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 !)
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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
was ist das für ein suzi?
ich kenne das bisher nur von sehr leistungsstarken fahrzeugen. kleine e-ventile für leerlauf und teillast, die großen werden beim spasshaben dazugeschaltet🙂
Der Swift, glaube ich. 1,2 Liter und 94 PS ohne Turbolader, im Pkw - Bereich ist das tatsächlich eine recht hohe Leistung unter den Saugern.
Im Dualjet Engine Video seht ihr den Suzuki Swift. Ziel der Doppeleinspritzung, die es so auch bei Daihatsu und Honda gibt, ist eine bessere Gemischverteilung im Brennraum sowie eine bessere Kühlung des Brennraums bei hoher Verdichtung.
So sagt es zumindestens das Video, während Destructor jetzt sagt, dies hat nichts mit der Einspritzung zu tun. Ich habe keine chemischen Kenntnisse und kann dies nicht beurteilen.
Hier ist die Dualjet Engine noch mit dem SHVS Mild-Hybrid-System zu sehen -> LINK
Das hat der Nissan HR16DE Motor auch schon ein paar Tage. Laut denen bringt es eine bessere Zerstäubung und damit geringere Verbrauch.
Die doppelte Düsenleiste hatte schon die alten Ford RS, da waren 4 aktive in Serie und die anderen 4 bei Tuning 😉
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Die "doppelten" sind leicht. Gabs beim MPI bereits bei leistungsstarken Turbos. Jede Düse hat eine minimale und eine maximale Durchflussmenge. Erste ist durch die "Dynamik" der Düse (Trägheit) begrenzt. Wenn man also eine DÜse für Teillast/Leerlauf hat und eine zweite, die "zufüttert", dann ist es viel einfacher ein präzises Gemisch hinzubekommen.
Geht mit MPI/MPI, MPI-DI und ggf. auch DI-DI. Letztes ist aber aus Platzgründen reichlich sinnlos. Da machts mehr Sinn den Druck auf dem Rail zu modulieren.
Das klingt für mich ein wenig nach der Frühzeit der Einspritzanlagen, z.B. die K - Jetronic. Diese arbeitete kontinuierlich und hatte ein externes Einspritzventil für den Kaltstart und für die Volllast.
Hier wurden die VW Infos (Text / Bilder) zum neuen TSI mit Miller-Cycle zusammengefasst:
Volkswagen bringt Ottomotor mit VTG-Lader zusammen
"Ottomotoren, die im energieeffizienten Miller-Cycle laufen, haben einen entscheidenden Nachteil: Die meisten Kunden würden ihr schwaches Anfahrdrehmoment nicht akzeptieren. Um ihre Sparsamkeit dennoch mit Fahrbarkeit vereinen zu können, laufen die meisten von ihnen in Hybrid-Umgebungen und werden beim Anfahren von der E-Maschine unterstützt. Eine andere Möglichkeit weist nun Volkswagen mit der neuen Generation seiner EA211-Motoren. Bei ihnen unterstützt ein Turbolader die schwache Pumpleistung bei niedriger Drehzahl. Dazu ist allerdings nur ein Lader mit verstellbarem Lufteinlauf in der Lage – eine Bauweise, die sich bisher wegen der Materialbeanspruchung durch die Temperaturen auf Diesel oder recht exklusive Ottomotoren beschränkte. ..."
VG myinfo
https://m.heise.de/.../...-2018-HCCI-Motoren-in-Serie-3602466.html?...
Bin verwundert, dass Mazda diese Motoren möglicherweise 2018 bringt. Ich hätte auf ein späteren Termin vermutet. 30% Ersparnis, real vielleicht nur 20% wären genial.
Weniger. Die treten gegen die neuen Miller-Downsizer an. Und diese lassen durch die quasi "variable Verdichtung", die eigentlich ein variabler Füllgrad ist schon 10% real(!) erwarten. Im Normzyklus eher weniger, weil die aktuellen Kisten mit dem Beschiss wie vollgeladene Batt und abgeklebte Fugen sowie Minimalgewicht nebst anderen "Tricks" verdammt dicht am theoretischen Optimum liegen.
Ein E-Auto liegt je nach Masse zwischen 15-20 kWh je 100km. Was bei 40% Wirkungsgrad einer Stromerzeugung und 8,3 kWh/l Brennwert etwa 5.2 l/100km entspricht. Mit einer Combined Cycle Gasturbine und 60% zu Strom wie in Irsching wäre man bei 3,5l
Naja, die Miller-Downsizer sind jetzt auch nicht so die große Überraschung. Der Audi 2.0L TFSI Ultra B-Zyklus kommt in seinem theoretischen Bestbereich - den er allerdings nie erreicht (Schaltgetriebe) - auf 220 g/kWh spezifischen Kraftstoffverbrauch. Das ist auf Toyota 1.8L HSD Level von 2009, wobei der Prius III und weitere 1.8L HSD Hybride diesen Bereicht auch tatsächlich nutzen können. Anbei ein Vergleich zwischen Audi 2.0 TFSI Ultra B-Zyklus und Mazda 2.0L Skyactiv -> LINK
Honda hat scheinbar die Arbeiten am eigenen HCCI System aufgegeben und widmet sich stattdessem einem HLSI genannten Verfahren -> LINK
Siehst aber auch, dass der Miller-Turbo im unteren Teillastbereich wie zu erwarten etwas besser ist. Und ohne Hybrid und somit variable Last biste nunmal dort unterwegs.
Ich fahre jetzt seit zweieinhalb Monaten einen Mazda CX-5 mit dem hochverdichteten 2,5l-Skyactiv-Benziner und kann nur sagen, dass die Japaner damit für meinen Geschmack einen absoluten Volltreffer gelandet haben. Eigentlich hatte ich mir nach 32 Jahren Diesel / Turbodiesel geschworen, nie mehr einen Saugmotor zu fahren. Mit ausschlaggebend dafür war unter anderem der ehemalige 2,5l-V6 im 2003er Mondeo meines Vaters, der in Verbindung mit der Automatik keinen Hering vom Teller zog (zu der Zeit fuhr ich noch meinen 96er Omega mit 2,5l-Turbodiesel). Da ich demnächst aber nur noch wenige km zur Arbeitsstelle habe, ist nun die Zeit reif geworden für einen Benziner. Und der Mazda-Sauger hat meine Meinung komplett umgekrempelt. Das Auto zieht aus dem Stand ansatzlos weg, ohne Loch oder Verzögerung, dreht locker bis über 6000 rpm und wird mit steigender Drehzahl immer kräftiger. So etwas kennt man als langjährig "verstrahlter" Dieselfahrer gar nicht mehr.😁 Das Ding zieht einfach immer weiter, als ob es kein Limit gäbe. Die Gleichmäßigkeit und Linearität in der Leistungsentfaltung ist einfach frappierend. Die Automatik schaltet dermaßen schnell und zielsicher, dass es ein Gedicht ist, und kompensiert die (auf dem Papier) eher mageren 256 Nm Drehmomentmaximum. Wobei man aber sagen muß, dass bei diesem Motor mehr als 90 % des max. Drehmoments zwischen 1800 und 5800 rpm zur Verfügung stehen). Bei Stadtverkehr liegen meistens nur ca. 1100.... 1200 rpm an. Ich fahre das Auto (mit Automatik und Allrad) mit 7,8 Liter / 100 km (hälftig Landstrasse und Stadt, ca. 5% Autobahn). Ich hatte mich eher in Richtung 10 Liter eingestellt. Auf Spritmonitor ist das Auto mit 8,46 l / 100 km gelistet. Ein in Größe und Leistung vergleichbarer Ford Kuga mit dem 1,5 / 1,6 Liter Downsizing-Turbo-Benziner liegt bei Spritmonitor bei 10,67 l/100 km. Für mich zeigt das mehr als eindeutig, welches Motoren-Konzept sinnvoller ist.
Gruß
electroman
Ich finde auch das Mazda mit SkyActiv den richtigen Weg geht.
Das sind sehr wahrscheinlich die letzten modernen Motoren, die noch über 200.000 km halten werden.
Im Gegensatz zu allen Turbo-Luftpumpen der heutigen Zeit...
+
Zitat:
@Schnapsfahrer schrieb am 29. Januar 2017 um 03:51:17 Uhr:
Ich finde auch das Mazda mit SkyActiv den richtigen Weg geht.
Das sind sehr wahrscheinlich die letzten modernen Motoren, die noch über 200.000 km halten werden.Im Gegensatz zu allen Turbo-Luftpumpen der heutigen Zeit...
+
Grundlage dieser Aussage?
Zitat:
Ein in Größe und Leistung vergleichbarer Ford Kuga mit dem 1,5 / 1,6 Liter Downsizing-Turbo-Benziner liegt bei Spritmonitor bei 10,67 l/100 km. Für mich zeigt das mehr als eindeutig, welches Motoren-Konzept sinnvoller ist.
Ford Motoren, außer der 1.0EB sind leider nicht so sparsam. Vergleiche doch lieber mit dem neuen Tiguan..., denn die VW TSI der neueren Generation sind echt sparsam! Auch im Vergleich Golf 7 und Focus ist der Golf immer deutlich sparsamer.
@Diabolomk
Ja, die neuen 2.0-180 PS TSI sind deutlich sparsamer geworden. Da liegt der Tiguan bei SM im Mittel bei 9,1 l/100 km. Der Vorgänger lag noch bei 10,9 l/100 km😰. Wobei der 2.0 TSI auch nur moderates Downsizing darstellt. Aus den 2 Litern Hubraum werden 180 PS generiert, Mazda holt aus dem 2Liter-Sauger bereits 165 PS. Vom 2.0 TSI gibt es ja auch die 240 PS-Version, das wäre dann eher als klassisches Downsizing zu sehen.
Aber auch bei den neuen TSI sieht man, dass die Hubraumkrüppel im realen Fahrbetrieb zum Saufen neigen. In einem aktuellen Test beim ADAC verbraucht der 1.4TSI-Frontantriebs-Tiguan mit 150 PS sage und schreibe 8,4 l/100 km im Schnitt. Ein vergleichbarer CX-5 mit dem 165PS-2Liter-Skyactiv Benziner und Frontantrieb hatte beim ADAC-Test einen Schnitt von 6,3 l/100 km, bei identischen Fahrleistungen.
Gruß
electroman