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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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4489 Antworten
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 31. Januar 2017 um 00:51:05 Uhr:
Die Minimotörchen sind beim Abruf der vollen Leistung auf die Volllastanfettung angewiesen, denn dann hilft ihnen auch die Direkteinspritzung nichtsmehr.
Du wirst quasi keinen Ottomotor finden, egal ob "Mini" oder nicht, egal ob aufgeladen oder nicht, welcher im Bereich seiner Nenndrehzahl nicht mit deutlich unter Lambda 1 läuft. Der Toyota Prius ist da schon eine sehr große Ausnahme, aber der hat auch eine ziemlich überschaubare Literleistung. In den frühen 90er Jahren gab es beim Mercedes W140 ("Panzer - S - Klasse") eine kurze Zeit V8 und V12 - Motoren, die auf die Volllastanfettung verzichteten, das wurde aber schnell wieder aufgegeben. Zwar kostete der Verzicht nur geringfügig Leistung (hohe einstellige kw - Zahl), jedoch dürfte die Mehrbelastung für die Auslassventile und die Abgasreinigung recht hoch gewesen sein. Spätestens seit der Euro 3 mit ihrer Kaltstartemissionsmessung wanderten die Katalysatoren verdammt nahe an den Motor, ab diesem Zeitpunkt fetten quasi alle an. Ist so.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 31. Januar 2017 um 06:25:17 Uhr:
Nimm mal die Möglichkeit in Betracht, dass der Autor falsch liegen könnte.
Und übrigens, wenn man Threads zu Fehlern von Downsizingmotoren findet, sollte man auch den Inhalt kennen und nicht nur aus der Überschrift pauschalisieren!!
Eine Fehlerhafte Bauteilcharge ist kein allgemeines Downsizing Haltbarkeitsproblem.
Ich ziehe auch die Möglichkeit in Betracht, dass die Forenmitglieder falsch liegen könnten.
Die verlinkten Threads sind, wie ich beim Posten schon geschrieben hatte, Auszüge die man nach kurzer Google Suche findet. Dass Downsizing generell Probleme bereitet ist in Europa und den USA immer wieder diskutiert worden.
[url=Das unterschätzte Lastproblem von Downsize-Motoren]-> Das unterschätzte Lastproblem von Downsize-Motoren[/url]
-> Are New, Smaller, Higher-Mileage Engines Less Reliable?
Die Artikel beschreiben das, was hier im Thread schon berichtet wurde. Downsizing-Motoren bieten eine Treibstoffersparnis, wenn man die zusätzlich bereit gestellte Leistung nicht ab ruft und sie so fährt, wie einen normalen Sauger der gleichen Hubraumgröße. Druck und Temperatur sind beim Nutzen der Turbofunktion enorm und beanspruchen das Material, wobei sich jede Art von Einsparung hier bitter rächen kann. Mit einer Hybridisierung hätte man zwar noch bessere Verbrauchsreduzierungen erreicht, aber man wollte lieber Geld sparen und entschied sich für kleinere Motoren mit angeflanschtem Turbolader.
Ein Artikel aus 2016 geht noch auf den Punkt Volllastanreicherung ein
-> Downsizing engines has gone too far, admit car-makers
Zitat:
Other problems highlighted by the new tests are small engines overheating during evaluation. This then sees the engine’s ECU trigger the cooling system or a program of over-fuelling the engine, resulting in more fuel being used and unburnt hydrocarbons and particulates exiting the exhaust, increasing emissions further.
Das ergebnis dieser Tests bekamen wir in Deutschland mit dem Titel "Neuer Abgastest zwingt Hersteller zu mehr Hubraum" mit.
Ergo, hat der Autor des RP-Energielexikons vollkommen Recht mit seinen Aussagen. Die Tatsache das Audi und VW inzwischen von "Rightsizing" sprechen und den 1.4L TSI gegen einen 1.5L TSI ersetzen untermauert dies auch nochmal.
Du weißt aber schon, dass Foren nicht repräsentativ sind und sich irgendwelche Threads nicht gerade als Beweis für die Haltbarkeitsprobleme von Downsizing-Motoren eignen?
@CrankshaftRotator
Es ist irgendwo logisch, dass wo hohe Leistungen erzielt werden auch hohe Temperaturen und Drücke vorhanden sind, die irgendwie verarbeitet werden müssen. Wenn Du selbst sagst, dass man kaum einen Ottomotor findet, der im Bereich seiner Nennleistung unter Lambda 1 läuft, dann kannst Du Dir auch vorstellen, was dass in nochmals verkleinerten Aggregaten mit höheren Temperaturen und Druck bedeutet.
Beim Prius ist es jetzt so, dass dieser mit Atkinson-Zyklus und gekühlter Abgasrückführung läuft. Eine ganze Reihe japansicher Saugmotoren machen es ebenfalls so.
@teppich010
OK, machen wir es anders rum. Was wären denn Beweise für die Haltbarkeit von Downsizing-Motoren? Foren, irgendwelche Threads und Marketingwebseiten der Hersteller schließen wir mal aus.
Das Bild hab ich schon von langer Zeit mal hochgelade. Die typischen Kennfeld Bereiche werden nicht angefettet.
@Kamui77
Zu den Foren-Threads musst du einfach bedenken, wie viele Motoren der Generation so unterwegs sind. Da findet man absolut gesehen natürlich mehr Problemfälle.
Außerdem neigt man in Foren gerne zur Übertreibung, daher halte ich diese als Quelle für einen Trend für eher ungeeignet.
Als Meinungs- und Informationsaustausch sind Foren aber natürlich super.
Die angesprochenen Probleme können auftreten, müssen und vor allem werden nicht bei jeden Fahrzeug auftreten.
Und dass die defekten Steuerketten und das Ölverbrauchsproblem der 1.8 und 2.0 TFSI im Audi A4/5 jetzt nicht direkt ein Downsizing Problem sind, weiß man ja auch. Die Probleme hätte auch ein Saugmotor haben können.
Ich denke, das größere Problem ist noch der allgemeine Sparzwang der Hersteller. Das sprach GaryK ja auch schon an. Sparst du an essentiellen Teilen, fliegt dir die Kiste halt irgendwann um die Ohren.
Aber das geht auch bei Saugmotoren. BMW hat bis zum M54 ja auch an den Pleuellagern gespart.
Ich weiß aber leider auch nicht, wo man belastbare Zahlen herbekommen kann. Weder für die eine noch für die andere Seite.
Hast du etwas wirklich Repräsentatives zur Hand?
Übrigens will ich auch nicht ausschließen, dass manche Fahrer wirklich zu blöde sind, vernünftig mit einem Turbo zu fahren. Gleich voll drauf mögen die Motoren eben gar nicht gerne ;)
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 31. Januar 2017 um 12:04:02 Uhr:
@CrankshaftRotator
Es ist irgendwo logisch, dass wo hohe Leistungen erzielt werden auch hohe Temperaturen und Drücke vorhanden sind, die irgendwie verarbeitet werden müssen. Wenn Du selbst sagst, dass man kaum einen Ottomotor findet, der im Bereich seiner Nennleistung unter Lambda 1 läuft, dann kannst Du Dir auch vorstellen, was dass in nochmals verkleinerten Aggregaten mit höheren Temperaturen und Druck bedeutet.
Was es konkret bedeutet, habe ich doch bereits geschrieben: Im schlimmsten Fall Lambda 0,90 beim Ford, weite Lastbereiche werden mit Lambda 1 absolviert. Das wäre selbst für einen Sauger gut, aber für einen Turbomotor ist es sensationell. Der EA211 von VW (Abgaskrümmer mit Kühlwassermantel) liegt auf ähnlichem Niveau, ähnliches gilt für die Dreizylinder von Opel und BMW. Ich bin kein Downsizingfreund, weil sie bei meiner Fahrweise (fahre gerne etwas flotter, vornehmlich auf der Autobahn) keine Ersparnis bringen, aber so ehrlich sollte man trotzdem sein. Begib Dich einfach mal in die nächste Fachhochschule und schmökere in div. Magazinen, vornehmlich in der MTZ. Bildung ist in D ja zum Glück kostenlos, nur zur Nutzung zwingt einen niemand, wie man hier gut erkennen kann.
@Kamui77:
Zitat:
Beim Prius ist es jetzt so, dass dieser mit Atkinson-Zyklus und gekühlter Abgasrückführung läuft. Eine ganze Reihe japansicher Saugmotoren machen es ebenfalls so
Wenn dieser Motor den gesamten Drehzahlbereich und dabei ohne E-Motor-Unterstützung abdecken müsste, würdest du mit dem vermutlich nicht fahren wollen...
Zitat:
@CrankshaftRotator schrieb am 31. Januar 2017 um 16:25:38 Uhr:
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 31. Januar 2017 um 12:04:02 Uhr:
@CrankshaftRotator
Es ist irgendwo logisch, dass wo hohe Leistungen erzielt werden auch hohe Temperaturen und Drücke vorhanden sind, die irgendwie verarbeitet werden müssen. Wenn Du selbst sagst, dass man kaum einen Ottomotor findet, der im Bereich seiner Nennleistung unter Lambda 1 läuft, dann kannst Du Dir auch vorstellen, was dass in nochmals verkleinerten Aggregaten mit höheren Temperaturen und Druck bedeutet.
Was es konkret bedeutet, habe ich doch bereits geschrieben: Im schlimmsten Fall Lambda 0,90 beim Ford, weite Lastbereiche werden mit Lambda 1 absolviert. Das wäre selbst für einen Sauger gut, aber für einen Turbomotor ist es sensationell. Der EA211 von VW (Abgaskrümmer mit Kühlwassermantel) liegt auf ähnlichem Niveau, ähnliches gilt für die Dreizylinder von Opel und BMW. Ich bin kein Downsizingfreund, weil sie bei meiner Fahrweise (fahre gerne etwas flotter, vornehmlich auf der Autobahn) keine Ersparnis bringen, aber so ehrlich sollte man trotzdem sein. Begib Dich einfach mal in die nächste Fachhochschule und schmökere in div. Magazinen, vornehmlich in der MTZ. Bildung ist in D ja zum Glück kostenlos, nur zur Nutzung zwingt einen niemand, wie man hier gut erkennen kann.
Eben, kein Vorteil heißt noch lange nicht einen Nachteil zu haben.
Zitat:
@Provaider schrieb am 31. Januar 2017 um 12:10:19 Uhr:
Das Bild hab ich schon von langer Zeit mal hochgelade. Die typischen Kennfeld Bereiche werden nicht angefettet.
=> 1 Liter Hubraum, 25 bar, 2.250 U/min = ca. 46,88 kW = ca. 200 Nm
Und zur Diskussion passend, wurde auf heise Autos heute dies veröffentlicht:
Meisterlicher Weltmeister?
Ford Focus Mk3 im Gebrauchtwagencheck
Ratgeber 31.01.2017 07:30 Uhr Martin Franz
"... Insgesamt unterscheidet sich der dritte Focus damit ganz wesentlich von den ersten TSI-Motoren von Volkswagen mit ihren maladen Steuerketten, den Getriebeschäden in einigen Opel Astra und nicht zuletzt auch seinem Vorgänger. Nach mehr als sechs Jahren zeichnet sich keine Schwäche ab, die Gebrauchtwagenkäufer unter Umständen für viel Geld kurieren müssten. Selbst bei der Hauptuntersuchung schneidet der dritte Focus hervorragend ab. Das war bei Ford keineswegs immer so. ..."
VG myinfo
Zitat:
@Provaider schrieb am 31. Januar 2017 um 12:10:19 Uhr:
Das Bild hab ich schon von langer Zeit mal hochgelade. Die typischen Kennfeld Bereiche werden nicht angefettet.
kann man eigentlich irgendwo auch Kennfelder anderer Marken einsehen? Wollte mir mal die typischen 3 Zylinder vom PUG, Opel usw. anschauen und vergleichen.
Wenn ich jetzt vom Peugeot 1.2l Puretech Motor etwas suche, finde ich da nix :/
Musst die mtz oder andere Fachquellen durchgehen. Es liegt am Hersteller was er veröffentlicht und was nicht. Aber die schlechten Sachen wird keiner freiwillig präsentieren.
Zitat:
@Provaider schrieb am 1. Februar 2017 um 11:32:19 Uhr:
Musst die mtz oder andere Fachquellen durchgehen. Es liegt am Hersteller was er veröffentlicht und was nicht. Aber die schlechten Sachen wird keiner freiwillig präsentieren.
So lange man da keinen unqualifizierten Rückschluss draus zieht.
In der Praxis neigen die EA211 zumindest nicht zum saufen, auch nicht bei höherem Tempo.
Zitat vom User navec zu von mir mehrfach erfahrenem Wert:
Zitat:
@navec schrieb am 10. Mai 2014 um 19:06:10 Uhr:
Ich gehe bei Tacho 220km/h mal von echten 210km/h aus und komme für einen Golf 7 bei 17,5L/100km dann auf einen spezifischen Verbrauch von gut 270g/kwh.
Das ist eigentlich für hohe Drehzahl und Vollast nicht schlecht und lässt auf keine sonderliche Vollast-Anfettung schließen, da der Bestwert bei ungefähr 230g/kwh liegen dürfte.
Wobei User myinfo mal was von 250g/kwh für den Vorgängermotor EA111 Twin erzählte bei Vmax 220km/h. Der EA211 sollte besser sein.
http://www.autobild.de/.../...artikelfilter-fuer-benziner-5775519.html
Grad gesehen... Beim Ford ist der Ausstoß erschreckend hoch, auch der VW Golf erreicht echt krasse Werte. Wobei mich auch der Wert vom Mazda überrascht, hätte ein sauberes Ergebnis erwartet. Der Peugeot Diesel im Cactus ist natürlich mit dem Aufwand sehr gut unterwegs.
@Provaider: Danke, werde da mal schauen :)
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 1. Februar 2017 um 13:28:44 Uhr:
Zitat:
@Provaider schrieb am 1. Februar 2017 um 11:32:19 Uhr:
Musst die mtz oder andere Fachquellen durchgehen. Es liegt am Hersteller was er veröffentlicht und was nicht. Aber die schlechten Sachen wird keiner freiwillig präsentieren.
So lange man da keinen unqualifizierten Rückschluss draus zieht.
In der Praxis neigen die EA211 zumindest nicht zum saufen, auch nicht bei höherem Tempo.
Zitat vom User navec zu von mir mehrfach erfahrenem Wert:
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 1. Februar 2017 um 13:28:44 Uhr:
Zitat:
@navec schrieb am 10. Mai 2014 um 19:06:10 Uhr:
Ich gehe bei Tacho 220km/h mal von echten 210km/h aus und komme für einen Golf 7 bei 17,5L/100km dann auf einen spezifischen Verbrauch von gut 270g/kwh.
Das ist eigentlich für hohe Drehzahl und Vollast nicht schlecht und lässt auf keine sonderliche Vollast-Anfettung schließen, da der Bestwert bei ungefähr 230g/kwh liegen dürfte.
Wobei User myinfo mal was von 250g/kwh für den Vorgängermotor EA111 Twin erzählte bei Vmax 220km/h. Der EA211 sollte besser sein.
Das Problem bei der Berechnung ist
1. der genaue Verbrauch bei Vmax (der schwankt meist, und wird vermutlich nicht ganz exakt angezeigt) inkl. genauer Geschwindigkeit (das kleinste Problem)
2. die tatsächliche maximale Motorleistung (da gibt es durchaus eine kleine Bandbreite)
rund 230g/kwh liegen so ziemlich im Bereich der Bestwerte, die durch Serien-Benziner erreicht werden können und die Bestwerte treten in einem Muscheldiagramm immer nur in einem begrenzten Bereich auf.
Dieser begrenzte, optimale Bereich ist normalerweise ein ganzes Stück vom Volllastverbrauchsbereich bei Vmax-Motordrehzahl entfernt.
Von daher sind auch die geschätzten 270g/kwh völlig normal und haben mit Anfettung maximal sehr wenig zu tun.
270g/kwh bei Vmax (daher: Volllast bei höherer Drehzahl) sind für einen Benziner sehr gut.
Leider kann man nur noch rätseln, da m.E. keine aktuellen Muscheldiagramme von VW mehr veröffentlicht werden.