Würde mich echt mal interessieren.

Für den Anfang wäre meiner Meinung nach viel gewonnen, wenn man nicht den Antrieb, sondern die Autos als Ganzes optimieren würde. Nur mal ein kleines Beispiel: Mach das Auto 10% weniger breit und hoch, und der Luftwiderstand sinkt um 19% - ich glaube aber nicht, dass das Auto 19% unkomfortabler wird (zumindest nicht mehr bei unseren heutigen Kompaktwagen). Reifen, Felgen und Radkasten sind auch leicht zu optimierende Punkte - es hat schon seinen Grund, warum die hinteren die Radkästen des Honda Insight abgedeckt sind. Ich schätze, den drei-Liter-Polo und den vier-Liter-Golf wird man in Kürze sehen, sobald die Benzinpreise wieder anziehen. Seit einer ganzen Weile schaffe ich es sogar, meinen 140 PS-Boliden mit weniger als 5 l/100 km zu bewegen. Es wäre sicher interessant, ihm ein Öko-Facelifting zu verpassen - und dann die Kosten pro Kilometer mit einem gleichwertigem E-Mobil zu vergleichen.

Letztendlich ändert das ganze Lamento nicht viel: den Verbrennungsmotor wird es nicht mehr ewig geben, und Innovationen wie die Laserzündkerze sind nur Übergangstechniken. Allerdings sehr interessante Übergangstechniken, und je länger der Übergang dauert, desto weniger schmerzhaft ist er. Und ich glaube auch nicht, dass Strom die Lösung für alles ist - wenn das Erdöl verbraucht ist, wird es immer noch ein paar Nischen geben, wo Biosprit unverzichtbar ist.

[Abbuzze_0]

Kann deinem letzten Posting nur zustimmen!

 

Zu den Zahlen, ich nehme mal die von der EnEV.

Primärenergiefaktoren

Heizöl 1,1

Strom 2,7

 

Für Heizöl findet sich häufig auch die die Angabe von 34kW=3l also 11,33kW/l Die EnEV sagt 10,78kWh/l wenn man es umrechnet. (Das alte Problem genaue/gute Zahlen für den PEI zu bekommen)

Denkansatz: Ein sparsamer PKW braucht als Bewegungsenergie 15kWh/100km.

Diesel: 15kWh/100km Bewegungsernergie bei einem Gesamtwirkungsgrad von 30% (Dieselmotor) sind das 50kWh/100km - Primärenergiefaktor 1,1 = 55 kWh/100km (PEI)

Elektro: 15kWh/100km Wirkungsgrad Elektromotor 80-90%

80%=18,75kWh/100km - Faktor 2,7 = 50,624 kWh/100km (PEI)

90%=16,66kWh/100km - Faktor 2,7 = 45 kWh/100km (PEI)

Man kann den Gesamtwirkungungsgrad beim Diesel natürlich auch auch höher ansetzen.

Aber tendenziell würde ich den Elektroantrieb günstiger einschätzen.

[Reifenfüller30971]

Auch wenn es dem ein oder anderen hier bewusst sein dürfte möchte ich zu der Diskussion noch ergänzen, dass der Wirkungsgrad von V-Motoren nicht beliebig groß werden kann (auch nicht für den "idealen" Motor). Genaueres herzu siehe Wikipedia zum sog. Carnot-Prozess.

[Achsmanschette50132]

Danke sehr für die Infos! Gerade bei den Öko-Themen driftet die Diskussion schnell in Ideologie ab, da bin ich für belastbare Zahlen und Formeln immer dankbar.

80-90% Wirkungsgrad beim Elektromotor? Mag sein, da fehlen aber bestimmt noch ein paar Komponenten in der Rechnung, die den Wirkungsgrad verschlechtern? Beim Laden und Entladen der Akkus gibt es doch bestimmt Verluste, und auch ein Elektromotor braucht ein Getriebe - es sein denn, es ist ein Radnabenmotor, bei dem der Wirkungsgrad in der Praxis aber auch enttäuschend ist, weil er als ungefederte Masse ordentlich durchgeschüttelt wird.

Zum Wirkungsgrad des Diesels habe ich ein wenig recherchiert; er scheint bei PKW-Motoren immerhin bis zu 45% zu erreichen - aber nur unter Idealbedingen. Im Alltag dürften die 30% eher hinkommen. Das ist dann aber auch nur der Wirkungsgrad des Motors, eigentlich kommt es wieder auf das Gesamtsystem an (also stimmt Deine, Aubbuzze´s, Rechnung doch wieder). Unter anderem hatte ich dabei eine Statistik gefunden, derzufolge der Elektromotor im Stadtverkehr eine größere Reichweite als außerorts hat - während das bei Diesel- und Benziner bekanntlich umgekehrt ist. Den Elektro-LKW werden wir so bald also nicht sehen, es lohnt sich, auch beim Verbrennungsmotor weiter zu forschen!

[Standspurpirat14982]

Der reine Elekromotor liegt schon bei über 90% Wirkungsgrad aber dann gibts es noch genug andere Verluste. Mir ist bekannt das zumindest eine Elektrolok im Gesamtwirkungsgrad kaum besser ist wie eine Diesellok. Da wird es beim PKW auch kaum anders sein.

[Reachstacker]

Zitat:

Original geschrieben von luckyjackq1

Der reine Elekromotor liegt schon bei über 90% Wirkungsgrad aber dann gibts es noch genug andere Verluste. Mir ist bekannt das zumindest eine Elektrolok im Gesamtwirkungsgrad kaum besser ist wie eine Diesellok. Da wird es beim PKW auch kaum anders sein.

Zustimm. Aber obwohl der Wirkungsgrad ähnlich ist kommen bei der E-Lok noch die Kosten der Infrastruktur dazu...

Es ist ja auch ein Irrtum zu denken das es um den "Totalen Wirkungsgrad" geht. Das ist eine Idee die nur von Interesse ist wegen den Batterien und ein paar Fanatikern die gerne in Foren sind. ;)

Es geht um "Energie Autarkie" (a la DDR) und das geht mit Diesel und Benzin eben nicht. Strom kann man mit Wasser, Wind, Kohle, Tannenzapfen oder sonstwas herstellen und zwar zu bezahlbaren Preisen. Zumindest ausserhalb Deutschlands. :p

Die Frage des Wirkungsgrades ist nur interessant im Zusammenhang der Reise von München nach Hamburg. Wie kann ich genug Strom in den Kofferraum stopfen das ich nach Hamburg komme ohne bei Frankfurt 2 Tage lang nachladen zu müssen...

 

Gruss, Pete :)

[Faltenbalg32210]

Zitat:

Original geschrieben von Abbuzze_0

Kann deinem letzten Posting nur zustimmen!

 

Zu den Zahlen, ich nehme mal die von der EnEV.

Primärenergiefaktoren

Heizöl 1,1

Strom 2,7

 

Für Heizöl findet sich häufig auch die die Angabe von 34kW=3l also 11,33kW/l Die EnEV sagt 10,78kWh/l wenn man es umrechnet. (Das alte Problem genaue/gute Zahlen für den PEI zu bekommen)

Denkansatz: Ein sparsamer PKW braucht als Bewegungsenergie 15kWh/100km.

Diesel: 15kWh/100km Bewegungsernergie bei einem Gesamtwirkungsgrad von 30% (Dieselmotor) sind das 50kWh/100km - Primärenergiefaktor 1,1 = 55 kWh/100km (PEI)

Elektro: 15kWh/100km Wirkungsgrad Elektromotor 80-90%

80%=18,75kWh/100km - Faktor 2,7 = 50,624 kWh/100km (PEI)

90%=16,66kWh/100km - Faktor 2,7 = 45 kWh/100km (PEI)

Man kann den Gesamtwirkungungsgrad beim Diesel natürlich auch auch höher ansetzen.

Aber tendenziell würde ich den Elektroantrieb günstiger einschätzen.

An sich klingt das recht vernünftig und deckt sich mit dem was wir damals schon recherchiert hatten ...

Hier wird aber (nicht nur du) immer nur vom reinen Antriebswirkungsgrad ausgegangen (30% beim Diesel 80-90% beim E) ... ganz übersehen wird aber die Rückgewinnung ... wenn ich allein die 80% ansetzte bekomm ich deine Werte raus ...

Die 15kW/h sind aber schon der Wert mit Energierückgewinnung (siehe Verbrauchsangabe von E-Autos) ... somit kann man die nicht einfach ohne Weiteres auf den Verbrenner übertragen ... es sind real wohl eher mehr ... oder man setzt den Vergleichswirkungsgrad noch tiefer an ...

Wenn man es mit dem NEFZ ausrechnet (Integral aller Fahrwiderstände im NEFZ über die Zeit) und mit den Herstellerangaben vergleicht (auch auf NEFZ Basis) dann kommt kaum ein Auto über 25% ...

Beispiel:

Audi A3 2.0 TDI 140 PS ... 5.1 Liter

-> 23% Wirkungsgrad

In real sind es aber dann eher um die 6 Liter ...

Wogegen sich zumindest im MiEV die Angabe von 15kWh/100km auch in der Praxis bewährt haben ...

Insgesamt würde ich aber auch sagen dass die beiden Konzepte in etwa gleich auf sind ... Ladeverluste, Pumpen, Getriebe, Verluste in der Elektronik und das höhere Leergewicht der E-Fahrzeuge (müsste man eigentlich auch zu Lasten des E-Autriebs berücksichtigen) kommen im Prinzip auch noch mit dazu ...