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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Zitat:
@Anarchie-99 schrieb am 23. August 2016 um 20:45:50 Uhr:
Warum den Hub kleiner machen wenn er damit standfest ist?
Es gibt einige vw 2,0l (92,8mm hub) die drehen höher.
8000 Touren im Gallardo, nicht 800! Der normale VW mit 92.8mm Einheitshut hat bei 6500 Feierabend Und das ist für einen Allerweltsmotor bereits verflixt hoch. Der Trend geht jedenfalls im "Consumer" Bereich zu niedrigeren Kolbengeschwindigkeiten, da der Mitteldruck mit langsamerem Kolben tendenziell steigt.
@GaryK
Ich bezog mich ursprünglich auf den 500 PS Motor.
Ob die stärkeren Varianten noch weitere Gimmicks haben, weiß ich nicht.
Aber du hast Recht, das Drehmoment fällt kaum ab, das hätte ich vielleicht ergänzen sollen. Der V8 aus dem RS4/5 hat das maximale Drehmoment zwischen 4.000 und 6.000 Umdrehungen.
Aber das nur als Ergänzung, am Ergebnis dürfte es auch nichts ändern 🙂
Und der Abfall darunter ist praktisch nicht wirklich hoch, auch wenn das Volkswagen V10 Ding im Gallardo an BMWs N53 vom Drehmomentverlauf her betrachtet nicht rankommt.
Zitat:
@GaryK schrieb am 24. August 2016 um 10:34:09 Uhr:
8000 Touren im Gallardo, nicht 800! Der normale VW mit 92.8mm Einheitshut hat bei 6500 Feierabend Und das ist für einen Allerweltsmotor bereits verflixt hoch.
Früher vielleicht, aber nicht mehr heute wo es gutes Material zu kaufen gibt.
Boba-Motoring dreht seinen 2,0l 16vT Golf bis 9300rpm.
http://www.boba-motoring.de/?knopf=2013datenblatt#schliessen
Dutter-racing hat einige 92,8mm Audis die über 8000rpm drehen unter anderm die rote sau mit 9600rpm.
http://motorsport.dutter-racing.at/.../audi-90-turbo-quattro-kampfsau
Der Brazilianer J. Tasso hat einer der drehfreudigsten vw 16v Turbo. Der Motor dreht bis 10500rpm.
http://www.dragsterbrasil.com/.../26.jpg
Mitsubishi evo 4G63 motor ( 2,0l 16v 88mm hub)
Beeindruckend das diagramm..
Drehzahlbegrenzer:12100rpm
http://www.dragtimes.com/.../23799-2007-Mitsubishi-Lancer-EVO-Dyno.jpg
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Das sind aber auch extreme Motoren, die vermutlich recht kurze Revisionsintervalle bei recht wenigen Betriebsstunden haben. Für ihr Einsatzprofil ist das auch vollkommen in Ordnung. Bei einem Einsatz z.B. in einem Rundstreckenfahrzeug kämen sie wohl recht schnell an ihre Grenzen.
Bei den Kolbengeschwindigkeiten steigen die Abgastemperaturen extrem an, was zum einen den Wirkungsgrad stark fallen lässt und obendrein die Haltbarkeit der Auslassventile "negativ beeinflusst". Nix gegen so ein Tuning für die Viertelmeile bzw. McDonalds-Racing-Team, aber dass es hält glaub ich erst nach mehreren erfolgreich absolvierten Langstreckenpokalen.
Wenn du Motoren haltbar & sparsam auslegst, sind 13-15 m/s mittlere Kolbengeschwindigkeit das Maximum.
Zitat:
@GaryK schrieb am 23. August 2016 um 14:56:13 Uhr:
Zitat:
@teppich010 schrieb am 23. August 2016 um 08:35:54 Uhr:
Der Sauger hat sein maximales Drehmoment beispielsweise bei etwa 4.500 Umdrehungen, danach fällt es bereits wieder.Widerlegt: BMW N53 Motor als 2.5l Sixpack. http://rototest-research.eu/popup/performancegraphs.php?ChartsID=924
Volles programm - doppelte Nockenwellenverstellung samt variablem Ventilhub, dreifaches Schaltsaugrohr, Direkteinspritzung. Ein Drehmomentverlauf fast wie bei einem E-Motor, nur eben nicht ab Null.
Also Gary, du bist doch bleed, das geht garnicht, kein Turbo, kein guter Drehmomentverlauf*Punkt*
Oder warum hat der Erfinder des Automobils, der Gott der Motorentwicklung, der einzig wahre VW-Ingen(i)eur dies nicht auch erfunden? Genau, weil nur der Turbo es schafft, was andere nicht schaffen.
VW
dein Wille geschehe,
dein Turbo komme
und der Sauger gehe
Schon um die Jahrtausendwende hatten Sauger die Möglichkeit eines sehr guten Drehmomentenverlaufes...aber warum (komplizierte) Technik nutzen, wenn es der Turbo richtet.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 25. August 2016 um 12:26:35 Uhr:
Zitat:
@GaryK schrieb am 23. August 2016 um 14:56:13 Uhr:
Widerlegt: BMW N53 Motor als 2.5l Sixpack. http://rototest-research.eu/popup/performancegraphs.php?ChartsID=924
Volles programm - doppelte Nockenwellenverstellung samt variablem Ventilhub, dreifaches Schaltsaugrohr, Direkteinspritzung. Ein Drehmomentverlauf fast wie bei einem E-Motor, nur eben nicht ab Null.
Also Gary, du bist doch bleed, das geht garnicht, kein Turbo, kein guter Drehmomentverlauf*Punkt*
Oder warum hat der Erfinder des Automobils, der Gott der Motorentwicklung, der einzig wahre VW-Ingen(i)eur dies nicht auch erfunden? Genau, weil nur der Turbo es schafft, was andere nicht schaffen.VW
dein Wille geschehe,
dein Turbo komme
und der Sauger geheSchon um die Jahrtausendwende hatten Sauger die Möglichkeit eines sehr guten Drehmomentenverlaufest ...aber warum (komplizierte) Technik nutzen, wenn es der Turbo richtet.
Ein Turbolader erhöht den Füllgrad des vorhandenen Hubraums. Punkt. Was jeder damit anstellt, bleibt ihm überlassen. Und so ganz abwegig scheint der Sinn dieses Bauteils ja nicht zu sein. Ich bin jedenfalls froh über die beiden Turbolader an meinem Motor. Möchte ich nicht missen. Der Vorgänger N62B48 hatte mit 4.8 L Hubraum nur 355 PS und nur 476 Nm. Der N63B44 dagegen mit nur 4.4 L Hubraum 407 PS und 600 Nm und war relativ einfach auf 530 PS und 750 Nm zu bringen. Versuch das mal mit dem 4.8er.
@flat_D : mir ging es nur darum, das ein Sauger angeblich nur kurz sein max. Drehmoment erreicht, und der Verlauf auch nicht so gleichbleibend ist wie beim Turbo
Naja, wenns um Miller/Atkinson geht, dann hat der leicht aufgeladene "Sauger mit hoher Verdichtung" (ob man den Turbo nennen muss sei dahingestellt) Vorteile beim Wirkungsgrad. Wenn man ohne Miller/Atkinson leben kann, dann muss ein Sauger nicht schlechter als ein Turbo sein. Das schöne am Turbo ist halt, dass der Ladedruck gut gesteuert werden kann.
Wenn jemand vom N62B48 schwärmt - die US Motoren aus der Hellcat sind nicht wirklich schlechter. Mehr Hubraum, dafür Kompressor - was denen kompressortypisch "obenrum" zwar die Luft nimmt, nur ist man da auch bei forcierter Fahrweise faktisch nie.
BMW ab 450PS und Baujahr 2002 Benziner: http://www.spritmonitor.de/.../0-Alle_Modelle.html?... sind 15l im Schnitt (57 Einträge), 10-28l die Spanne. Mit mehr Mindestkilometern gefiltert sind es 12-22l und im Mittel immer noch 15l. Ein Chevrolet aus der Leistungsklasse sind ebenfalls 15l (http://www.spritmonitor.de/.../0-Alle_Modelle.html?...) und bei Dodge mit dem SRT8 sogar 14.0 Liter (http://www.spritmonitor.de/.../0-Alle_Modelle.html?...)
Also bei BMW wurde viel Aufwand mit Ventilsteuerung getrieben, die im vergleich zum Hubraum außer etwas Steuerersparnis effektiv nichts bringt. Ist auch irgendwie dämlich solche aufgeladenen Hubraum-Saufziegen mit 100% Teillastbetrieb mit Alltagsmotoren zu vergleichen, die bei weit höheren mittleren Lasten betrieben wären. Dass die Motoren in Teillast ähnlich schlecht sind war irgendwie abzusehen.
Zitat:
@andi_sco schrieb am 25. August 2016 um 13:41:48 Uhr:
@flat_D : mir ging es nur darum, das ein Sauger angeblich nur kurz sein max. Drehmoment erreicht, und der Verlauf auch nicht so gleichbleibend ist wie beim Turbo
Schneide dem Sauger ein paar Nm in der Spitze ab (sagen wir 20Nm weg) und er hat über einen fast eben so weiten Bereich sein Drehmoment, wie der Turbo. Nur eben auf einem etwas niedrigeren Niveau. Nichst anderes macht die Motorsteuerung beim Turbo. Denn auch ein Turbomotor hätte ohne Ladedruckregelung keinen so gleichmäßigen Drehmomentverlauf.
Zitat:
@flat_D schrieb am 25. August 2016 um 14:38:20 Uhr:
Nur eben auf einem etwas niedrigeren Niveau.
Wenn der Hubraum angepasst wird, muss das nichtmal sein. 😉
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 25. August 2016 um 16:59:58 Uhr:
Wenn der Hubraum angepasst wird, muss das nichtmal sein. 😉Zitat:
@flat_D schrieb am 25. August 2016 um 14:38:20 Uhr:
Nur eben auf einem etwas niedrigeren Niveau.
Genau, ein Turbolader macht nichts anderes, als mehr Luft in den vorhandenen Hubraum zu pumpen. Mit mehr Hubraum bekommt man dann auch genau so viel Luft in die Zylinder. Alles eine Frage von Aufwand, Nutzen und Gewicht.
Zitat:
@flat_D schrieb am 25. August 2016 um 17:12:43 Uhr:
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 25. August 2016 um 16:59:58 Uhr:
Wenn der Hubraum angepasst wird, muss das nichtmal sein. 😉Genau, ein Turbolader macht nichts anderes, als mehr Luft in den vorhandenen Hubraum zu pumpen. Mit mehr Hubraum bekommt man dann auch genau so viel Luft in die Zylinder. Alles eine Frage von Aufwand, Nutzen und Gewicht.
Das ist eine sehr gute und nüchterne Zusammenfassung für die ich Danke sage. Besonders auch vor dem Hintergrund von Aufwand, Nutzen und Gewicht.
Meiner Ansicht nach stimmt die Balance bei aktuellen Downsizingmotoren nicht, denn was nützen bessere Verbrauchswerte auf dem Papier, wenn man sie in der Realität nicht erreichen kann und mit höheren finanziellen Aufwänden belastet wird, als bei einem vergleichbaren Sauger.
Für mich wird die Frage nach meinem Japan Umzug persönlich aktuell - wenn es um die Entscheidung geht: Hybrid oder Kei Car? Bei den Kei Cars treten alle mit 0.66L Motoren + Multipoint Saugrohreinspritzung an (Ventilverkokung ist kein Thema). Diese Motoren gibts in normaler und aufgeladener Variante. Für den japanischen Expressway mit Tempolimit 100km/h empfehlen viele Leute die Turbovariante mit 47 kW. Allerdings meinte jemand auch, diese Motoren laufen relativ problemfrei, allerdings sollte man alle 3.000 km einen Motorölwechsel vornehmen. Das schreckt mich persönlich beim Thema finanzieller Aufwand etwas ab.
Ein vergleichbarer Sauger heißt in vielen Fällen über 2L Hubraum und dann wirds bei Frontantrieb schnell knapp. Ein vergleichbarer Sauger zu einem 2.0 TSI hätte schon 3.5L Hubraum und sowas bekommt man ohne viel Aufwand nicht kompakt gebaut. Die Hersteller sparen durch Downsizing auch sehr viel Aufwand, da man den gleichen Motor mit verschiedenen Leistungstufen und dem gleichen Getriebe ausliefen kann.