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.

[Reifenfüller52219]

Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 4. Dezember 2015 um 16:13:12 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 4. Dezember 2015 um 16:08:39 Uhr:

Das hatte Kamui doch schon beantwortet.

Ich kenne es von Toyota, aber nicht von BMW, Du hast es aber bei BMW genutzt.

Das i bei BMW heißt Injektion und bezeichnet nur die Benzineinspritzung (damals noch nicht Direkteinspritzung, sondern Saugrohreinspritzung), statt Vergaser.

[GaryK]

Zitat:

@Kamui77 schrieb am 4. Dezember 2015 um 14:34:18 Uhr:

Die Homogenität des Gemisches ist in erster Linie für eine saubere Verbrennung ohne Partikelausstoß ausschlaggebend. Deswegen haben ja sämtliche Turbodiesel mit Common-Rail-System sowie alle Benziner und Turbobenziner mit Direkteinspritzung ein Partikelproblem (beim Diesel ist wenigstens noch ein Partikelfilter verbaut).

Jein bis falsch.

Zitat:

Beim Turbo haben wir hauptsächlich ein Problem mit thermischem NOx, denn es wird der gleiche Brennstoff (in diesem Fall Benzin) verwendet mit dem gleichen Anteil an Brennstoff-NOx.

Und nun begründe, wieso mehr thermisches NOx kommen sollte.

Zitat:

Bei allen Schadstofftypprüfwerten zeigen sich bei Turbobenzinern ein Mehrfaches an NOx-Ausstoß im Vergleich zum Saugbenziner, selbst bei höherem Hubraum und höherer Leistung des Saugbenziners.

Die Quelle ist fachlich / methodisch fürn Arsch, da der zu Grunde liegende Testzyklus lastarm und real fürn Arsch ist. Zudem ist es vollkommen normal dass gerade große Saugmotoren in lastarmen Zyklen besser abschneiden. Kaum Drehzahl gleich verdammt viel Zeit zur Gemischbildung.

Aber wenn du nun noch deine erste Behauptung der kategorie "jein bis falsch" liest, dann ahnst du vielleicht warum Turbos tendenziell inhomogenere Gemische haben als klassische Saugbenziner. Und vielleicht schaffst du dann den intellektuellen Sprung wie aus dem inhomogenen Gemisch NOx kommen könnte. Dampfdruck schon mal gehört? Diffusion? Muss ich dir die Quellen laut vorlesen oder wieso bist du derartig resistent gegen jede Fachliteratur?

In den USA schafft die Masse der PKW auch die dortigen engen Grenzwerte mit einem "simplen" drei Wege Kat. Beim Diesel gehts nicht ohne Speicherkat und/oder SCR. Und bei hohen Drehzahlen sind Direkteinspritzer übrigens etwas sauberer als Saugrohreinspritzer, aber das nur am Rand. 5000++ UPM sind im NEFZ Zyklus nicht vertreten. Bei nem Gasmotor ists übrigens kurz vor egal wo/wie eingespritzt wird - du kommst vielleicht noch drauf warum. Aber auch hier: Der DI hätte leistungstechnisch kleine Vorteile.

[Rael_Imperial]

Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 4. Dezember 2015 um 16:13:12 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 4. Dezember 2015 um 16:08:39 Uhr:

Das hatte Kamui doch schon beantwortet.

Ich kenne es von Toyota, aber nicht von BMW, Du hast es aber bei BMW genutzt.

Bitte entschuldige meine undeutliche Ausdrucksweise. (Schreibe ich viel, wird über meine Romane geschimpft, schreibe ich kurz und knapp, geht's auch schief.)

Also noch mal ausführlicher, was ich geschrieben habe (oder zumindest gemeint habe):

BMW Einfach-VANOS 1992 vs. Toyota VVT-i 1996
BMW Doppel-VANOS 1997 vs. Toyota Dual VVT-i 1998
BMW Valvetronic 2001 vs. Toyota Valvematic 2007

Jetzt klar??

[Rostlöser44508]

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 4. Dezember 2015 um 17:02:42 Uhr:

Jetzt klar??

Jetzt hab ich´s gerafft. 🙂

P.S. Ich habe mich noch nie beschwert, wenn Deine Texte mal länger wurden, ganz im Gegenteil.

Zitat:

@flat_D schrieb am 4. Dezember 2015 um 16:15:58 Uhr:

Das i bei BMW heißt Injektion und bezeichnet nur die Benzineinspritzung (damals noch nicht Direkteinspritzung, sondern Saugrohreinspritzung), statt Vergaser.

Das "i" hinter der Typenkennzeichnung gab es schon lange, bevor die ersten VANOS herauskamen.

[Rael_Imperial]

Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 4. Dezember 2015 um 20:56:01 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 4. Dezember 2015 um 17:02:42 Uhr:

Jetzt klar??

Jetzt hab ich´s gerafft. 🙂

P.S. Ich habe mich noch nie beschwert, wenn Deine Texte mal länger wurden, ganz im Gegenteil.

Du nicht, aber einige andere. Kannst Du natürlich nicht wissen, bist ja noch nicht so lange bei MT. Das war vor Deiner Zeit 😁

[martins42]

Hmmm, Zeit, Existenz und Identität sind im Web sehr relativ und formbar.

[Spiralschlauch42181]

@GaryK

Du kannst uns dann bei Deinem umfangreichen Fachwissen genau erklären, in wiefern das inhomogene Gemisch zur NOx Bildung beiträgt, welche wir verstärkt bei kleinen Turbomotoren beobachten können.

@Rael_Imperial

Ich erhebe Einspruch 🙂 Denn ich lese beim Einfach-VANOS von 1992 nichts mit stufenloser Ventilsteuerung. Die stufenlose Verstellung kam erst mit Doppel-VANOS. Guck mal hier:

Zitat:

Die VANOS-Einheit ist zwischen Nockenwelle und Kettentrieb angeordnet. Während bei einem konventionellen Ventiltrieb die relative Winkellage der Nockenwelle(n) zur Kurbelwelle (Nockenwellenspreizung) unabhängig von der Motorlast immer konstant ist, ermöglicht es die VANOS, die Spreizung der Nockenwellen ganz gezielt in Abhängigkeit von Drehzahl, Last und Motoröltemperatur einzustellen. Der bei konventionellen Ventiltrieben für alle Betriebspunkte notwendige Kompromiss wird somit aufgelöst. Anfangs gab es nur auf der Einlassnockenwelle einen Zeitpunktversteller. Inzwischen sind stufenlose Doppel-VANOS-Systeme bei vielen Motoren Standard.

Link

Zitat:

The first-generation single VANOS system adjusts the timing of the intake camshaft in discrete steps (e.g. the camshaft is advanced/retarded at certain engine speeds.[2] VANOS was first introduced in 1992 on the BMW M50 engine used in 3 and 5 Series.

The second-generation double VANOS system adjusts the timing of the intake and exhaust camshafts with continuously variable adjustment, based on engine speed and throttle opening. The first double VANOS system appeared on the S50B32 engine in 1996.

Link

Es steht auch nochmal explizit auf der Wikipedia Webseite zu Variablen Ventilsteuerungen:

Zitat:

In 1992, Porsche first introduced VarioCam, which was the first system to provide continuous adjustment (all previous systems used discrete adjustment). The system was released in the Porsche 968 and operated on the intake valves only.

Link

[Rostlöser44508]

Zitat:

@Kamui77 schrieb am 5. Dezember 2015 um 01:34:53 Uhr:

Ich erhebe Einspruch 🙂 Denn ich lese beim Einfach-VANOS von 1992 nichts mit stufenloser Ventilsteuerung. Die stufenlose Verstellung kam erst mit Doppel-VANOS.

Die Doppel - Vanos hatte keine stufenlose Ventilhubsteuerung.

[Spiralschlauch42181]

Zitat:

@CrankshaftRotator schrieb am 5. Dezember 2015 um 11:44:29 Uhr:

Zitat:

@Kamui77 schrieb am 5. Dezember 2015 um 01:34:53 Uhr:

Ich erhebe Einspruch 🙂 Denn ich lese beim Einfach-VANOS von 1992 nichts mit stufenloser Ventilsteuerung. Die stufenlose Verstellung kam erst mit Doppel-VANOS.

Die Doppel - Vanos hatte keine stufenlose Ventilhubsteuerung.

Moment, es geht um die Ventilöffnungszeiten die von Doppel-VANOS Stufenlos verstellt wurden.

Der Ventilhub ließ sich mittels VALVETRONIC steuern 🙂

[GaryK]

Zitat:

@Kamui77 schrieb am 5. Dezember 2015 um 01:34:53 Uhr:

@GaryK

Du kannst uns dann bei Deinem umfangreichen Fachwissen genau erklären, in wiefern das inhomogene Gemisch zur NOx Bildung beiträgt, welche wir verstärkt bei kleinen Turbomotoren beobachten können.

Den Link zum Abschlussbericht des SFB224 hast du, da steht alle drin. Kapitel 3.1 und 3.3

Zudem ist der aktuelle Trend zu immer weniger Anfettung bei gegebener Inhomogenität eine Garantie für etwas mehr NOx. Vor Kat jedenfalls. Deine KBA Datenbank kannst du dir wie bereits mehrfach erläutert um A6 Format ausdrucken und auf dem Klo einer angemessenen Verwendung zuführen. Alle dort gelisteten Fahrzeuge halten die aktuellen Grenzwerte ein, jedenfalls auf dem Prüfstand. Und wie VW schön gezeigt hat - die Daten sagen faktisch nichts über die realen Emissionen aus.

[Turboschlumpf27726]

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 4. Dezember 2015 um 12:30:22 Uhr:

Zitat:

@sukkubus schrieb am 4. Dezember 2015 um 11:36:44 Uhr:

das mag ja sein, wenn er nefz-verar$chungsroutinen und dinge, den tunern das leben schwer zu machen hat, zu verarbeiten hat.

Völliger Quatsch.
...[]

sry, aber das ist ein terrain, wo du in völligen quatsch abrutscht.

eine ähnliche diskussion hatte ich schon mal mit einem anderen 'profi', keine lust alles nochmal durchzukauen.😁

echt link

selbst wenn man noch variable nocken hineinbastelt, bleibt alles mit vielleicht doppelt-dreimal soviel function calls recht überschaubar.

recht hättest (hast?) du nur, wenn die hersteller tatsächlich dazu übergegangen sein sollten, alles nicht in assembler, sondern über ein 'betriebssystem' (basic-interpreter?😁) laufen zu lassen.
das wäre aber hochgradig dämlich.

gut, hochgradig dämlich ist tatsächlich, alle möglichen und unmöglichen funktionen in einem gerät zu vereinen (wenn der blinkgeber tot ist, darf man alles austauschen)

wie in diesem thread

das ist im falle eines fehlers nicht nur unnötig kostenintensiv, sondern da braucht man tatsächlich mehr 'rechenpower'.

da ich natürlich nicht alle ecu's kenne geschweige denn disassembliert habe, kann es natürlich sein, das der hersteller x oder y tatsächlich solchen schwachfug herstellt.

ansonsten ist eine reine motor-ecu bei weitem nicht sooo kompliziert vom programmaufwand, wie viele das gerne glaubhaft machen.
ein bruchteil vom aufwand her wie für ein drittklassiges game.
so, zum abschluss noch eine function call grafik meines oldtimers, der immerhin schon mit euro 2 (grüne plakette) herumfährt😁
alles recht überschaubar....
wenn du jetzt weiter die pseudo-genialität von ecu's über den grünen klee loben willst, bitte.
ich habe keine lust mehr, mich über offensichtliche dinge zu echauffieren😉

eins noch:

das habe ich schon vor dem vw-skandal 2014 geschrieben😁:

Zitat:

...einzig richtig ist, das 'moderne' steuergeräte mehr code enthalten und teilweise verschlüsselt wird. dazu wird das ganze um nefz-verarschungsroutinen etc. aufgebläht...

[Spiralschlauch42181]

Zitat:

@GaryK schrieb am 5. Dezember 2015 um 12:29:52 Uhr:

Zitat:

@Kamui77 schrieb am 5. Dezember 2015 um 01:34:53 Uhr:

@GaryK

Du kannst uns dann bei Deinem umfangreichen Fachwissen genau erklären, in wiefern das inhomogene Gemisch zur NOx Bildung beiträgt, welche wir verstärkt bei kleinen Turbomotoren beobachten können.

Den Link zum Abschlussbericht des SFB224 hast du, da steht alle drin. Kapitel 3.1 und 3.3

Zudem ist der aktuelle Trend zu immer weniger Anfettung bei gegebener Inhomogenität eine Garantie für etwas mehr NOx. Vor Kat jedenfalls. Deine KBA Datenbank kannst du dir wie bereits mehrfach erläutert um A6 Format ausdrucken und auf dem Klo einer angemessenen Verwendung zuführen. Alle dort gelisteten Fahrzeuge halten die aktuellen Grenzwerte ein, jedenfalls auf dem Prüfstand. Und wie VW schön gezeigt hat - die Daten sagen faktisch nichts über die realen Emissionen aus.

Ich habe Neuigkeiten für Dich. Der Abschlussbericht auf den Du mittels Kapitel 3.1 & 3.3 verweist und mit dem Du so fröhlich herumwedelst ist vom 30.11.2000. Du weisst schon wann der erste Downsizing-Turbo herausgekommen ist - hoffe ich zumindest.

Weiterhin heisst es in Kapitel 3.3

Zitat:

"Im modernen Ottomotor mit Saugrohreinspritzung sind Kraftstoff und Luft untereinander und mit dem im Zylinder verbleibenden Restgas während des Ansaugvorgangs und der anschließenden Kompression bereits weitgehend gasförmig gemischt, so daß unter normalen Bedingungen vor Beginn der Zündung ein homogenes Gemisch vorliegt. In diesem Abschnitt soll daher nur die Verbrennung in homogenen Gemischen betrachtet werden. Ottomotoren mit geschichteter Mischung durch Direkteinspritzung sind Gegenstand aktueller Forschung, die hier nicht referiert werden soll."

In beiden Kapiteln ist nichts von Stickoxid zu lesen - liest Du eigentlich das was Du verlinkst?

Stattdessen hab ich in Kapitel 4.4 beim Dieselmotor etwas über Stickoxid lesen können

Zitat:

"Die Temperaturabhängigkeit sowohl der Rußoxidation als auch der NOx-Bildung erklärt die Gegenläufigkeit (den sogenannten „Trade-off“) bei der Stickoxid- und Partikelemission (s. Abschnitt 4.3.2.3). Höhere Temperaturen und Radikalkon­zentrationen führen zu starker Rußoxidation und höherer Stickoxidbildung, niedrigere Temperaturen und Radikalkonzentrationen dagegen zu geringer Rußoxidation und niedriger Stickoxidbildung. Beeinflußbar ist das Niveau der Emissionen daher vor allem durch geschickte Steuerung des Temperaturverlaufs und durch Maßnahmen, die die zu Beginn des Prozesses erfolgte Rußbildung verringern, so daß die Rußoxidation auf einem niedrigen Ausgangsniveau ansetzen kann."

"Bei diesem Mechanismus ist insbesondere die Reaktion ´1´ stark endotherm, weil eine hohe Aktivierungsenergie zum Aufbrechen der NºN Dreifachbindungen notwendig ist [12], so daß die Stickoxidbildung im Vergleich zur Oxidation des Brennstoffes mit deutlich geringerer Reaktionsgeschwindigkeit abläuft und außerdem stark temperaturabhängig ist. Die Gleich­gewichts­konzentration von NO erreicht aus diesem Grund bei hohen Temperaturen nahe dem stöchiometrischen Luftverhältnis ihren Maximalwert und fällt bei davon abweichenden Randbedingungen stark ab. In Abbildung 4.4.2-1 ist der Einfluß des mittleren Luftverhältnisses sowie der Mischungsgüte auf die mittlere Stickoxidbildungsrate dargestellt. Bei idealer Mischung (S=0) erreicht die Stickoxidbildungsrate bei F = 1.0 ein ausgeprägtes Maximum, welches mit der dabei auftretenden höchsten adiabaten Verbrennungstemperatur korreliert. Eine ungleichmäßigere Gemischbildung reduziert die Stickoxidbildungsrate, jedoch tritt dabei eine Stickoxidbildung in weiteren Bereichen des mittleren Luftverhältnisses auf."

Soviel zum Thema "Jein bis falsch." und nachgreifend die Begründung "wieso mehr thermisches NOx kommen sollte."

Dann nochmal zu den KBA Links. Ich führe diese Links deshalb auf, weil für jeden Hersteller die gleichen Testbedingungen gelten und jeder Hersteller in gleicher Weise auf "Testoptimierung/Testbeschiss" interessiert ist. Es geht hier nicht um den realen Straßenverkehr, es geht um die grundlegende Tendenz, dass Downsizing Turbos auffällig mehr Stickoxid produzieren als Saugbenziner, selbst bei gleicher Leistung. Dahingehend kannst Du mit Deiner blumigen Ausdrucksart das Schlafzimmer tapezieren, ich hoffe es hilft zu mehr gegenseitigem Verständnis.

Ich wünsche Dir ein schönes und schadstofffreies Wochenende

[Turboschlumpf49144]

Zitat:

@andi_sco schrieb am 3. Dezember 2015 um 14:32:39 Uhr:

Bei BMW sind die Turbos Wassergekühlt mit zusätzlicher elektrischer Pumpe.

Tja, trotz ruhiger Fahrweise (laut BC ca. 40 000 km Ölwechselintervall), früherem Ölwechsel, Zusatzkühlung und durch die Automatik nicht sofort abschaltenden Motor, hat es unseren nach 40 000 km und einem defekten Wastegateventil den Turbo in den Himmel geschossen.

Fast 3 500€ Schaden und zwei Wochen kein Auto.

BMW F31 mit N13 und ZF Automatik.

[martins42]

Tja Andi, hättest du mal ordentlich Gas gegeben, damit das Wastegate was zu tun hat und gängig bleibt, dann wäre der Lader vielleicht noch am Leben. 😉
Ist wie mit den Bremsen hinten , die sich hirgendwann festsetzen und die Scheibe ausglühen, weil zuwenig gebremst wurde.

[Rostlöser44508]

Zitat:

@martins42 schrieb am 5. Dezember 2015 um 22:33:30 Uhr:

Tja Andi, hättest du mal ordentlich Gas gegeben, damit das Wastegate was zu tun hat und gängig bleibt, dann wäre der Lader vielleicht noch am Leben. 😉

Beißt sich bißchen mit dem hier, wa?

Zitat:

@martins42 schrieb am 2. Dezember 2015 um 00:48:58 Uhr:

Und ob das mehr an Leistung - eigentlich primär mehr Drehmoment - übermäßig genutzt und damit Treibstoff verbraucht wird, liegt nun immer noch beim Fahrer. Der Umkehrschluss wäre - wenn es überhaupt noch um Verbrennungsmotoren geht - per Gesetzgebung nur noch minimalistische Motoren zuzulassen. Was nicht an Leistung - und damit Verbrauchspotential - da ist, kann auch niemand nutzen.

andi, wer musste für den Schaden löhnen?