Missverständnis Turbo, die downsizing Seuche und wieso ich skyactive toll finde....

[Spannungsprüfer13299]

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.

[navec]

Zitat:

@myinfo schrieb am 12. Mai 2020 um 18:56:34 Uhr:

Zitat:

@FWebe schrieb am 12. Mai 2020 um 17:43:03 Uhr:

(...)

(...)

Zum letzten Absatz mal eine Frage:
Was ist für den Alltag sinnvoller:
Nennleistung über ein großes Drehzahlband
oder
Drehmoment über ein großes Drehzahlband?

An sich profitieren die Fahrleistungen von letzterem mehr als von ersterem, entsprechend seltsam finde ich die Schlussfolgerung, dass 95 kW aus 200 Nm da so erwähnenswert sein sollen, wenn auch ~125 kW möglich wären.

Ist das nicht im Text direkt über dem Verbauchskennfeld beschrieben. 😉

"Leistung und Effizienz

Die maximale Leistung von 95 kW ist vergleichbar mit der eines 1,5-l-NA-Motors, und das maximale Drehmoment von 200 Nm ist höher als das eines 1,8-l-NA-Motors. Bemerkenswert ist, dass das maximale Drehmoment bereits bei 2250 U / min erzeugt wird und ein 90% -Niveau bis 4500 U / min beibehält, was ein exzellentes Beschleunigungsverhalten im Stop-Go-Modus im Stadtverkehr ermöglicht."

Wollte man damit nicht einfach sagen, fährt sich genauso oder gar besser als die Motoren, welche er ersetzt?

Kann man das so interpretieren?

kommt drauf an:

aus unteren Drehzahlen beschleunigt der nicht gerade gut. Für ein excellentes beschleunigungsverhalten brauch es in jedem Fall eine Startdrehzahl von über 2000rpm.

im mittleren Drehzahlbereich bietet der kleine Turbo (wie bei nahezu allen ähnlichen Vergleichen) mit ca gleicher Nenn-/Maximalleistung mehr Leistung als normale 1,5 und 1,8L.
Das empfinde ich als angenehm, da man mit relativ wenig Drehzahl schaltfaul fahren kann.

Der Nachteil des kleinen Turbos ist der Bereich zwischen gut Leerlaufdrehzahl und etwas unterhalb der Minimaldrehzahl bei maximalem Drehmoment. Sofern man noch zurückschalten kann, ist das natürlich kompensierbar.
Da kommt anfangs nicht viel (Turboloch) und das merkt man, wenn bei geringer Drehzahl wirklich mal Leistung abgefordert wird, wie es zum Beispiel mit Anhänger oder großer Beladung eher vorkommen kann.
Ein 1,8L-Motor hat eben ein erheblich größeres "Grund"-Drehmoment, als ein 1L-Motor und solange der Turbolader keinen ernsthaften Druck liefern kann, merkt man den Unterschied deutlich.

Mit Wohnwagen in den Bergen hätte ich ganz bestimmt nichts dagegen, wenn eher ein 2,5L-Saugmotor anstatt meines 1,4L-Turbomotors verbaut wäre, denn auch der 1,4TSI hat unter den o.a. Umständen ein deutliches Turboloch.

[Provaider]

Zitat:

@GaryK schrieb am 13. Mai 2020 um 09:11:39 Uhr:

Ich verstehe daher nicht, warum Erdgas oder auch Flüssiggas nicht erheblich weiter verbreitet ist. Wo man als Hersteller jedes Gramm "sucht"

Siehe Dacia, LPG gibt es neuerdings ohne Aufpreis gegenüber dem Benziner. Senkt CO2 ohne große Entwicklungskosten.
Nur das Dacia wie VW eben nicht jedermanns Geschmack ist.

[abm_70]

Zitat:

@FWebe schrieb am 12. Mai 2020 um 17:43:03 Uhr:

Ansonsten sind viele der technischen Veränderungen nicht mal wirkliche Neuigkeiten, entsprechend sollte man sich die Frage stellen, wieso diese Umstellung erst jetzt stattfand.

vermutlich, weil man ansonsten kaum verbrauchsvorteile durch downsizing sähe....siehe vw, dort wurde im golf 6 der ururalte 1,6 mpi sauger mit eng gestuftem fünfganggetriebe, noch nichtmal mit vierventiltechnik bestückt, durch die bekannten 1,2 tsi - aggregate mit fünf oder sechs weit gespreizten gängen ersetzt.

[GaryK]

Mal ein beispiel "kein Downsizing" aus https://www.spiegel.de/.../...n-a-1c8c5cca-a157-459f-9c53-2bb73b5ed705

"Um Kosten zu sparen, setzen die Renault-Entwickler einen profanen Saugmotor in den Clio E-Tech. Turbo? Nein, danke. Der 1,6-Liter-Vierzylinder treibt gewöhnlich in Indien und China diverse Renault-Modelle an und hat gerade einmal 67 kW/91 PS. Die fehlende Aufladung und den damit verbundenen schlechteren Antritt kompensiert der Elektromotor locker - und am Ende entsteht in der Kombination der verschiedenen Antriebstechnologien das überzeugendste Paket. "

Das ist quasi der Aston Martin Valkyrie (https://www.youtube.com/watch?v=xMRrmnkZEqs) in "alltagstauglich".

Leider hab ich keine weiteren Infos ob das Ding Atkinson/Miller kann, ich vermute "ja". Weil die Dynamik partiell aus dem E-Antrieb kommt, was den Hobkolbenmotor "entlastet" und damit vereinfacht.

[Horstinator]

Nennleistung über ein breites Drehzahlband....Wozu soll das gut sein als Auslegungsziel?
Jede weitere Umdrehung heißt doch mehr Energie, mehr Leistung.
Die Leistung steigt also normalerweise mit der Drehzahl.
Wenn man diese konstant über einem Drehzahlband halten wollen würde, müsste das Drehmoment proportional abnehmen, also bei jeder zusätzlichen Umdrehung etwas weniger Sprit verbrannt werden.
Ich denke solche Leistungskurven haben nur gezielt gedrosselte Motoren, wo also vor der Drehzahl mit dem maximalen Drehmoment und unterhalb des maximal möglichen Drehmoments an diesem Punkt, schon die zusätzliche Spritzufuhr reduziert wird. Die Drehmomentkurve senkt sich in dem Bereich leicht (fast) linear ab und damit verhaart die Leistungskurve auf einem Plateau.

[GaryK]

Zitat:

@Horstinator schrieb am 15. September 2020 um 14:25:06 Uhr:

Die Leistung steigt also normalerweise mit der Drehzahl. Wenn man diese konstant über einem Drehzahlband halten wollen würde, müsste das Drehmoment proportional abnehmen, also bei jeder zusätzlichen Umdrehung etwas weniger Sprit verbrannt werden.

Ähm, dass mehr Umdrehungen anliegen und damit der Spritverbrauch formal konstant bleiben kann ist dir also durchgegangen? Weil irgendwann sinkt das Drehmoment mit steigender Drehzahl. Weil Kolben nicht unendlich schnell arbeiten können.

Das einzige was interessiert ist der Wirkungsgrad in der Form kWh/kg bei der aktuellen Fahrzeug-Geschwindigkeit und der über das Getriebe eingestellten Drehzahl. Du willst so wenig wie möglich "kg" je "kWh" Wellenarbeit verbrennen. Ob das bei einer oder 100.000 RPM stattfindet kann dir egal sein.

[FrankmitBoxer]

Zitat:

Mit Wohnwagen in den Bergen hätte ich ganz bestimmt nichts dagegen, wenn eher ein 2,5L-Saugmotor anstatt meines 1,4L-Turbomotors verbaut wäre, denn auch der 1,4TSI hat unter den o.a. Umständen ein deutliches Turboloch.

Wie

@GaryK

schon geschrieben hat: was zählt ist Leistung, und Verbrauch um eine Gewisse Arbeit zu verrichten.

Dein Wunsch entspricht der Erfahrung mit "mangelhaften" Getrieben.

Der Erste Gang / Rückwärtsgang ist einfach zu lang übersetzt um ausreichend Kraft für den Wohnwagen zu erzeugen.

Die Motorleistung ist nicht das Problem. Du verheizt ja sogar noch einen Teil der Motorleistung in der Kupplung. (Weil das Getriebe auch die Drehzahl nicht passend wandeln kann)

Geländewagen haben daher ein zusätzliches Untersetzungsgetriebe. (Subaru oft auch)

Automatikgetriebe haben (hatten) weniger Gänge, aber einen Drehmomentwandler statt der Kupplung. Damit bist du das Problem (bei geeigneter Auslegung) los.

Subaru koppelt aktuell sogar die Stufenlosen Automatik-getriebe mit einem Drehmomentwandler statt einer Kupplung, um eben im Bereich niedriger Geschwindigkeit die Motorleistung vernünftig in Zugkraft WANDELN zu können.

Kurz: Motor und Getriebe müssen zum Anwendungsfall passen.
Ein Motor mit sehr Spitzer Kennlinie und kleinem Drehzahlband erfordert halt ein weit gespreiztes Getriebe, oder Leidensfähige Nutzer.

Der VW-Pumpe-Düse-Diesel wird hoch gelobt, weil er so schlecht ist. Die Nutzer sind aber leidensfähig und interpretieren die unruhige Leistungsentfaltung als "Sportlich". Dazu muss man Fleissig schalten und hat das Ständige grollen der Maschine. *Geil*

Ich muss jetzt mal los. Lautlos mit dem Hybrid, der dann bei Dauervollgas unerträglich wegen Gummibandefekt schreit.... (zum Glück brauche ich dieses Jahr kein Dauervollgas)

[GaryK]

Interessanter Ansatz von Subaru mit CVT samt einer Wandlerkupplung - die Hydraulik dazwischen nimmt Lastspitzen von der Gliederkette.

Grundsätzlich ist ein weit gespreiztes CVT aus Verbrauchssicht eine tolle Sache. Das Steuergerät weiss immer, wie viel Moment bei welcher aktuellen Geschwindigkeit gerade gebraucht wird. Und kann damit die Drehzahl einstellen, bei der der Wirkungsgrad am höchsten ist. Wenn man jetzt noch den wandler mit einer simplen Automatik als automatisiertes Vorgetriebe koppelt, da sind Spreizungen möglich wie bei LKW. Mein Unimog beim Bund hatte im ersten Gang Vollgas etwa 2 km/h, im höchsten rund 90 mit Rückenwind und Heimweh. Normale PKW Getriebe hatten lange Zeit nur 1:5 Spreizungen typisch.

Übrigens haben echte Offroad LKW wie der MAN 10-Tonner der Bundeswehr auch eine Kombination aus einem Schaltgetriebe mit einer "Wandlerautomatik" als Kupplung. Zum einen kann der Wandler neben der mechanischen Untersetzung auch Drehzahl in weiteres Drehmoment "hydraulisch wandeln" (verlustbehaftet, aber immerhin), zum anderen kannst du bei guter Getriebeölkühlung keine Kupplung verbrennen wenn du versuchst im Gelände einen festgefahrenen LKW freizubekommen oder eine "etwas happige Steigung" hochzuquälen.

[navec]

Zitat:

@FrankmitBoxer schrieb am 22. September 2020 um 11:25:37 Uhr:

Zitat:

Mit Wohnwagen in den Bergen hätte ich ganz bestimmt nichts dagegen, wenn eher ein 2,5L-Saugmotor anstatt meines 1,4L-Turbomotors verbaut wäre, denn auch der 1,4TSI hat unter den o.a. Umständen ein deutliches Turboloch.

Wie @GaryK schon geschrieben hat: was zählt ist Leistung, und Verbrauch um eine Gewisse Arbeit zu verrichten.
Dein Wunsch entspricht der Erfahrung mit "mangelhaften" Getrieben.
Der Erste Gang / Rückwärtsgang ist einfach zu lang übersetzt um ausreichend Kraft für den Wohnwagen zu erzeugen.
Die Motorleistung ist nicht das Problem. Du verheizt ja sogar noch einen Teil der Motorleistung in der Kupplung. (Weil das Getriebe auch die Drehzahl nicht passend wandeln kann)

Das mit den ungünstigen Übersetzungen von Pkw-Getrieben zum Anfahren hatte ich ja bereits erwähnt.

Hier ging es speziell um eine Bemerkung zum Turboloch kleinerer aufgeladener Motoren und bei denen ist es generell so, dass bis zu einer bestimmten Drehzahl gefühlt gar nichts kommt (also definitiv auch nicht genügend Leistung) und man die Drehzahl beim Anfahren von schweren Fuhren am Berg daher bewusst in einem Bereich halten muss/sollte, wo man sicher vom maximalen Drehmoment des Motors Gebrauch machen kann.

Wenn man mit dem 1,4TSI sicher in diesem Bereich sein möchte (inkl. Toleranz für kleine "Schwächen" bei der manuellen Fußregelung der Kupplung), sollte man schwere Fuhren am Berg mit möglichst nicht unter 2000rpm anfahren.
Ein gleich leistungsstarker (150PS) 2,5L-Saugmotor mit gleicher Übersetzung braucht diesen "Trick" nicht, denn der hat ab Leerlaufdrehzahl im untersten Drehzahlbereich ein deutlich höheres Drehmoment welches zudem keinen starken Schwankungen durch einen Turboladereinsatz unterworfen ist.
Folge:
Man kann mit weniger Drehzahl sicher anfahren und dadurch (durch die geringere Differenzdrehzahl zwischen Motoraus- und Getriebeeingang) wird weniger Leistung in der Kupplung verbraten.

[Go}][{esZorN]

Zitat:

@GaryK schrieb am 22. Sep. 2020 um 11:43:40 Uhr:

Übrigens haben echte Offroad LKW wie der MAN 10-Tonner der Bundeswehr auch eine Kombination aus einem Schaltgetriebe mit einer "Wandlerautomatik" als Kupplung.

Kann man auch gut im höchsten Gang anfahren. Gut, das Armaturenbrett wird dann ein bisschen rot, aber irgendwas ist ja immer. 😁

[Tyrello]

Das Mindeste für eine anständige Laufkultur ist doch eigentlich ein Reihenfünfzylinder Benzinmotor. Drei- und Vierzylinder sind doch nur Notlösungen, damit sie unter die Haube passen. Und der Diesel ist ne lahme Dreckschleuder und ist in Traktoren und LKW als Arbeitsmaschine geeignet.

[opelkult]

Also mein 30 Jahre alter 2.0 16V 4 Zylinder Opel Turbomotor ist schon ne Ansage. Zugegeben da wurde ordentlich an der Leistungsschraube gedreht, aber der ist schon gut.
Allerdings bin ich auch schon nen gemachten Ford 5 Zylinderturbo im RS gefahren, das Ding ist schon auch megageil muss ich zugeben.

[giantdidi]

Ein Fünfender klingt interessant, aber dass da irgendwas "kultivierter" klänge als beim Vierzylinder, kann man nicht behaupten.

Da braucht man schon mindestens sechs.

[Tyrello]

Der Fünfzylinder ist der Motor mit der kleinsten Zylinderanzahl bei dem sich die Arbeitstakte überschneiden. Gerade im unteren Drehzahlbereich ist deshalb die Laufruhe und Kraftentfaltung deutlich besser als beim Vierzylinder. Es gibt auch Drehzahlbereiche in denen er etwas schlechter ist. Der Reihensechszylinder ist ganz klar das Optimum an Laufruhe aber leider zu lang und damit wieder problematisch: thermische Probleme, Wartungsfreundlichkeit und zu großer Mindesthubraum. Ein Dreizylinder ist als 4 Takter dagegen eine absolute Fehlkonstruktion, die man mit noch so vielen Ausgleichswellen und Schwungmassen nicht kompensieren kann, aber immerhin ein Zylinder eingespart.

[opelkult]

Was meinst du mit zu lang? Zumindest bei Opel ist der V6 kürzer als der 4 Zylinder.
Als es noch nen V6 gab....