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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BMW hat Kulanz gewährt und 3 000€ übernommen...7(!) Tage nach Garantie Ablauf.
Diagnose, Kühlwasser, Öl und Motorraumreinigung mussten wir selber zahlen.
Ja, beisst sich. Zuviel Potential was nicht genutzt wird erzeugt Zielkonflikte.
Vollblüter mit zuwenig Forderung kümmern auch.
P.S. Spitzen-Timing, Wasser auf die Mühlen der Verschwörungstheoretikern.
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. 😉
Ist wie mit den Bremsen hinten , die sich hirgendwann festsetzen und die Scheibe ausglühen, weil zuwenig gebremst wurde.
Also am besten mit 210 und im Sportmodus über die AB brettern🙄, ansonsten langweilen sich die 136 PS noch🙄
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Dezember 2015 um 01:34:53 Uhr:
@Rael_ImperialIch 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:
War mir tatsächlich nicht bekannt.
Vielen Dank für den Hinweis!
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Lese ich das richtig, dass das Vanos System noch zu teuer ist, um überall eingesetzt zu werden?
Zitat:
@sukkubus schrieb am 5. Dezember 2015 um 14:08:46 Uhr:
sry, aber das ist ein terrain, wo du in völligen quatsch abrutscht.Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 4. Dezember 2015 um 12:30:22 Uhr:
Völliger Quatsch.
...[]
Sagen wir es mal so: Einer von uns beiden arbeitet seit zwanzig Jahren in der Motorsteuergeräteappliaktion und hat entsprechenden Einblick in die Materie.
Du bist es nicht!
Zitat:
eine ähnliche diskussion hatte ich schon mal mit einem anderen 'profi', keine lust alles nochmal durchzukauen.😁
echt link
In dem Link habe ich einige interessante Aussagen von Dir gefunden:
Zitat:
@sukkubus schrieb am 28. Oktober 2014 um 19:36:52 Uhr:
ich will mal schwer hoffen, dass auf meinen neueren ecu's kein 'betriebssystem' läuft (am besten windows 8 CE (Chaos Extrem)😁 😕 😰)sowas gehört in maschinensprache programmiert.
Hier kann man sehen, dass Du Dich offensichtlich nicht auskennst und nicht weisst, dass auf den Steueregräten selbstverständlich ein Betriebssystem läuft. Aber (zum Glück) kein Windows.
Zitat:
@sukkubus schrieb am 29. Oktober 2014 um 00:54:27 Uhr:
maschinensprache vielleicht nicht, aber zumindest ein makroassembler, der das ganze dann in reine maschinensprache compiliert.
die geschwindigkeit von assemblerbasierten programmen ist einfach nicht zu toppen.kann höchstens sein, das bei heutiger schneller hardware der bequemlichkeit halber darauf verzichtet wird und lahmeres c++ o.ä. verwendet wird. dazu liegen mir im automobilbereich keine informationen vor.
So so, Dir liegen also keine Informationen vor, weisst aber angeblich ganz genau, wie Steuergeräte funktionieren und dass deren Entwickler alles Deppen sind.
Zur Info: Die Funktionen werden üblicherweise grafisch programmiert (Matlab/Simulink oder ASCET), daraus entsteht C-Code, der anschließend kompiliert wird.
Zitat:
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.
Siehe oben.
Zitat:
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.
Ich gehe sogar soweit zu behaupten, dass Du gar keine aktuelle ECU kennst und erst recht nicht disassembliert hast.
Zitat:
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.
Höre doch bitte auf, solch haltlose Behauptungen in die Welt zu setzen über Dinge, von denen Du Null Ahnung hast (eigene Angabe von Dir).
@Rael_Imperial
Kein Thema, gern geschehen.
@andi_sco
Du kannst Dir mal die Englische Wiki Seite zu BMW Motoren anschauen Link. (Leider gibt es solche Seiten nicht immer auf Deutsch). Von dort aus kannst Du Dir eine Übersicht über die Motoren und evtl. verbaute Techniken machen.
Da wird z.B. über den N13/N18 geschrieben
Zitat:
The engine has direct injection, twin-scroll turbocharger and now with variable valve lift (previous version was not VVT)
. Über den N46 findet man folgendes
Zitat:
The BMW N46 is a straight-4 DOHC piston engine which replaced the N42 and was produced from 2004 to present (as of August 2012). The N46 was sold alongside the N45 (which does not have valvetronic) and N43 (which has direct-injection) straight-4 engines.
Mit diesen Infos als Basis kann man sich dann per Google nach detailierten Infos weiterhangeln.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 5. Dezember 2015 um 23:24:16 Uhr:
Also am besten mit 210 und im Sportmodus über die AB brettern🙄, ansonsten langweilen sich die 136 PS noch🙄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. 😉
Ist wie mit den Bremsen hinten , die sich hirgendwann festsetzen und die Scheibe ausglühen, weil zuwenig gebremst wurde.
Ja. So ist das. Die Kpmponenten sind ja für 136 PS oder mehr Nutzung ausgelegt. 😉
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Dezember 2015 um 15:19:00 Uhr:
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.
[...]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
Das kommt davon wenn man liest, aber nicht versteht. Die Maxwell-Gleichungen sind aus der Mitte des 19.JH und nach wie vor richtig. Das verlinkte Paper ist eine ziemlich gute Einführung(!) in die motorische Verbrennung. Worauf ich dich mit der Nase stoßen wollte ist die Frage "wie homogen ist das Gemisch" und den prinzipiellen Unterschied der Gemischbildung zwischen einem Saugrohr-Saugmotor und einem DI Turbo. Der Unterschied ist nämlich drehzahlabhäng, du kommst noch drauf. Schön weiterlesen. Und verstehen.
Zitat:
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.
[...]Soviel zum Thema "Jein bis falsch." und nachgreifend die Begründung "wieso mehr thermisches NOx kommen sollte."
Lesen != verstehen. Was du daraus verstehst ist eine NOx Schleuder beim Ottomotor und es wäre wegen lambda }1 sehr wenig NOx beim Diesel. Korreliert nicht mit der Wirklichkeit. Du kannst nun überlegen ob sich die Realität deinem Verständnis widersetzt oder du auf einem Holzweg bist. Kleiner Hinweis zur Lösung: Die Abbrandgeschwindigkeit ist eine Funktion von Lambda und die Dauer der Exposition eines Volumenelementes bei hohen Drücken und Temperaturen sagt was über die Stickoxide aus (und umgekehrt). Rate ob die Annahme einer homogenen Durchmischung nicht nur in erster, sondern auch zweiter Näherung noch haltbar ist. Die Grafik
https://data.motor-talk.de/.../203685899-w250-h181.jpgzeigt dir die Antwort.
Zitat:
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.
Wenn du verstehen würdest wie das funktioniert würde dir der Fehler auffallen. Bei einem kombinierten Saugrohr/DI ist die Stickoxidmasse geringer als bei einem reinen Sauger oder einem reinen DI. DI hat Vorteile bei hoher Last und vor allem Drehzahl, der Sauger untenrum. Und bestenfalls(!) ist genau das der KBA Datenbank beim lastarmen NEFZ zu entnehmen. Sofern nicht modernere "Downsizer" bewusst nahe Lambda=1 fahren um die HC Emissionen zu minimieren und zugleich CO2 zu sparen. Was übrigens nichts über die Realemissionen aussagt. Und wer der heiligen CO2 Kuh etwas mehr Kraftstoff opfern würde, der kann auch bei den NOxen noch was verringern. Nennt sich "Tradeoff", ähnlich NOx/Ruß beim Diesel.
Und das wars von meiner Seite zu deinem Sermon. Wenn du nicht bereit bist deinen Standpunkt zu überdenken oder wenigstens ansatzweise zu belegen lohnt eine Diskussion nicht. Das ist dem Ochs ins Horn gepetzt wie die Hessen sagen.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 5. Dezember 2015 um 23:21:22 Uhr:
BMW hat Kulanz gewährt und 3 000€ übernommen...7(!) Tage nach Garantie Ablauf.
Diagnose, Kühlwasser, Öl und Motorraumreinigung mussten wir selber zahlen.
Auf welche Höhe belief sich der Gesamtschaden? Haste mal Glück gehabt, dass Du kein Vielfahrer bist. Hätte die Kiste 100.000 km drauf gehabt, hätte Dir BMW was gehustet.
@GaryK
Dein Problem ist, Du schreibst viel und wirfst mit Fachwörtern durch die Gegend, kannst es aber nicht mit eigenen Worten erklären, weil Du es wahrscheinlich auch nicht selbst verstehst.
P.S. Mit steigenden Drehzahlen steigen auch die Temperaturen im Motorraum - aber das nur nebenbei.
Kommen wir abschließend noch zum Thema
Zitat:
Bei einem kombinierten Saugrohr/DI ist die Stickoxidmasse geringer als bei einem reinen Sauger oder einem reinen DI
Die Direkteinspritzer Downsizing Turbos:
Ford Focus 1.0 Ecoboost (92 kW) HSN 8566 TSN BES:CO=235.1-451.9, NOx=16.1-39.3, Partikel=1.14-3.15
Toyota Auris II 1.2 T (85 kW) HSN 5013 TSN AJT:CO=108.2-196.8, NOx=31.7-39.4, Partikel=1.55-1.63
Der Direkteinspritzer Normalbenziner:
Mazda 2 1.5L Skyactiv (85 kW) HSN 7118 TSN AGP:
CO=114.3, NOx=13.2, Partikel=0.67
Der Kombieinspritzer Normalbenziner:
Toyota GT 86 2.0 AVCS (147 kW) HSN 5013 TSN AHS:
CO=236.0-319.9, NOx=11.4-16.4, Partikel=0.35-0.71
Die Saugrohreinspritzer Normalbenziner:
Toyota Auris 1.6L Valvematic (97 kW) HSN 5013 TSN AIB:
CO=354.6, NOx=7.3, Partikel=0
Honda Civic 1.8L i-VTEC (104 kW) HSN 2131 TSN AAQ:
CO=264.8-327.2, NOx=8.3-11.9, Partikel=0
Um in Deinen Worten zu sprechen: "Jein bis falsch". Das von meiner Seite zu Deinem Sermon. Wenn Du nicht bereit bist von Deinem hohen Ross herunterzukommen und Dich einer normalen Diskussion zu stellen "Kannst' mich a weng gern habn" wie die Franken sagen.
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 6. Dezember 2015 um 13:40:57 Uhr:
Auf welche Höhe belief sich der Gesamtschaden? Haste mal Glück gehabt, dass Du kein Vielfahrer bist. Hätte die Kiste 100.000 km drauf gehabt, hätte Dir BMW was gehustet.Zitat:
@andi_sco schrieb am 5. Dezember 2015 um 23:21:22 Uhr:
BMW hat Kulanz gewährt und 3 000€ übernommen...
Ja, hab das schon in der Auto Bild gelesen.
Ca. 3 300€ Schaden, nach 24 Monaten nicht schön.
Bei Eurer NOx-Diskussion vergesst Ihr (beide) einen wesentlichen Aspekt: Die Abgasnachbehandlung!
Der Hersteller kann einen Kat etwas größer oder kleiner auslegen und damit unterschiedlich effektiv. Der Motor mit der höheren Roh-NOx-Emission kann also nach Kat durchaus auf kleinere Werte kommen, und zwar völlig unabhängig vom Einspritzkonzept.
Alleine die Nach-Kat-Regelung (aka Trimregelung) hat einen spürbaren Einfluss auf die NOx/HC-Balance. Geringfügig magerer steigen die NOx-Werte, geringfügig fetter, dann sinken sie. Also selbst bei ein und demselben Motor mit einem bestimmten Kat können in Abhängigkeit der Trimregelung schon deutlich andere Werte herauskommen.
@Kamui77 : das mit "zu teuer" bezog sich eher auf andere Hersteller (VW, Peugeot...etc.). Wundert mich echt, das der VW up! eine einfache Nockenwellenverstellung hat, auch wenn man kaum etwas darüber liest.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 6. Dezember 2015 um 15:06:02 Uhr:
@GaryKDein Problem ist, Du schreibst viel und wirfst mit Fachwörtern durch die Gegend, kannst es aber nicht mit eigenen Worten erklären, weil Du es wahrscheinlich auch nicht selbst verstehst.
Träum weiter. Du kommst noch drauf was der Unterschied zwischen Flammtemperatur und einer Abgastemperatur ist und auf dem Weg zwischen diesen beiden Temperaturen passiert. Und zwar sowohl auf der Zeitskala als auch ortsabhängig (Stichwort lokales Lambda). Sind nur ein paar Semester Thermodynamik nebst Verbrennungstechnik. Vielleicht kommst du im ersten Semester auch mal auf "Dampfdruck" und betrachtest den Unterschied der Verdampfung eines Tropfens im klassischen MPI-Sauger bzw. einem DI Turbo. Dir wird was auffallen, vor allem wenn du dir die ab Einspritzende bis Zündung verfügbare Zeitskala ansiehst.
Wir werden uns allerdings drauf einigen, dass mir dein Geschreibsel künftig egal ist.
@Rael:
Zitat:
Alleine die Nach-Kat-Regelung (aka Trimregelung) hat einen spürbaren Einfluss auf die NOx/HC-Balance. Geringfügig magerer steigen die NOx-Werte, geringfügig fetter, dann sinken sie.
Habs versucht ihm beizubringen, keine Chance. Er begreift nicht was während der Verbrennung abläuft und stiert dumpf auf die irrelevanten KBA Daten. Übrigens wirkt sich etwas fetter nicht nur über den Kat positiv aus, die Volumenelemente mit Lambda größer 1 (trotz Anfettung und statistisch < 1) werden auch deutlich weniger und in denen entsteht bevorzugt Stickoxid (langsamerer Abbrand). Dafür bzw. dagegen sind Drallklappen gut und der variable Ventilhub mit nem kleinen Spalt hilft ebenfalls.