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.
4489 Antworten
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 14:50:52 Uhr:
Was beim direkteinspritzenden Turbobenziner wie er zumeist hier gebaut wird noch dazu kommt, sind notwendige Maßnahmen zur Abgasreinigung. Momentan dürfen EU DI-Turbobenziner Schadstoffe wie Feinstaubpartikel und NOx noch völlig frei in die Luft blasen ohne Filter oder SCR-Pflicht.
Der Unfug wird durch Wiederholung nicht richtiger. Der
NOx Grenzwertist im NEFZ-Fahrzyklus einzuhalten. Und was schwafelst du über "SCR Pflicht"? Was glaubst du macht ein klassischer Otto-Kat? Du kannst bestenfalls den klassischen Kat mit einem Speicherkat kombinieren wenn jemand unbedingt Schichtladung und/oder Magermix machen will. Bisher sind alle Versuche in diese Richtung ziemlich schief gegangen.
Das ist richtig!
Zitat:
@GaryK schrieb am 5. Januar 2016 um 14:58:39 Uhr:
Der Unfug wird durch Wiederholung nicht richtiger. Der NOx Grenzwert ist im NEFZ-Fahrzyklus einzuhalten. Und was schwafelst du über "SCR Pflicht"? Was glaubst du macht ein klassischer Otto-Kat? Du kannst bestenfalls den klassischen Kat mit einem Speicherkat kombinieren wenn jemand unbedingt Schichtladung und/oder Magermix machen will. Bisher sind alle Versuche in diese Richtung ziemlich schief gegangen.Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 14:50:52 Uhr:
Was beim direkteinspritzenden Turbobenziner wie er zumeist hier gebaut wird noch dazu kommt, sind notwendige Maßnahmen zur Abgasreinigung. Momentan dürfen EU DI-Turbobenziner Schadstoffe wie Feinstaubpartikel und NOx noch völlig frei in die Luft blasen ohne Filter oder SCR-Pflicht.
Ich dachte Du wolltest Dich nichtmehr zu meinen Posts äußern? 😕
Wie auch immer, der NEFZ-Fahrzyklus hat sich im Zuge der Dieselgate und CO2 Skandale als ebenso unzuverlässig gezeigt wie die Prüforganisationen. Die Mär vom "Clean Diesel" wurde pulverisiert. Welcher Mensch mit halbwegs klarem Verstand glaubt noch an die Öko-Wunder aus deutscher Produktion? Nicht umsonst gehen manche Hersteller mittlerweile dazu über, WLTP und RDE Emissionen anzugeben.
Zu Schichtladung und Magermix:
LinkZitat:
Ohtsu: We’re just approaching the midway point in our plan. We eventually want to achieve heat efficiency of 50% through lean turbocharging. We will focus on HLSI, or homogeneous lean-charge spark-ignition technology.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 15:32:13 Uhr:
Ich dachte Du wolltest Dich nichtmehr zu meinen Posts äußern? 😕Zitat:
@GaryK schrieb am 5. Januar 2016 um 14:58:39 Uhr:
Der Unfug wird durch Wiederholung nicht richtiger. Der NOx Grenzwert ist im NEFZ-Fahrzyklus einzuhalten. Und was schwafelst du über "SCR Pflicht"? Was glaubst du macht ein klassischer Otto-Kat? Du kannst bestenfalls den klassischen Kat mit einem Speicherkat kombinieren wenn jemand unbedingt Schichtladung und/oder Magermix machen will. Bisher sind alle Versuche in diese Richtung ziemlich schief gegangen.
Wie auch immer, der NEFZ-Fahrzyklus hat sich im Zuge der Dieselgate und CO2 Skandale als ebenso unzuverlässig gezeigt wie die Prüforganisationen. Die Mär vom "Clean Diesel" wurde pulverisiert. Welcher Mensch mit halbwegs klarem Verstand glaubt noch an die Öko-Wunder aus deutscher Produktion? Nicht umsonst gehen manche Hersteller mittlerweile dazu über, WLTP und RDE Emissionen anzugeben.
Zu Schichtladung und Magermix:
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 15:32:13 Uhr:
LinkZitat:
Ohtsu: We’re just approaching the midway point in our plan. We eventually want to achieve heat efficiency of 50% through lean turbocharging. We will focus on HLSI, or homogeneous lean-charge spark-ignition technology.
Du bist aber auch ein ganz spezieller Kandidat. Du irrst Dich komplett ("... dürfen EU DI-Turbobenziner Schadstoffe wie ... NOx noch völlig frei in die Luft blasen"😉 und wenn Dir jemand das Gegenteil beweist, ist der NEFZ die Quelle der Ungenauigkeit. Das sind zwei vollkommen unterschiedliche Sachverhalte. Du liegst falsch, irrst Dich oder hast gelogen. So einfach ist das. Da gibt es nichts zu beschönigen.
Und übrigens: NEFZ heißt Neuer Europäischer Fahr Zyklus. Vielleicht erklärst Du uns jetzt, was bitte ein NEFZ-Fahrzyklus sein soll. Das doppelte Lottchen? Pat und Patachon? Hurvinek und Spejbl?
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@flat_D
So, ich irre mich also? Was sagst Du dann hierzu?
Damit erübrigt sich der Beweis des Gegenteils, die Downsizing Motoren haben ein Abgasproblem und beim NEFZ Test wird gelogen. So einfach ist das.
Was Deine wenig unterhaltsame Zirkusnummer mit dem NEFZ soll, weiss ich jetzt zwar auch nicht, sie liegt aber auf einer Linie mit deinen oben geäußerten Behauptungen. Wenn man keine Argumente hat... 🙄
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 16:02:43 Uhr:
@flat_DSo, ich irre mich also? Was sagst Du dann hierzu?
Damit erübrigt sich der Beweis des Gegenteils, die Downsizing Motoren haben ein Abgasproblem und beim NEFZ Test wird gelogen. So einfach ist das.
Was Deine wenig unterhaltsame Zirkusnummer mit dem NEFZ soll, weiss ich jetzt zwar auch nicht, sie liegt aber auf einer Linie mit deinen oben geäußerten Behauptungen. Wenn man keine Argumente hat... 🙄
Was ich dazu sage? Ganz einfach: Es beweist, daß Du nichts verstanden hast. Oder siehst Du da irgendwo, wie hoch der NOx Ausstoß wäre, wenn diese Autos keinen Katalysator hätten. Von ungehindert ausstoßen kann also gar keine Rede sein.
Falls es Dir noch nicht aufgefallen sein sollte: In dem verlinkten Test geht es um Turbodiesel, nicht um die Otto-Direkteinspritzer, von denen hier gesprochen wurde. Diesen kleinen Unterschied hast Du leider übersehen. Oder ist Dir der Begriff DI-Turbobenziner nicht geläufig? :O
Die Zirkusnummer kam übrigens von Dir. Neuer-Europäischer-Fahr-Zyklus-Fahrzyklus ist tatsächlich zirkusreif.
Und daß nicht nur die Downsizing-Motoren, sondern alle Motoren und sogar Elektroautos ein Abgasproblem haben, sollte nicht so schwer zu verstehen sein. Selbst für Dich nicht.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 4. Januar 2016 um 22:58:30 Uhr:
Heutige Turbodiesel arbeiten mit Luftüberschuss und thermischen Wirkungsgrad von ca. 40-42%. Ein aktueller Toyota HSD Atkinson Benziner läuft mit 38,5% Wirkungsgrad.
Dieselmotoren sind noch nie ohne Luftüberschuss gelaufen. Der hohe Wirkungsgrad bringt dem Benziner leider nichts, denn er berücksichtigt nicht den Unterschied hinsichtlich Dichte und Energiegehalt beim Benzin, - sowie Dieselkraftstoff. Oder anders gesagt: Selbst wenn der Wirkungsgrad identisch wäre, der Dieselmotor wäre in Liter / 100 km gerechnet trotzdem sparsamer.
Zitat:
@gla schrieb am 5. Januar 2016 um 14:39:32 Uhr:
Na ja wenn du dir den Link angesehen hättest dann hättest du gesehen dass es dort um Reihenmotoren geht und dann stimmt es wieder.Zitat:
@flat_D schrieb am 5. Januar 2016 um 14:30:42 Uhr:
da kann man mal sehen, was bei Wikipedia teilweise für Unsinn geschrieben wird. 6 oder mehr Zylinder schließt zum Beispiel auch eine 8-Zylinder-Kurbelwelle mit 180 Grad Hubzapfenversatz mit ein. Diese unterscheidet sich von der eines 4-Zylinders so gut wie gar nicht. Weder in der Länge, noch der Anzahl der Hubzapfen oder Kurbelwellenlager.Ein V-Motor hat übrigens längere Kurbelzapfen, davon wird die KW nicht steifer, man muß sie entsprechend auslegen.
Interessiert ihn kaum 🙄.
BMW hatte seine Gründe pro 4-Zylinder und hat sein Konzept erfolgreich verfolgt und umgesetzt.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 5. Januar 2016 um 16:20:15 Uhr:
Interessiert ihn kaum 🙄.Zitat:
@gla schrieb am 5. Januar 2016 um 14:39:32 Uhr:
Na ja wenn du dir den Link angesehen hättest dann hättest du gesehen dass es dort um Reihenmotoren geht und dann stimmt es wieder.
Ein V-Motor hat übrigens längere Kurbelzapfen, davon wird die KW nicht steifer, man muß sie entsprechend auslegen.
BMW hatte seine Gründe pro 4-Zylinder und hat sein Konzept erfolgreich verfolgt und umgesetzt.
Na sicher. Aber garantiert nicht, weil sie keinen drehzahlfesten hochdrehenden 6-Zylinder hätten einbauen können. Aber genau das war die unsinnige Behauptung.
@flat_D
Nicht ganz. Du hast es nicht verstanden und ich erkläre Dir auch warum
1.) Im Gegensatz zu Turbodieseln fahren DI-Turbobenziner nach wie vor ohne Partikelfilter herum. Die Folgen werden unter anderem in diesem Video diskutiert.
2.) Der NOx Ausstoß liegt beim Turbobenziner wesentlich höher als beim Sauger, was durch die inhomogene Verbrennung und die hohen Temperaturen zustande kommt. Je weiter das Downsizing vorangetrieben wird, desto größer wird das Problem
3.) Im verlinkten AutoBild Test bemerkst Du ganz rechts einen Ford Mondeo 1.0L Ecoboost. Das ist kein Diesel sondern ein Turbobenziner, welcher die Grenzwerte besonders im Stadtverkehr deutlich überschreitet.
4.) Deine Zirkusnummer mit der Wortanreihung, an der sich sonst kein Mensch stört, ist nicht nur kindisch sondern dient vornehmlich der Ablenkung von der Tatsache dass Du keine Argumente hast.
Ich hoffe nun hast Du es verstanden.
Beim Downsizing wird lediglich die Problematik verschoben, aber nicht gelöst. CO2 runter, NOx und Partikel rauf. Zusätzlich handelt man sich bei DI-Turbobenzinern noch ein Verkokungsproblem ein, wie bei allen reinen Direkteinspritzern. Aus diesem Grund lehne ich Downsizing ab, egal ob Du das jetzt begreifen willst oder nicht.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 16:39:53 Uhr:
@flat_DNicht ganz. Du hast es nicht verstanden und ich erkläre Dir auch warum
1.) Im Gegensatz zu Turbodieseln fahren DI-Turbobenziner nach wie vor ohne Partikelfilter herum. Die Folgen werden unter anderem in diesem Video diskutiert.
2.) Der NOx Ausstoß liegt beim Turbobenziner wesentlich höher als beim Sauger, was durch die inhomogene Verbrennung und die hohen Temperaturen zustande kommt. Je weiter das Downsizing vorangetrieben wird, desto größer wird das Problem
3.) Im verlinkten AutoBild Test bemerkst Du ganz rechts einen Ford Mondeo 1.0L Ecoboost. Das ist kein Diesel sondern ein Turbobenziner, welcher die Grenzwerte besonders im Stadtverkehr deutlich überschreitet.
4.) Deine Zirkusnummer mit der Wortanreihung, an der sich sonst kein Mensch stört, ist nicht nur kindisch sondern dient vornehmlich der Ablenkung von der Tatsache dass Du keine Argumente hast.
Ich hoffe nun hast Du es verstanden.
Beim Downsizing wird lediglich die Problematik verschoben, aber nicht gelöst. CO2 runter, NOx und Partikel rauf. Zusätzlich handelt man sich bei DI-Turbobenzinern noch ein Verkokungsproblem ein, wie bei allen reinen Direkteinspritzern. Aus diesem Grund lehne ich Downsizing ab, egal ob Du das jetzt begreifen willst oder nicht.
Aber nichts davon erklärt Deine Behauptung, DI-Turbobenziner würden NOx ungehindert ausstoßen. Und nur darum ging es. Ich habe keine Fahne für Downsizing-Motoren geschwungen und halte das Konzept ebenfalls für falsch. Aber das war nicht der Stein des Anstoßes.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 5. Januar 2016 um 14:50:52 Uhr:
Momentan dürfen EU DI-Turbobenziner Schadstoffe wie Feinstaubpartikel und NOx noch völlig frei in die Luft blasen ohne Filter oder SCR-Pflicht.
Die Euronormen (aktuell: No. 6) begrenzen seit etlichen Jahrzehnten die Emission an gas, - und partikelförmigen Schadstoffen. Hier haben (Euro 6b, ab 2017 gültig) sowohl Otto, - als auch Dieselmotoren die quasi gleichen Grenzwerte (mit einem minimalen Bonus hinsichtlich der Stickoxide für den Dieselmotor) zu erfüllen - auf dem Prüfstand. Trotzdem kommt es im echten Verkehr zu teilweise deutlichen Abweichungen nach oben. Beim Benziner gerne beim CO, beim HC und beim Ruß (Anfettung sowie unvollständige Verbrennung) und manchmal auch beim NOx (hohe Temperaturen), beim Diesel hauptsächlich bei den Stickoxiden. Außerdem haben Dieselmotoren, welche sehr viel in der Stadt genutzt werden, oftmals das Problem, dass der Oxikat / Rußfilter verrußt. Dies fährt im günstigsten Falle dazu, dass die Emissionen an HC ansteigen, im schlechtesten Falle, dass eine zwangsweise Regeneration fällig wird.
Eine SCR - Pflicht gibt es übrigens nicht, genausowenig übrigens, wie es überhaupt eine Pflicht für eine Abgasreinigungsanlage gibt. In der Frühzeit schafften es manche Hersteller, die ersten Abgasnormen ("Bedingt schadstoffarm"😉 ohne Kat zu erfüllen, genauso war es, als die Euro 4 kam, dessen strengen Ruß - Grenzwert manche Hersteller ohne RPF packten. Mit der Euro 6 das gleiche in Grün: Manche schaffen die NOx - Grenzwerte ohne SCR, manche nicht.
@flat_D : einfach dem Link folgen 🙄
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 5. Januar 2016 um 16:55:38 Uhr:
Eine SCR - Pflicht gibt es übrigens nicht, genausowenig übrigens, wie es überhaupt eine Pflicht für eine Abgasreinigungsanlage gibt.
Was am Ende bilanziell dazu führt, dass ein
Elektroautoje km mehr Stickoxide ausstößt als ein Ottomotor. Nur eben ab Kraftwerk. Das Problem der Diesel ist unabhängig vom Thema VW, dass die NOx Emissionen unter hoher Last und Drehzahl rapide hochgehen, beim Otto jedoch nur sehr moderat ansteigen. Siehe auch
http://www.transportenvironment.org/.../...osition%20paper%20FINAL.pdfum den Unterschied zwischen Anspruch und Wirklichkeit zu untermauern. Ergänzug zur Oct2014 Studie des ICCT.
Die etwas erhöhten, aber noch vollkommen Euro-konformen NOx Emissionen der kleinen Turbos lassen sich auch leicht verstehen. Wenn du ein Gas durch die Drosselklappe expandierst, dann kühlt es an der Drosselklappe zunächst ab um dann im Turbo verdichtet zu werden, den Ladeluftkühler zu passieren, dann kommt die mechanische Verdichtung. Expansion ist Kühlung, Verdichtung Erwärmung. Halber Fülldruck gegenüber Umgebung bedeuten bei Luft etwa 80 Grad adiabate Abkühlung! Siehe http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/adiab.html#c3
Ein Saugmotor spart sich die "Turbo" Verdichtungsstufe, somit gerade in Teillast maximal kaltes Gemisch. Was weniger thermisches NOx bedeutet. Und obendrein noch die schön lange Zeit das Gemisch zu bauen wenn der eine kombinierte Saugrohr/DI Einspritzung hat.
Und ich dachte immer, die Drosselklappe säße hinter dem Turbolader und vor dem Einlaßventil. Man lernt eben nie aus. 😉