Keine wirkliche Innovation wird bei Verbrennungsmotoren angewandt
Da hat man zig hoch moderne Assistenzsysteme, Head-Up Displays, Scheinwerfer aus LED-Clustern, intelligente Fahrwerke und sogar optische Verbindungen werden genutzt, mit dem die Elektronik kommuniziert.
Bei den Verbrennungsmotoren gibt`s alte Ware. Man baut sie immer noch, wie vor 30 Jahren.
Dabei gibt es ein paar neue Wege, welche die Motoren sparsamer, zuverlässiger, leistungsfähiger und zugleich emissionsärmer machen.
Laserzündung
Will man nicht, oder kann man es nicht?
Beste Antwort im Thema
In der aktuellen Ausgabe der MTZ (04/2016) ist ein interessantes Interview mit zwei anerkannten Experten der Motorenentwicklung, nämlich
Prof. Dr.-Ing. Stefan Pischinger, Direktor des Instituts für Thermodynamik der RWTH Aachen University und Leiter des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen sowie Geschäftsführer der FEV GmbH, Aachen
und
Prof. Dr.-Ing. Michael Bargende, Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart, zunächst als Inhaber des Lehrstuhls für Verbrennungsmotoren, seit 2011 Inhaber des Lehrstuhls für Fahrzeugantriebe.
Zu zukünftigen Zündsystemen sagen sie:
Frage: Ein auf hohe Lambdawerte abgemagertes Gemisch beim Ottomotor zuverlässig zu zünden, ist die Crux. Rechnen Sie mit einem Durchbruch alternativer Zündverfahren?
BARGENDE: Wenn wir einerseits von 200 kW/l sprechen, sind wir bei sehr hohen Aufladegraden und sehr hohem Zündspannungsbedarf. Der wird so hoch sein, dass wir Schwierigkeiten haben werden, überhaupt noch einen Zündungsrückzug im Klopffall zu realisieren. Die Volllastzündung wird immer anspruchsvoller, durch Aufladung und eventuell auch neue Kraftstoffe. Andererseits haben wir in den homogenen oder geschichteten Teillastverfahren einen „Raumzündungsbedarf“. Beides hat seine besonderen Ansprüche. Unter dem 200-kW-pro-l-Prinzip sehe ich alle diskutierten Alternativen vor einer ganz großen Herausforderung. Egal, welche es jetzt ist. Weder Corona- noch Laserzündung halte ich in diesen Volllastbereichen für geeignet. Ganz abgesehen davon hat eine Laserzündung einen enormen Energiebedarf. Und die Coronazündung ist sehr stark von der Brennraumform abhängig. Ihr bereiten variable Ventilsteuersysteme sogar schon Schwierigkeiten.
PISCHINGER: Dann schlägt der Funken sonst wohin, nur nicht dorthin, wo er hin soll.
BARGENDE: Ganz genau – gerade unter diesem Aspekt, wenn überhaupt, sehe ich nur die Plasmazündung als mögliche Alternative zur Funkenzündung.
PISCHINGER: Zudem hat man in der Teillast und im Magerbetrieb bereits festgestellt, dass viele dieser innovativen Zündsysteme unter hoch turbulenten Randbedingungen oft gar nicht den erhofften Vorteil bringen. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und Turbulenzen wird die auf ein großes Gemischvolumen verteilte Energie alternativer Zündsysteme dissipiert – die Flamme wird förmlich ausgepustet. Ausgerechnet Magermotoren benötigen aber hohe Turbulenz für höhere Brenngeschwindigkeiten in der späteren Verbrennungsphase. Dieses Phänomen beobachtet man sowohl bei der Plasma- als auch bei Coronazündsystemen.
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Zitat:
@Cupkake schrieb am 17. März 2016 um 18:58:56 Uhr:
Die Abgasnachbehandlung eines Diesel (EU6) kostet heute schon über 2.000€. Da erwähnt keiner!
Ist auch keine Maßnahme die auf den Mist von Motorenentwicklern gewachsen ist. Auf dem Papier sauberere Abgase zum Preis eines höheren Verbrauchs und einigen anderen Nachteilen.
Motorenbauer hätten konsequent den Verbrauch gesenkt, weniger Sprit = weniger Dreck.
Was die Ventilsteuerung angeht, rein elektronisch geregelte Systeme erfordern einen gigantischen Rechenaufwand mit entsprechend vielen Fehlerquellen.
Rate mal warum in der Drehmaschinenindustrie sich der Trend zur CNC-Maschine momentan wieder zur Kurvengesteuerten dreht. Sind einfach Zuverlässiger und günstiger im Unterhalt.
Zitat:
@Sir Donald schrieb am 17. März 2016 um 19:07:11 Uhr:
Zitat:
@Cupkake schrieb am 17. März 2016 um 18:58:56 Uhr:
Die Abgasnachbehandlung eines Diesel (EU6) kostet heute schon über 2.000€. Da erwähnt keiner!Ist auch keine Maßnahme die auf den Mist von Motorenentwicklern gewachsen ist. Auf dem Papier sauberere Abgase zum Preis eines höheren Verbrauchs und einigen anderen Nachteilen.
Motorenbauer hätten konsequent den Verbrauch gesenkt, weniger Sprit = weniger Dreck.
Da verteidigst Du die richtigen: wer hat sich die Abschalt-Software bei VW ausgedacht, spezifiziert, entwickelt, getestet usw.? Wer schaltet die Abgasreinigung unter +10°C Außentemperatur ab?
Da gehen erhebliche Aufwände in die
Verhinderungder Abgasreinigung - etwas davon könnte vielleicht besser in Innovationen gesteckt werden.
Zitat:
Was die Ventilsteuerung angeht, rein elektronisch geregelte Systeme erfordern einen gigantischen Rechenaufwand mit entsprechend vielen Fehlerquellen.
Welchen Rechenaufwand erfordert das mehr im Vergleich z.B. zur Valvetronic von BMW?
Zitat:
@Sir Donald schrieb am 17. März 2016 um 19:07:11 Uhr:
Motorenbauer hätten konsequent den Verbrauch gesenkt, weniger Sprit = weniger Dreck.
Wenn das so wäre, dann wäre jeder 50 cm³ - Motorroller der reinste Umweltengel, tatsächlich aber sind das die allergrößten Dreckschleudern, auch als Viertakter hauen die ein Vielfaches der Schadstoffe eines Pkw - Motors raus.
Zitat:
@Sir Donald schrieb am 17. März 2016 um 19:07:11 Uhr:
....
Rate mal warum in der Drehmaschinenindustrie sich der Trend zur CNC-Maschine momentan wieder zur Kurvengesteuerten dreht. Sind einfach Zuverlässiger und günstiger im Unterhalt.
Kannst Du mir mal einen aktuellen, kurvengesteuerten Drehautomat zeigen. Würde mich als gelernten Automatendreher schon interessieren, auch wenn ich deiner Aussage nur schwerlich Glauben schenken kann.
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Zitat:
@HD-Moos schrieb am 18. März 2016 um 04:18:43 Uhr:
Kannst Du mir mal einen aktuellen, kurvengesteuerten Drehautomat zeigen. Würde mich als gelernten Automatendreher schon interessieren, auch wenn ich deiner Aussage nur schwerlich Glauben schenken kann.
Gildemeister GM 20/6 zb. Kann man rein Kurvengesteuert oder auch mit 1-2 CNC-Schlitten bekommen oder Tornos SAS16.6. Die kann auf eine Entwicklungschiene bis zurück in die 1960er zurückblicken.
Ich finde die "Motorenentwicklung" in den letzten Jahrzehnten auch ziemlich lächerlich.
Und ich bin davon überzeugt, dass da so einiges umsetzbar ist......doch die Hersteller wollen einfach nicht.
Mit Steuerkettenverschleiß und Zahnriemenwechsel kann man einfach mehr Geld machen, besonders, wenn der Ventiltrieb auf die Rückseite eines längs eingebauten Motors verfrachtet wird. 😉
Wer dabei noch von Ingenieurskunst spricht, scheint dem Herstellergequatsche blind aufgesessen zu sein.
Direkteinspritzer und co. werden heute als super-duper Neuentwicklungen vermarktet, dabei gibt es diesen ganzen Kram schon weit über 50 Jahre......aber die Masse der Leute weiß das nicht, und frisst den Herstelleren gierig aus der Hand.....und die immer höher werdenden Kosten für Wartung sowie Reparaturen werden dabei anscheinend völlig ausgeblendet.
Immer schön die neuste Uralt-Technik hochleben lassen.... 😁
Zitat:
@Tequila009 schrieb am 18. März 2016 um 07:35:12 Uhr:
Wer dabei noch von Ingenieurskunst spricht, scheint dem Herstellergequatsche blind aufgesessen zu sein.
Och, da ist schon noch verdammt viel Ingenieurskunst.
Nur leider sitzt in der Praxis zwischen der Ingenieurskunst und dem fertigen Produkt der Kaufmann. Und am Ende auch der Kunde. Und da ist es nunmal leider so dass Käufer kaum Interesse an den Abgaswerten haben, Neukäufer bei dem Wertverlust oder die Masse an Dienstwagenfahrern mit Tankkarte 1l mehr oder weniger auch am A... vorbeigeht. Logische Konsequenz wo die Entwicklung hingeht. Zahnriemen interessiert heute kaum noch jemanden, dürfte sich im unteren Einstelligen Prozentsatz bewegen welcher Erstkäufer noch den Zahnriemen wechseln muss.
Innovation ist schön, muss sich am Ende aber auch verkaufen. Für bessere Abgaswerte gibt keiner Geld aus. Für 0,1l weniger Verbrauch keine 2000€ Aufpreis.
Wirklicher Schritt wären konsequent umgesetzte Hybridfahrzeuge. Kein Getriebe, viel kleinerer Verbrenner der sich an Durchschnittsleistungen orientiert und nicht hohe Spitzenleistung für Beschleunigung bieten muss. Aber einen Q7 mit 80PS-Motor würde keiner kaufen, selbst wenn der in der Praxis vergleichbare Fahrleistungen bietet.
der gesetzgeber hat angst vor dem wähler. anders wäre der größenwahn aber nicht zu bändigen. ein tempolimit wäre ein anfang.
und, ja innovativ finde ich es auch nicht das wir noch mit hubkolbenmotoren unterwegs sind.... 😉
Um es wieder einmal zu sagen.
Strenge Vorschriften die auch wirklich kontrolliert werden und zwar im Fahrbetrieb und nicht am Prüfstand.
Allerdings auch nicht zu strenge Vorschriften die nicht realistisch einhaltbar sind und dann erst recht zu Manipulation führen.
Keine steuerliche Begünstigung des Dieselkraftstoffs und für alle die gleichen Vorschriften. Der Markt regelt das dann ganz von selber.
Die ganzen Flottenverbrauchsregelungen sind übrigens auch ein fester Humbug. Wenn man schlechtere Abgase (bei realen Fahrbedingungen gemessen!) und hohen Verbrauch dementsprechend besteuert dann regelt sich das auch von selber. Die Hersteller haben dann ohnehin ein Interesse Autos zu bauen die sich verkaufen auch.
Und wenn sich ein Auto wegen der schlechteren Abgase und den entsprechend höheren Steuern schlecht verkauft dann ist das eine Sprache die die Hersteller sofort verstehen, da bedarf es dieser überflüsssigen Flottenregelungen dann überhaupt nicht.
So wieder etwas Dampf abgelassen, das ist manchmal einfach notwendig.
Zitat:
@Cupkake schrieb am 18. März 2016 um 04:34:32 Uhr:
https://www.youtube.com/watch?v=ppKy6Qp5pLU
Das Problem an solchen Systemen ist die Energiequelle. Wo kommt denn der Hydraulikdruck her? Irgendeine Pumpe am Motor muss erst Mal Druck erzeugen. Wir wissen alle wie viel Energie ein Wandlergetriebe aufgrund der Hydraulik verfeuert.
Bei elektrisch betriebenen Ventilen wäre das auch nicht besser. Der Stromverbrauch wäre ordentlich.
Am Ende ist die neue Lösung nicht sparsamer als ein klassischer Ventiltrieb mit Zahnkatte und Rollenschlepphebeln. 😉
Das i-MMD Hybridsystem ist im Moment der effizienteste Antrieb. Der Motor erreicht eine thermische Effizienz von 40% und das trotz des klassichen Ventiltriebs. Dank dem Hybridgedöns kann er auch in seinem effizienten Lastbereich betrieben werden. Das spart Sprit.
Übrigens effizienter als Toyota's HSD, hat keine Getriebe und mehr Power. 😁
http://www.torquenews.com/.../...s-hybrid-war-between-honda-and-toyota
Leider ist der nicht wirklich sparsamer in der Praxis. Den gleichen Entdrosselungs-Effekt erreichen BMW, Honda und andere mit einer etwas aufwendigeren Ventilsteuerung.
Warum ist da wohl immer noch eine Nockenwelle im Zylinderkopf? 😁
die nockenwelle betätigt quasi die pumpelemente?
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 17. März 2016 um 17:42:48 Uhr:
Es würde viel mehr Sinn machen gleich den ganzen Verbrennungsmotor inklusive Abgasreinigung, Getriebe, Tank, Auspuff und andere dazugehörige Teile rauszuwerfen und einen Elektromotor mit simplen Getriebe zu verwenden. Die Akkus kann man dann tief und über das gesamte Auto verteilt einbauen. Das Gesamtgewicht wäre vielleicht nicht besser (bei vergleichbarer Reichweite) als beim Verbrenner ..
Leider nicht richtig. Stromverbrauch eines normalen PKW-Formats etwa 15-22 kWh Strom je 100km wenn eben das Gewicht und die Aerodynamik in etwa bleibt. Akkus haben etwa 0,1 kWh/kg. 500km wären also rund 120 kWh Strom, was etwa 1,2 Tonnen alleine an Akku kostet.
Sinniger: Nimm einen kleinen/leichten Generator wie einen AIXRO Re20-2 Wankel-Generator. Unter 5l/h bei 15kW Leistung, aber nur 32kg Trockengewicht. Mit 15kW kann man etwa 100-120 km/h Dauerstrich fahren. Der Wirkungsgrad ist nicht toll, aber 50km Akku (rund 10 kWh nutzbar) wiegen etwa 100 kg, der Wankel-Generator noch mal "feucht" mit Sprit 60kg obendrauf. Weit leichter und deckt auch mal 500km am Stück ab. Schon kommst du mit 200 kg für Akku plus RE durch die Tür statt 1,2 Tonnen wie der reinen Akkulösung, hast im Stadtzyklus etwa 1 Tonne weniger zu beschleunigen (gleich weniger Stromverbrauch), weniger Strukturmasse (wg. Crashtest) und kannst bei "Generatortank alle" einfach nachtanken statt 10h Ladepause zu haben.
Die künftige Kunst wird es sein, je nach Fahrprofil die richtige Kombination aus Akku und Generator zu wählen. Langstreckler sollten einen effizienten Generator haben, der durchaus etwas wiegen darf - dafür ein kleiner Akku. Mamas Einkaufswagen geht auch rein elektrisch und als Alltagshuddel kommt eben ein kleiner RE rein, der in 90% aller Fahrten nicht anspringen sollte.