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 !)

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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.

[Go}][{esZorN]

Weil ich bei bis zu 16l Hubraum nicht unbedingt von Downsizing reden würde.
Gut, der Großteil ist mittlerweile bei zwölf Litern angelangt, teilweise sogar bei neun, aber das ganz große Downsizing sehe ich da nicht.
Irgendwie ist es im Laufe der Zeit immer kleiner geworden, das ist klar. In den 80en hatten wir 90PS aus 1,8l, in den 60 waren dafür 2,5l nötig. Soweit klar, aber dieses extreme Auspressen gibt es noch nicht so lange.
Obwohl Audi 1994 schon 315PS aus 2,2l geholt hat; Ausreißer gab es immer schon.

[Rigero]

Ich möchte Go}][{esZorN Recht geben. Die Verkleinerung des Hubraums von 12,0 (MB OM501) auf 10,7 Liter( MB OM470) bei so gut wie identischen Leistungsdaten kann man nicht wirklich "konsequentes Downsizing" betiteln.

Wahres "Downsizing" im NFZ wäre wohl der V8 4.0 Biturbo-Diesel (435 PS@3.750 U./min., 900 Nm@1.250 U./min.) eines Audi SQ8 TDI. Fraglich bliebe für mich, wie lange der PKW-Motor selbst in einem mit 19 t zGG nicht allzu schweren Nutzfahrzeug (wie beispielsweise einem Setra S 511 HD) überleben könnte? Denn der Volllastanteil läge verdammt hoch.

[Tyrello]

@Diabolomk
Kolbenstegbruch bzw. Risse im Kolben wurden in diversen Youtube-Videos gezeigt und auch so kommentiert, dass es sowas früher nur selten gab: siehe z.B. Red Head Zylinderkopftechnik, Marco Degenhardt, Autodoktoren

@FWebe
Mich stört an Downsizern auch das schlechte Ansprechverhalten. Wenn man es nicht anders kennt, dann merkt man sowas natürlich auch nicht und ist der Meinung das muss so sein. Besonders im unteren Drehzahlbereich wo der Turbomotor angeblich soviel Kraft entwickelt ist das Ansprechen besonders mies. Ein guter Saugmotor nimmt ab Leerlaufdrehzahl spontan Gas an. Ein Turbomotor braucht erstmal 1500 Umdrehungen um Druck aufzubauen und wenn er dann da ist, dann braucht man ihn unter Umständen schon nicht mehr. Sowas macht doch kein Spaß und dabei ist es egal wieviel Leistung der Motor hat. Es gibt auch Sauger die relativ schlecht ansprechen, aber die sind immernoch um Welten besser als jeder Turbomotor, obwohl es angeblich kein Turboloch mehr gibt heute.

[Diabolomk]

@Tyrello
Und die haben sich auf den EA211 bezogen? Glaub ich nicht!
Bist du überhaupt schon einen modernen Turbo gefahren? Der Beschreibung nach nicht.

[Bochumer81]

Aber trotzdem ist es Downzing. Früher 16 Liter, heute gibts den neuen Actros ab 7,7 Liter. Mit der gleichen Leistung.

Und die 900 Nm will heute ein Lkw-Fahrer auch nicht mehr, da fehlt ja mal die Hälfte zum gewohnten Fahren.

Hier sind aber hohe Laufleistungen gefordert, daher bleibt man bei mehr Hubraum.
Keine Spedition wäre über nur 100tkm erfreut, wie es so mancher Pkw-Motor nur noch ohne Reparaturen schafft.

[Spannungsprüfer135469]

Was das Ansprechverhalten angeht, muss ich Tyrello recht geben. Die heutigen Turbos sind zwar um Welten besser als die Dinger vor 20 Jahren, vorallem was den Drehzahlkeller angeht. Das Turboloch ist soweit gestopft, das Turbolag hingegen immer noch nicht. Gerade beim dazugewonnenen Drehzahlkeller braucht auch ein heutiger Turbo um 0.5-1sec um wirklich das Drehmoment verfügbar zu machen. Das war beim S-MAX so (ja, ich weis aus heutiger Sicht kein moderner Turbo mehr, da die Entwicklung von 2010 ist), aber auch die aktuellen Modelle (Fiesta, Ecosport, Kuga) die ich bei meinen mannigfaltigen Werkstattaufenthalten fuhren durfte litten daran. Auffällg, das sogar der kleinste 1.0er-Ecoboost mit 95PS darunter litt.

Ne, wer mal einen spontanen Sauger (in meinem Fall Honda Integra Type R) gefahren hat, dem wird das immer auffallen, bzw. sich daran stören. Wo ich dir rechtgeben kann, im Alltag spielt das für 99% wahrscheinlich keine Rolle, vorallem in Kombination mit einer Automatik. Nur, deswegen ist weder Turboloch noch Turbolag verschwunden, bzw. "bis zur Unkenntlichkeit minimiert".

BTW, mein Prius+ (der ja wirklich nicht der Inbegriff von Spontanität und Sportlichkeit ist) hat ein besseres Ansprechverhalten als jeder heutige hochgelobte Turbo.

Grüße,
Zeph

[Diabolomk]

Sagen wir so, es gibt ja nicht nur Ford.
Ich würde sagen, ein aktueller TSI fährt sich im Alltag wie ein Sauger, will man das volle Drehmoment abrufen hat man sicherlich eine kleine aber auch sanfte Verzögerung, aber eben keinen Ruck. Will man diese Leistung bei einem Sauger haben müsste man schalten. Ich sehe da jetzt keinen Nachteil, dass man beim Turbo da nicht schalten muss.

[GaryK]

Ansprechverhalten und Turbo beisst sich eben. Wenns darum geht und aufgeladen werden soll - Kompressor. Nur wird der eben von der Kurbelwelle gespeist, was halt "etwas teurer" ist wenns um den Normverbrauch geht.

Was übrigens IMHO stetig übersehen wird - Aufladung macht einem nicht nur das Leben bei Atkinson/Miller Motoren einfacher (bzw. den Ventiltrieb billiger), sondern auch die Rohabgase sauberer. Du hast in einer Quenchzone nahe der Wand eben CO und HC Werte, die weit über dem mittleren Wert liegen. Mit "Druck" packst du mehr Brennmasse in das gleiche Volumen und die gleiche Grenzfläche -> der Anteil der Flammlöschungen nahe der Wand ist kleiner. Was es gestattet den Kat etwas einfacher / billiger zu gestalten.

[Diabolomk]

Und was man auch nicht vergessen sollte, durch das schlechte Ansprechverhalten fühlt sich der Turbo Motor kräftiger an. Denn es ist ja nicht mehr so schlecht, dass man das Loch fühlt, sondern einen steileren Drehmomentanstieg als bei einem Sauger.

[FWebe]

Zitat:

@Zephyroth schrieb am 22. Feb. 2021 um 08:30:59 Uhr:

BTW, mein Prius+ (der ja wirklich nicht der Inbegriff von Spontanität und Sportlichkeit ist) hat ein besseres Ansprechverhalten als jeder heutige hochgelobte Turbo.

Das ist umso bemerkenswerter, als dass man dem HSD ständig einen Gummibandeffekt nachsagt, dabei ist gerade das ein Phänomen, welches bei Turbomotoren durch die Bank weg auftritt.

[FWebe]

Zitat:

@GaryK schrieb am 22. Feb. 2021 um 08:48:02 Uhr:

Was es gestattet den Kat etwas einfacher / billiger zu gestalten.

Wobei viel Ladedruck mit Gewalt nicht die Lösung ist.

Wenn man schon per Abgasturbine den Motor auflädt, halte ich beim PKW den Weg über einen niedrigen, dafür sehr lang verfügbaren Ladedruck für deutlich sinnvoller.

Man spart sich einen Großteil der Problematik beim Ansprechverhalten, erzielt eine vernünftige Leistungsentfaltung und kann höhere geometrische Verdichtungen nutzen ohne auf die Entdrosselung und das bessere Oberflächen-/ Volumenverhältnis durch die Aufladung verzichten zu müssen.

Mit persönlich reichte es, wenn z.B. ein 2 l-Motor 200 Nm von 1500 - 6000 U/ min erreicht, statt von 3000 - 5000 U/ min. In dem Kontext würde fiele eine Aufladung wohl kaum auf.

[Spannungsprüfer135469]

Zitat:

@FWebe schrieb am 22. Februar 2021 um 09:08:38 Uhr:

Das ist umso bemerkenswerter, als dass man dem HSD ständig einen Gummibandeffekt nachsagt, dabei ist gerade das ein Phänomen, welches bei Turbomotoren durch die Bank weg auftritt.

Würde man mit einem Beschleunigungssensor nachmessen, wird man feststellen, das Beschleunigung direkt proportional zur Gaspedalstellung ist.

Ich fahr' seit 1995 mit dem Auto und bis zum Prius+ war immer ein durch die Gangwahl festes Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Geschwindigkeit gegeben. Geht's bergauf, achtet man unbewusst auf das gleichmäßige Brummen des Motors. Man gibt genau soviel Gas, damit die Drehzahl und damit die Geschwindigkeit gleich bleibt. Das Gehör ist ein unglaublich empfindlicher Sinn, besonders wenn es minimale Frequenzänderungen angeht. Daher funktioniert das normalerweise sehr gut.

Nicht so beim Prius+. Ich tu' mir immer noch schwer, bergauf die Geschwindigkeit zu halten. Motordrehzahl und Geschwindigkeit sind in weiten Bereichen komplett voneinander entkoppelt. Geht's bergauf, wird ohne Gaspedaländerung die Geschwindigkeit langsamer. Gebe ich Gas um das zu kompensieren, dreht der Motor sofort hoch. Den richtigen Punkt zu finden ist nach Gehör völlig unmöglich und nach Popometer aufgrund des begrenzten Beschleunigungsvermögen auch nicht ganz einfach. Langsam komm' ich rein, ist aber wirklich anders als ein gestuftes Getriebe.

Ich hab' zwar ein wenig Übung vom Roller (hat ja eine Variomatik), die hat im Vergleich zum e-CVT einen sehr begrenzten Regelbereich von 1:3. Das e-CVT ist quasi ein InfinityDrive mit Unendlich:0 (beides geht: Verbrenner steht und Auto fährt und umgekehrt).

Grüße,
Zeph

[Rigero]

Zitat:

@Bochumer81 schrieb am 22. Februar 2021 um 08:29:39 Uhr:

Aber trotzdem ist es Downzing. Früher 16 Liter, heute gibts den neuen Actros ab 7,7 Liter. Mit der gleichen Leistung.

Natürlich. Wie's auch den 1.0 TSI in Mittelklassemodellen des VW-Konzerns gibt. Ist der Motor daher der "Goldstandard" für termingeplagte Außendienstler? Nö.

Der von Dir beschriebene OM 936 hat 1.400 Nm (260 kW) in seiner leistungsstärksten Ausbaustufe. Derart aufgestellt, findet man den 7,7 Liter in keinem aktuellen Reisebus der MB Konzernmarken ... zumal im größten Gang an jeder 5-Prozent-Steigung die Tachonadel unter 90 fiele. Reisebusfahrer sind's gewohnt, auf Autobahnen an LKW locker-flockig vorbei zu ziehen 😁

[FWebe]

Zitat:

@Rigero schrieb am 22. Feb. 2021 um 10:25:34 Uhr:

zumal im größten Gang an jeder 5-Prozent-Steigung die Tachonadel unter 90 fiele.

Je nach Anwendungsfall kann es diesbezüglich sinnvoll sein, die Nennleistung im normalen Betriebsbereich schon zu erreichen (speziell mit Nebenaggregaten), was dann tatsächlich auch für einen Dieselmotor spricht.

In dem Fall wird der Regelbetrieb weitestgehend nur über die Last moduliert, ähnlich wie bei einem Generator. Elastische Motoren mit gutem Ansprechverhalten sind für solche Anwendungen nicht gefragt, weil idealerweise mit konstanter Drehzahl gearbeitet wird, die Motorelastizität also nicht zum Tragen kommt.

Um z.B. bei 2000 U/ min eine ausreichend hohe Leistung zu erzielen, kommt man um ausreichend große Hubräume und eine dazu passende Aufladung nicht herum. Bei vielleicht 200 Nm/ l Hubraum kann man es sich ja ausrechnen, wieviel Hubraum man braucht, um bei 2000 U/ min z.B. 300 kW zu erreichen. Unter 7 l Hubraum wird man dabei eher nicht landen.

[dertom20]

Zitat:

@Rigero schrieb am 22. Feb. 2021 um 10:25:34 Uhr:

Reisebusfahrer sind's gewohnt, auf Autobahnen an LKW locker-flockig vorbei zu ziehen

Das hat aber wenig mit Hubraum zu tun. Der Bus darf 100 fahren, der Lkw kann max. 90 km/h. Und dann war da ja noch was mit Gewicht ...