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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Zitat:
@giantdidi schrieb am 24. Feb. 2021 um 13:11:47 Uhr:
sondern eine recht steile Kurve
Gerade die haben die halt eben nicht.
Schau dir mal die 90 %-Bereiche an, das macht es schon ziemlich offensichtlich.
Vom Verlauf her hast du ungefähr von 1000 - 2000 U/ min einen Anstieg von 50% auf 90 % Nenndrehmoment und danach bleibt es i.d.R. bis kurz vor der Höchstdrehzahl bei ~90 %.
Steil ist die Kurve nur im Bereich 1000 - 2000 U/ min, nur ist sie beim Turbo genau dort sogar noch steiler, weil der relative Drehmomentzuwachs höher ausfällt.
Zitat:
@Rigero schrieb am 24. Feb. 2021 um 13:25:55 Uhr:
immerhin ein kleines Drehmomentplateau
So ein Plateau kann jeder Sauger haben, das ist ehrlich gesagt keine Schwierigkeit, es ist halt technisch nur unsinnig, weil es keine Vorteile mit sich bringt.
Plateaus erreicht man dann, wenn man den Motor künstlich drosselt, beim Turbomotor ist das i.d.R. der Turbolader selbst, weshalb es auch Unsinn ist, das beim Sauger zu erzwingen, immerhin hat er ja keine Aufladung, die ihn drosselt.
Nimm einen beliebigen Motor und drossel ihm ab 90 % Nenndrehmoment, da kommen bei allen Motoren relativ große Plateaus raus.
Das dürfte auch deutlich machen, was am Vergleich mit den 90 % Nenndrehmoment so interessant ist. Man ebnet nämlich alle Motoren gleichermaßen auf ein Plateau nahe des Nenndrehmoments ein, wodurch sich die Leistungsentfaltung besser vergleichen lässt.
Wenn ein großer Sauger 250Nm maximal hat, dann sind bei Leerlaufdrehzahl mindestens noch 180Nm da. Ein Turbomotor mit gleichem Maximaldrehmoment hat da vielleicht nur 100Nm. Das ist das was ich meinte und das kann man nicht wegdiskutieren.
Die Kurve bedeutet ja nicht, dass dieses Drehmoment bei jener Drehzahl immer anliegt.
Die gilt nur bei Volllast (diese 3 L tun mir immer noch weh), das bedeutet beim Turbo gleichzeitig voller Ladedruck.
Genau da liegt ja das Thema dieses Threads. Hier hilft uns die Kurve erst mal gar nichts. Da gibt es dann auch Unterschiede zwischen großem und kleinem Lader (Biturbo) und auch unter verschiedenen Saugern, vom Einzelvergaser bis hin zur Einzeldrossel.
Zitat:
@FWebe schrieb am 24. Februar 2021 um 14:10:08 Uhr:
So ein Plateau kann jeder Sauger haben [...] Plateaus erreicht man dann, wenn man den Motor künstlich drosselt [...] weshalb es auch Unsinn ist, das beim Sauger zu erzwingen
Ich kann Dir folgen. Doch der von mir ins Spiel gebrachten VW-Motor (3.2 VR6) konnte im Drehmoment-Peak nicht allzu arg beschnitten worden sein, denn ein spezifisches Drehmoment von 100 Nm pro 1.000 ccm ist für einen konventionellen Saugbenziner auch heute noch respektabel. Meines Wissens, hat ja Ferrari mit ca. 120 Nm/Liter Hubraum den Rekord inne.
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Zitat:
@Tyrello schrieb am 24. Februar 2021 um 12:25:42 Uhr:
Ein Saugmotor entwickelt eine sehr gleichmäßige und spontane Kraftentfaltung. Eigentlich wünscht man sich ein Drehmomentverhalten einer elektrischen Maschine, die unabhängig von der Drehzahl nahezu verzögerungsfreies und volles Drehmoment liefert. Diesem Verhalten kommt ein Saugmotor viel näher als ein Turbo, da er viel schneller anspricht und relativ zum Maximalmoment im Drehmomentverlauf nicht so stark abfällt, sowohl bei hohen Drehzahlen als auch bei niedrigen Drehzahlen. Es fühlt sich vielleicht nicht so kräftig an, da es sehr gleichmäßig ist, aber die Durchzugsvermögen ist durchaus besser als bei einem Turbomotor. In der Sekunde die ein Turbomotor braucht um volles Drehmoment aufzubauen ist man z.B. bei 100km/h schon fast 30 Meter gefahren! Damit wir den Wechsel zum E-Antrieb noch imposanter finden müssen wir vorher erst alle Turbomotoren fahren. Vielleicht ist das der Hintergrund dieser Entwicklung ;-)
Dieser satz gefällt mir sehr gut, danke dafür. 🙂
Einer meiner seligen 3.0l Reihensechszylinder hatte 240Nm Drehmoment bei 4.400U/min, mein aktueller 1,5l Reihendreizylinder hat 245Nm bei 1.600-3.000U/min. Die Leistungsentfaltung bis 3.400U/min fällt immer zu Gunsten des kleinen Motörchens aus, eine Verzögerung ist ganz unten da, ich bemerke sie kaum. Das heutige Fahrzeug ist spritziger, sparsamer trotz mehr Gewicht und schlechterem cw-Wert. Erst jenseits der 3.550 Touren enteilt der 3.0l Sechszylinder, ich denke trotzdem gerne an ihn zurück. Seine Leistungen bei dem damaligen Verbrauch sehne ich nicht zurück, die Ingenieure haben einen guten Job gemacht.
Mir fallen nicht mehr viele Großserienmotoren im Saugmodus ein, die mehr als Kleinwagenstatus haben, irgendeinen Grund muss das doch haben. Selbst Porsche und Ferrari sind auf den Turbozug aufgesprungen, nur noch kleine Kontingente saugen ohne Unterstützung. Manchmal habe ich den Eindruck, ich sitze im Seniorenheim und alle reden über die gute alte Zeit..... Lasst uns alle Mazda kaufen, das haben die jetzt davon...
Gruß
Gravitar
![Avatar von Go}][{esZorN](https://img.motor-talk.de/media/user/goeszorn-u4959/0_original.gif){kind=avatar}
Die Vette ist noch ein Sauger alter Manier. Auf dem Papier eine recht steile Drehmomentkurve, allerdings liegen bei 1500/min schon rund 400Nm an. Das geht dann weiter bis 5100, wo 600irgendwas anliegen. Müsste für den Einkaufsbummel reichen. 😁
Die Vette ist die coolste aller Sauger, in Europa leider wenig vertreten. Die Amis haben die Evolution des "Small-Blocks" ziemlich gut hinbekommen. In Amerika noch leistbar machen hier die Rahmenbedingungen mit deutlich höherem Preis als dort einen Verkauf wieder schwer. Man kann sie im Bummeltempo auch bei 9l fahren, die Ökonomie eines leistungsgleichen z.B. Mercedes AMG GT53 mit 3,0l Reihensechser 435/+22PS (457PS) oder 520Nm/+250Nm (770Nm, 1.800-5.800U/min) bei WLTP 8,8-9,1l/100km schafft er trotz aller Innovationen nicht. Ich finde ihn aber faszinierend, mehr als das neue Pendant.....
Gruß
Gravitar
Naja, wofür sollte man unter ~2000 U/ min gezielt viel Drehmoment brauchen? Da hält man sich doch eh nur bei Konstantfahrt auf und braucht entsprechend auch kaum Leistung.
Wenn man zügig vorankommen möchte wird man sowieso runterschalten/ höher drehen müssen, da ist das ehrlich gesagt fast schon sträflich, wenn die Zugkraft obenrum so früh nachlässt.
Anhang:
Der genannte Reihensechser von Mercedes ist übrigens ein Beispiel dafür, wie man Turbomotoren auslegen kann. Im Gegensatz zu vielen anderen Motoren ist dieser nämlich elastisch.
Das ist alles andere als üblich und inzwischen halt auch nicht mehr wirklich bezahlbar.
Zitat:
@der_Nordmann schrieb am 23. Februar 2021 um 19:20:30 Uhr:
Zitat:
@BravoI schrieb am 23. Februar 2021 um 19:08:38 Uhr:
Brauche ich nicht. Weil neben mir habe ich eine Beispill, Mann hat seine CX5 Skyacktive verkauft und eine Turbo gekauft, weil Turbo bittet für ihn mehr Leistung.Aber, Vergleich kann auch anderes machen 180PS in Mazda 3 vs Mercedes C200 vs VW Diesel vs Corolla 2.0.
Ich weis wer am langsamstenst ist.Gruß. I.
Wer und Warum?
Mazda 3
https://www.youtube.com/watch?v=D8ZJzkMEcg0Mecedes C200
https://www.youtube.com/watch?v=fZ3jRHfIKesSeat Leon 2.0 TDI
https://www.youtube.com/watch?v=VGx6IRQBu0oToyota Corolla 2.0
https://www.youtube.com/watch?v=I7DQU9jJ1SgHyundai i30 1.5 T-GDI
https://www.youtube.com/watch?v=BXi86rmVF-YGruß. I.
Zitat:
@FWebe schrieb am 24. Februar 2021 um 18:22:09 Uhr:
Naja, wofür sollte man unter ~2000 U/ min gezielt viel Drehmoment brauchen? Da hält man sich doch eh nur bei Konstantfahrt auf und braucht entsprechend auch kaum Leistung.
Wenn man zügig vorankommen möchte wird man sowieso runterschalten/ höher drehen müssen, da ist das ehrlich gesagt fast schon sträflich, wenn die Zugkraft obenrum so früh nachlässt.Anhang:
Der genannte Reihensechser von Mercedes ist übrigens ein Beispiel dafür, wie man Turbomotoren auslegen kann. Im Gegensatz zu vielen anderen Motoren ist dieser nämlich elastisch.
Das ist alles andere als üblich und inzwischen halt auch nicht mehr wirklich bezahlbar.
Je mehr Drehmoment da ist, desto länger kann man übersetzen und/oder schaltfauler fahren.
Und je höher man dreht, desto mehr interessiert nur noch die Leistung.
Zitat:
@Tyrello schrieb am 24. Februar 2021 um 14:42:00 Uhr:
Wenn ein großer Sauger 250Nm maximal hat, dann sind bei Leerlaufdrehzahl mindestens noch 180Nm da. Ein Turbomotor mit gleichem Maximaldrehmoment hat da vielleicht nur 100Nm. Das ist das was ich meinte und das kann man nicht wegdiskutieren.
Ein 140kW-2,5L-Mazda-Sauger passt dazu ja sehr gut.
Der hat gut 250Nm maximales Drehmoment. Was er bei Leerlaufdrehzahl an maximalem Drehmoment bringt, zeigt das von mir bemühte Diagramm nicht.
175Nm stehen demnach erst bei 1000rpm an.
Ein (von der Spitzenleistung her schwächerer) 110kW-1,4/1,5TSI hat laut VW-Diagramm bei 1000rpm maximal 130Nm.
Den Unterschied kann man nicht weg diskutieren.
Nicht weg diskutieren kann man allerdings auch, dass der kleinere, leistungsschwächere Motor bereits ab 1250 bis 2700rpm mehr maximales Drehmoment aufweist, also, zumindest in meinem Fall trifft das zu, in dem Drehzahlbereich, in dem man in der Praxis am häufigsten fährt.
@FWebe:
Zitat:
Naja, wofür sollte man unter ~2000 U/ min gezielt viel Drehmoment brauchen? Da hält man sich doch eh nur bei Konstantfahrt auf und braucht entsprechend auch kaum Leistung.
schon mal in einer hügeligen Landschaft mit z.B. 70-80km/h im höchsten Gang gefahren und keine besondere Lust, dauernd herunter zu schalten?
Ich kann mit meinem Auto plus kleinen WoWa auch bei 70km/h im höchsten Gang noch kleinere Hügel fahren.
Das ist ohne Automatik, gerade auf langen Strecken, schlichtweg komfortabler, als mit einem Auto zu fahren, wo der Motor zwar die gleiche Spitzenleistung hat, aber eben "untenrum" nur wenig bietet und daher in solchen Situationen ständig geschaltet werden muss.
Je länger das Drehmoment gehalten werden kann im oberen Drehzahlbereich, desto mehr Leistung hat man und um so kürzer kann man übersetzen bei gleicher Geschwindigkeit. Deshalb sind die Diesel so lang übersetzt und verlieren ihren Drehmomentvorteil am Rad wieder zum Teil.