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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@Gary:
Ich habe mit keiner Silbe etwas vom Wirkungsgrad geschrieben!!!! Richtig lesen hilft!! Aber hier geht's ja schon lange nicht mehr um die korrekte Wiedergabe des Gelesenen, sondern nur noch um's Recht haben. Und dafür ist offenbar keine Unterstellung zu blöd.
flat_D schreibt einfach nur Quatsch, hat keine Ahnung vom Thema aber ein riesen Online-Selbstbewusstsein.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 16. Oktober 2016 um 18:42:46 Uhr:
flat_D schreibt einfach nur Quatsch, hat keine Ahnung vom Thema aber ein riesen Online-Selbstbewusstsein.
Das ist ja eine sehr überzeugende Argumentation. Super, Gratulation! Da bin ich doch sofort überzeugt, bei so viel Fachwissen. Du hättest auch gleich schreiben können: "Du bist doof, mit Dir spiele ich nicht mehr." Und dann mit dem Fuß aufstampfen.
http://www.auto-motor-und-sport.de/.../...nsizing-motoren-1012549.html
Zitat:
"Bei den AMG 55-V8-Motoren wurden bei Volllast rund 80 PS ausschließlich für den Antrieb des Kompressors gefordert. Selbst bei Motorleistungen um 500 PS ist das keine Kleinigkeit."
https://de.wikipedia.org/wiki/Turbolader
Zitat:
"Ein großer Vorteil des Abgasturboladers gegenüber dem Kompressor ist, dass der Abgasturbolader zumindest teilweise ansonsten ungenutzten Überdruck (ca. 3 bar bei Höchstleistung) der Abgase verwendet, also wenig zusätzliche Leistung zu seinem Betrieb erfordert.[4]"
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@GaryK
Ich weiß ja nicht, was du gegen den 3.0 Kompressor im S5 hast. Der verliert eigentlich keinen Beschleunigungsvergleich gegen einen vergleichbaren 335i N54/N55. Und der Verbrauch ist auch ähnlich wie beim BMW mit Turbo.
so miserabel kann es ja dann am Ende nicht sein.
Und wenn man deinen Aussagen so glauben darf, findest du den BMW N54 ja nicht so ganz verkehrt.
Eher N52. Blöderweise sieht der S4 Kompressor gegen den Alfa V6 Turbo oder den Nissan GT-R motorisch kein Land. Für einen "GT" und Alltag ist der Kompressor OK, aber nicht wenns am Ende um Leistung geht. Den Hub im 3.0 TFSI haben die Ingenieure auch erstaunlich hoch gewählt, Alfa hat z.B. bei gleicher Zylinderzahl und Hubraum spürbar weniger. Gewinnt damit am Ende über die höhere Drehzahl in der Spitzenleistung. Das ganze übrigens mit geringeren Kolbengeschwindigkeiten, was dem Material und Verbrauch(!) untenrum tendenziell gut tut. Aktuell ist doch ein 3l V6T wieder gesetzt, siehe http://www.auto-motor-und-sport.de/.../...v6-biturbo-kombi-667392.html .. manchmal dauern Erkenntnisse, wahrscheinlich musste ein "Bin Wichtig" erst pensioniert werden.
Wie gesagt, Audi kanns eigentlich. Siehe die ersten Fünfeneder Turbos, danach den V6T aus dem ersten RS4/A6 (leider dort die Regeltechnik versaut), der Fünfender aus dem TTRS ist auch richtig gut, degen die 1.8T und 2.0 TFSI konntest du auch nicht viel sagen. Nur sollten die Jungs irgendwann vom hohen Hub runter, immerhin sind die VW typischen 92.8mm heute nicht mehr gesetzt. Wenigstens etwas.
Jetzt vergleichst du aber doch etwas Äpfel mit Birnen. Der GT-R von Nissan liegt ja schon in einer ganz anderen Leistungsklasse.
Und beim Alfa V6 meinst du den neuen mit um die 500 PS?
Wäre ja auch eine andere Leistungsklasse.
Der 3.0 Kompressor war von Audi ja nicht für 500 PS vorgesehen.
Ja, die nächste Generation bekommt den 2.9er Turbo von Porsche.
Genau die meine ich, ist "nahezu" die selbe Klasse. S4 ab ca 60k€ plus auditypische Aufpreisliste, GTR 100k€ mit Vollausstattung, Alfa 80k€ und ebenfalls gut ausgestattet. Ca 3l Hubraum, aufgeladen, V6. Aber ein sinnigeres Konzept. Auf 3l Hubraum runtergebrochen hat der GTR etwa 450PS (Kurzhuber BxH 95 x 88 mm), der Alfa QV seine 5xx mit 87 x 82 mm (beide Turbo) und der Audi kommt mit 84 x 89mm daher und hat trotz 89 mm Hub und weniger Spitzenleistung sogar 7000 RPM statt 6500 wie der Alfa. Auch der Nissan mit fast gleicher Bohrung macht bei nennleistung 200 RPM weniger. Fürs Material eher "nicht gut". Die Drehzahl muss der Audi aber schaffen wenn am Ende Leistung auf dem Papier stehen soll. Der Kompressor verreckt beim Ladedruck obenrum halt, was Leistung kostet. Dafür spricht der von unten heraus halt gut an.
Ich kann daher alleine aufgrund der Kolbengeschwindigkeit wetten, dass der "Expresszuschlag" beim Alfa oder Nissan mit z.B. alltagsrelevanten Tempomat 250 geringer ausfällt als beim Audi.
Ich finde es auch etwas schwierig, Motoren zu vergleichen, nur weil die kompletten Autos in einer ähnlichen Preisklasse liegen.
Wir wissen wohl beide, dass Audi eine eher selbstbewusste Preisgestaltung hat.
Und nach so einem Gedankengang können die Leute bei BMW ja auch nicht so viel, weil der N54/N55 (3.0 R6 Turbo) von BMW ja auch "nur" 306/326 PS hat.
Ich finde den Vergleich zu einem Turbomotor in der gleichen Leistungsklasse sinnvoller. Außerdem dürfte ein gut ausgestatteter 335i auch ähnlich viel kosten wie ein S4/5 🙂
Und ob der 3.0 TFSI die 7.000 Umdrehungen "braucht", sei mal dahin gestellt. Laut Datenblatt liegt die maximale Leistung von 333 PS bei 5.500 - 6.500 Umdrehungen an.
Ob der "Expresszuschlag" beim Kompressor viel höher liegt als bei einem vergleichbaren Fahrzeug, kann ich dir nicht beantworten, weil ich das nie wirklich notoert habe. Im Mittel tun/taten sich der 3.0 TFSI und der N54 bei mir nichts.
Aber um das auch gegenüber den anderen genannten Fahrzeugen genau zu vergleichen, müsstest du ja jeden Motor in der gleichen Karosse haben, sonst hat ja nachher vielleicht der Luftwiderstand mehr Einfluss auf den Verbrauch als das Antriebskonzept 😉
Im S5 ersetzt der 3.0 Kompressor den alten V8 FSI und der Kompressor kann alles besser (außer Sound).
So gesehen war das also auch nicht völlig Banane.
Du kannst durchaus Motorenkonzepte vergleichen. 300 plus X PS bekommt man auf verschiedene Arten hin - die im Kompressor-S4 verbaute ist IMHO "nicht so naheliegend". Der 335i hat ein anderes Konzept - Reihensechser wegen Laufruhe, etwas Ladedruck untenrum und ohne große Überraschungen obenraus, eben nahezu Sauger-Charakter. Brutal-Turbo wie ein Lancer ist halt nicht so alltagstauglich. Wenn der N54 mehr Leistung hätte haben "müssen", größerer Turbo rein. Macht nur keinen Sinn, da es noch den M3 darüber gibt. Bei Audi zwar den RS4 mit dem bereits damals seit einer Generation richtig verhunzten V8 Sauger-Konzept. Es ist kein Wunder, dass ein Kompressor-S4 mit etwas "Chip" besser geht als die damaligen RS4. Naja, aktuell hat Audi es endlich gelernt - der 2016er S4/RS4 bekommt V6 Turbo. Wie zuletzt im 2.7T vor über 10 Jahren.
Um zum Thema zurückzukommen - der alte RS4 V8 ist IMHO ein 1a Beispiel, dass ein gut aufgesetzter und aufgeladener Downsizer wie eben der Alfa QV/ Nissan GTR Motor gegenüber einem hingemurksten V8 die bessere Wahl ist.
Bleibt die Frage, ob Audi den RS4/5 nicht durch den Kompressor ersetzen wollte oder konnte 😉
Ich denke, sie hätten es schon können. Du nennst ja selber das Beispiel, dass nur durch eine geänderte Software mehr geht als beim RS4/5 mit dem V8 Sauger. Und die Dinger fliegen einem dann auch nicht nach 10.000 km um die Ohren 😉
Vielleicht sollte auch bei den RS-Modellen nicht innerhalb der Generation das Motorenkonzept geändert werden. Oder sie wollten keine stärkere Version des 3.0 Kompressor entwickeln. Vielleicht auch wegen der angesprochenen Verlustleistung des Kompressors "oben raus".
Den Schritt zum V6 Turbo finde ich übrigens trotzdem gut. Ich denke auch, dass der besser sein wird als der Kompressor. Trotzdem ist der 3.0 Kompressor nicht so schlecht. Ich bin den V8 im S5 gefahren, den N54 und den 3.0 Kompressor und der braucht sich da absolut nicht verstecken 🙂
Viel besser dürfte aber der Wechsel des hoch drehenden V8 zum 2.9 Porsche Turbo werden. Der Motor macht im Panamera ja schon eine gute Figur.
Mal schauen, wie die neuen Modelle im Test abschneiden.
Nicht "vielleicht", das ist recht sicher. Porsche hat mit dem 2.9T einen Quadrathuber gebaut, knapp 10mm weniger(!) Hub als die V8 Sauger aus dem RS4 und zugleich weniger Nenndrehzahl. Kein schlechter Ansatz, Porsche kanns halt. Über die Nockenwellensteuerung beim Alfa ist leider noch nicht viel zu lesen, bei Porsche ist das Ding mit variablem Ventilhub samt Timimg sehr sicher im Teillastbetrieb als Atkinson/Miller unterwegs, die "hohe" Verdichtung spricht auch nicht dagegen. Beim Alfa vermute ich, dass die sich diesen Spritsparspass "gespart" haben.
Wenn ich den Blick kurz zurück zu den Anfängen lenken dürfte?
Per Gillbrand - oder "Turbo-Pelle", wie er bald hieß - zähmte den Turbolader für den Einsatz in der Großserie. Daß Saab der Konkurrenz von den 80ern bis Anfang der 90er Jahre bald zwei Jahrzehnte voraus war war hauptsächlich sein Verdienst.
Am 30. November starb der geistige Vater aller modernen Turbomotoren.
https://turboseize.wordpress.com/2016/12/06/danke-turbo-pelle/
Nach seiner Pensionierung baute Gillbrand übrigens funktionsfähige Modellmotoren, die er gerne öffentlich vorführte (und damit auch mal eine Konzerthalle füllte). Außerdem hatte er einen Rolls-Royce-Merlin-Flugmotor in der Garage stehen. Cooler Typ. Falls jemand schwedisch versteht, hier ist noch eine nette Doku:
https://vimeo.com/167737818
PS: seine Downsizingmotoren halten...
in der Formel 1 gibt es wohl schon seit einem Jahr eine neue Möglichkeit die Effizienz ordentlich zu steigern: turbulent jet ignition
http://www.f1technical.net/news/20316
von 40% auf 45% ist sehr sehr guter Schritt. 😮 Der Lambda Wert lässt sich angeblich mit LPG nochmal deutlichst steigern.
neben dem Qamfree Motor (erste Prototypen sind nun fahrbar für Presse: http://www.autobild.de/.../...2017-motor-ohne-nockenwelle-8960103.html) ist dies das interessanteste Konzept aus meiner Sicht. Es wäre interessant zu sehen, was herauskommt, wenn man die beiden Technologien zusammen einbaut. 🙂
wenn ich das system richtig verstehe, wird eine kleine abgezweigte kraftstoffmenge 'flammenwerfergleich' in den mit gemisch gefüllten brennraum gespritzt/sprüht, was die zündfläche (oder wie man das nennen soll) im vergleich zu einem zentralen zündfunkenpünktchen deutlich vergrößert?
interessanter ansatz. bloß wie bekomme ich das wartungsarm und dauerhaltbar hin?
ich kann mir vorstellen, dass diese brennvorkammer schnell zum verrussen7zusetzen neigt?
weil ein formel1 renner, der nach 50 gedrehten kreisen vollzerlegt und gewartet wird, ist was anderes als ommas einkaufsjuckel😁