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
@flat_D
Und wieso?
Du hättest in dem Beispiel bis auf die identische Spitzenleistung immer mehr Kraft am Rad.
Ich schrieb ja dazu: Getriebeübersetzung bleibt gleich.
Zitat:
@teppich010 schrieb am 23. August 2016 um 08:16:49 Uhr:
@flat_D
Und wieso?
Du hättest in dem Beispiel bis auf die identische Spitzenleistung immer mehr Kraft am Rad.
Ich schrieb ja dazu: Getriebeübersetzung bleibt gleich.
Dann überleg mal wo die Schaltpunkte bei einer Spitzenbeschleunigung liegt.
Zitat:
@teppich010 schrieb am 23. August 2016 um 08:16:49 Uhr:
@flat_D
Und wieso?
Du hättest in dem Beispiel bis auf die identische Spitzenleistung immer mehr Kraft am Rad.
Ich schrieb ja dazu: Getriebeübersetzung bleibt gleich.
Ein hohes Drehmoment in einem Drehzahlbereich, den ich beim Beschleunigen gar nicht nutze, hilft nichts. Null Komma gar nichts. Das hilft nur beim schaltfaulen Beschleunigen aus niedriger Drehzahl aber so erreicht man nicht die maximale Beschleunigung dieses Fahrzeugs. Schau Dir einfach mal eine Raddrehmomentkurve an.
http://www.bmw-drivers.de/.../...raddrehmomentrechner-nun-als-download
Zitat:
@flat_D schrieb am 23. August 2016 um 08:14:20 Uhr:
Das ist falsch! Ein hohes maximales Drehmoment im unteren Drehzahlbereich hilft im 1. Gang, ab dem 2. Gang ist es unwichtig. Es verbessert sich vielleicht der 0-100 Wert, wenn die Traktion noch ausreicht aber oben heraus hilft es nicht mehr.
Statt Qualm aus den Radhäusern gibts noch mehr Qualm?
Zitat:
Ein Elektroauto wie der Tesla P90D hat aus dem Stand eine wahnsinns Beschleunigung, weil das Drehmoment ab dem Stand voll anliegt. Aber etwa einem Drittel der Maximaldrehzahl des Elektromotors fällt seine Drehmomentkurve deutlich kontinuierlich ab und er verliert gegenüber hochdrehenden Saugmotoren zunehmend an Beschleunigungsvermögen. Da helfen ihm seine 900Nm bei niedriger Drehzahl dann gar nichts mehr.
Der Tesla hat noch ein konstruktives Merkmal, was kein anderes Fahrzeug hat. Kein Getriebe. Dessen E-Motor hat sein Leistungsmaximum in der MITTE des Drehzahlbandes. Mit steigender Umrichterfrequenz baut der Motor erst Drehzahl auf, das Drehmoment ist quasi konstant. Ab einem Punkt "X" (typisch 60 Hz) sinkt das Drehmoment mit steigender Frequenz stärker, als die Drehzahl durch die Umrichterfrequenz zunimmt. Somit hat der Tesla bei etwa 130 den maximalen Punch und fällt "dahinter" bis zur Höchtgeschwindigkeit wieder ab. Da der aerodynamische Leistungsbedarf aber mit Geschwindigkeit hoch DREI zunimmt (bzw. die Widerstandskraft quadratisch), ist ab dem ersten Drittel halt langsam schluss mit lustig. Aber bis dahin ists sehr lustig 😉
Ein 918 Spyder gefällt mir vom Konzept her weit besser - Kurzhubiger Hochdrehzahl-Sauger, dem untenrum vom E-Motor geholfen wird. Geil sowas. Das konzeptionell in einem "Elise-Hybrid" (z.B. Kawasaki ZZR1400 Motor als Basis) und dann brennt die Hütte mal richtig.
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Das gilt es herauszufinden, würde ich mal sagen. Man wird trotzdem wohl kaum nur bei 7.000 - 8.000 Umdrehungen fahren.
Da aber bei einer Turbocharakteristik ein Plateau des maximalen Drehmoments existiert, dürfte man beim Schalten eher auch diesen Bereich treffen.
Der Sauger hat sein maximales Drehmoment beispielsweise bei etwa 4.500 Umdrehungen, danach fällt es bereits wieder.
Aber vielleicht ist so ein hochdrehender Motor wie im Gallardo nicht unbedingt das beste Beispiel dafür.
Zitat:
Das gilt es herauszufinden, würde ich mal sagen. Man wird trotzdem wohl kaum nur bei 7.000 - 8.000 Umdrehungen fahren.
Da aber bei einer Turbocharakteristik ein Plateau des maximalen Drehmoments existiert, dürfte man beim Schalten eher auch diesen Bereich treffen.
Bei max. Beschleunigung schon, da trifft man das Drehmomentplateau eher nicht.
Und der Vorteil im 1. Gang ist auch nicht gegeben, wie gesagt, entweder drehen die Räder durch oder das Drehmoment des Turbos ist da vor dem Schalten in den 2. Gang noch gar nicht voll aufgebaut.
Na, der hat doch Allrad 😁
Wie gesagt, der Gallardo war wohl nicht das beste Beispiel, da der wirklich hoch drehen kann.
Nimm als Alternativbeispiel mal einen Motor, der nur bis 7.000 Umdrehungen macht. Das Getriebe wird dann wohl zwangsläufig länger übersetzt sein und beim Schalten fällt die Drehzahl stärker ab.
Der Gallardo geht tatsächlich nicht unter 6.000 Umdrehungen beim vollen Beschleunigen und dreht über 8.000 Umdrehungen. In dem Beispiel wäre der Unterschied wohl wirklich nicht so groß.
Wobei:
Wenn ich 500 nm annehme bei 7.000 Umdrehungen (der Sauger erreicht maximal 510 bei 4.500 Umdrehungen und danach fällt es bereits ab) , müssten das in etwa 500 PS entsprechen (sofern ich mich nicht verrechnet habe). Ich hätte also auch im relevanten Bereich bei voller Beschelunigung mehr Drehmoment als der Sauger und das bei gleich bleibender Spitzenleistung.
in den Gängen 1, 2 und 3 liegt so ein Gallardo aber auch mal bei 6.000 Umdrehungen. Bei 6.500 Umdrehungen könnte ich auch noch knapp 550 nm nutzen und liege nicht über 500 PS.
Zitat:
@teppich010 schrieb am 23. August 2016 um 08:35:54 Uhr:
Das gilt es herauszufinden, würde ich mal sagen. Man wird trotzdem wohl kaum nur bei 7.000 - 8.000 Umdrehungen fahren.
Wo MAN fährt weiß ich nicht, schnelle Fahrer fahren aber genau in diesem Bereich. Schau Dir ein Formel-1-Rennen an, da lassen die Piloten die Drehzahl nie unter 12.000 U/min fallen.
Zitat:
Da aber bei einer Turbocharakteristik ein Plateau des maximalen Drehmoments existiert, dürfte man beim Schalten eher auch diesen Bereich treffen.
Der Sauger hat sein maximales Drehmoment beispielsweise bei etwa 4.500 Umdrehungen, danach fällt es bereits wieder.
Das Drehmoment eines üblichen serienmäßigen Turbomotors fällt ebenfalls in diesem Bereich ab, das eines guten Saugers vielleicht weniger. Es ist nicht wichtig wo und wann genau das Drehmoment abfällt, sondern wie schnell und wie weit es abfällt. Der Verlauf dieser Kurve ist das wichtige, nicht irgend welche einzelnen Werte, aber das sagte ich bereits.
Zitat:
Aber vielleicht ist so ein hochdrehender Motor wie im Gallardo nicht unbedingt das beste Beispiel dafür.
Nein, da gibt es bessere Beispiele, die aber alle letztlich auf das gleiche Ergebnis hinauslaufen.
@flat_D
Ich hatte es oben nun mal durchgerechnet für das Beispiel Gallardo.
Natürlich fällt die Drehmomentkurve beim Turbo am Ende stärker ab, trotzdem liegt das Drehmoment bis knapp über 7.000 Umdrehungen für das fiktive Beispielfahrzeug höher als beim Sauger. Also im für unser Beispiel relevanten Bereich von 6.000 Umdrehungen bis Begrenzer.
Der Sauger müsste am Punkt der Maximalleistung noch etwa 450 nm haben. Der Turbo dann ebenso.
Der Turbo könnte in diesem Beispiel also auch problemlos ein Plateu der maximalen Leistung bieten von beispielsweise 6.000 - 8.000 Umdrehungen, statt nur bei 7.800 Umdrehungen, wenn du lieber mit der Leistung rechnen willst.
Und nun nimm mal ein Fahrzeug, das nur bis maximal 7.000 oder 7.500 Umdrehungen dreht. Dann liegst du beim Beschleunigen auch mal unter 6.000 Umdrehungen, vielleicht auch bei 5.000 Umdrehungen.
Mir ging es mit meiner Forderung nicht um die Maximalbeschleunigung - natürlich ist die in erster Linie vom Leistung und Getriebeübersetzung abhängig.
Ein Mindestdrehmoment würde aber sicherstellen, dass selbst der dümmste Fahrer (Friesel / Rainer-EHST), dem mal beigebracht wurde, dass er immer bei 2000 zu schalten hat, kein Verkehrshindernis ist 😛
War auch nur ein Beispiel, was möglich wäre 🙂
Quasi ein Rechenbeispiel zur Machbarkeit.
Aus der Serie würde mir als Beispiel der BMW N54 einfallen. Ca. 30 PS mehr als der Sauger 30i, dabei aber erheblich bessere Beschleunigung. Also besser als es die etwa 30 PS suggerieren.
Zitat:
@teppich010 schrieb am 23. August 2016 um 09:09:07 Uhr:
@flat_D
Ich hatte es oben nun mal durchgerechnet für das Beispiel Gallardo.
Natürlich fällt die Drehmomentkurve beim Turbo am Ende stärker ab, trotzdem liegt das Drehmoment bis knapp über 7.000 Umdrehungen für das fiktive Beispielfahrzeug höher als beim Sauger. Also im für unser Beispiel relevanten Bereich von 6.000 Umdrehungen bis Begrenzer.Der Sauger müsste am Punkt der Maximalleistung noch etwa 450 nm haben. Der Turbo dann ebenso.
Der Turbo könnte in diesem Beispiel also auch problemlos ein Plateu der maximalen Leistung bieten von beispielsweise 6.000 - 8.000 Umdrehungen, statt nur bei 7.800 Umdrehungen, wenn du lieber mit der Leistung rechnen willst.Und nun nimm mal ein Fahrzeug, das nur bis maximal 7.000 oder 7.500 Umdrehungen dreht. Dann liegst du beim Beschleunigen auch mal unter 6.000 Umdrehungen, vielleicht auch bei 5.000 Umdrehungen.
Das kann ja auch sein. Je nach dem, welche Fahrzeuge man vergleicht. Aber man muß sich die Mühe machen und tatsächlich nachrechnen. Dazu noch die Getriebeabstufungen, denn auch die haben einen Einfluß auf das Beschleunigungsvermögen, wenn z.B. die Gangsprünge nicht optimal passen. Ich wollte nur deutlich machen, daß weder ein einzelner Wert für das Drehmoment, noch ein einzelner Wert für die Leistung ausreichen, um zwei Fahrzeuge wirklich vergleichen zu können.
Moin
towe96
Las doch einfach mal die versuche andere zu beleideigen, um deine eigenen Wissenslücken zu überdecken.
Aber für dich mal zum Verstehen: Du fährst einen Traumwagen, welcher 1000 Nm pro Tonne an Drehmoment hat. Um das ganze perfekt zu machen hat er dieses auch noch von Leerlauf bis 6000 Umdrehungen.
Ich fahre einen Wagen mit nur 70 Nm pro Tonne. Zwar gleiches Drehzahlband aber dennoch unterlegen. (Der Einfachheithalber auch die 70 Nm übers ganze Band)
(Getriebe wieder bei beiden gleich)
Und was passiert an der Ampel? Ich ziehe dir, immer brav bei 2000 Umdrehungen schaltend, gnadenlos davon.
Huch? Wie das.
Nun, ganz einfach. Du hast die letzte Coladose im Auto vergessen, die liegt jetzt unter deinem Gaspedal, und viel mehr als 2,5% Lastanforderung bekommst du nicht hin. Ergo forderst du geschlagene 25 Nm ab. Schön das in deinem Quartett 1000 Nm steht, aber du mußt sie auch abfordern.
Und darum schrieb ich dir schon: In der Stadt darf ich mit meinem untermotorisierten Prius NIE voll beschleunigen, selbst über Land an Ampeln darf ich es nicht, es sei denn ich stehe ganz vorne, weil ich sonst dem Porsche oder dem Mercedes AMG einfach ins Heck fahre, denn dort fahren Menschen die trotz weit über 100 Nm pro Tonne einfach kein Gas geben.
Menschen, die Landwirtschaftsschrott bewegen kennen sich ein wenig mit "Hat er" und "kann man abfordern" und "wird abgefordert" aus.
Du anscheinend nicht.
Moin
Björn
@flat_D
Ich will dir ja auch überhaupt nicht widersprechen, dass die Getriebeabstufung und der Drehmomentverlauf wichtig sind. Die schönsten Quartett-Werte bringen eben nichts, wenn das Gesamtpaket nicht vernünftig abgestimmt ist oder das tolle hohe Drehmoment nur einmal bei 2.000 Umdrehungen anliegt und danach stark abfällt 😉
Wichtig ist, was am Rad ankommt. Sei es Sauger oder ein aufgeladener Motor.
Ich finde Friesel hat einen guten Einwand gebracht, den ich auch immer wieder beobachte. Es ist völlig egal ob da ein Audi, BMW, Mercedes, Lexus, Porsche oder sonstwas steht - im Stadtverkehr träumen viele Leute an den Ampeln vor sich hin und bemerken manchmal nur durch genervtes Hupen von hinten, dass die Ampel schon auf grün gesprungen ist.
Auch das beste Drehmoment bringt nicht viel, wenn man ein 100 Meter weiter wieder an der Ampel warten muss - der Großteil des Beschleunigungsaufwands verpufft bei den meisten Fahrzeugen (wenn man keinen Hybrid hat) als Wärmeenergie in den Bremsen. Mit den übermotorisierten Fahrzeugen fährt man dann auch im denkbar schlechtesten Wirkungsgrad des Motorkennfeldes, da man den Motor und das "Sportgetriebe" nicht in den Hochlastzustand bringen darf - sonst hängt man in der nächsten Ecke.
Auf der Autobahn, finde ich gute Bremsen teilweise noch wichtiger als große Motorisierungen. Wenn man sich anschaut, wie undiszipliniert und gefährlich manche Leute Spuren wechseln bzw. LKW-Fahrer ihre Brummirennen abhalten ist das nur noch ärgerlich.