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.
4489 Antworten
Zitat:
@navec schrieb am 24. Februar 2021 um 20:04:10 Uhr:
@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.
Das ist auch mit Automatik vielleicht sogar noch komfortabler.
Unsere Familienschlurre Audi A1 1.4 TFSI Stronic, also mit 7-Gang-DSG, wird überwiegend für Kurzstreckenfahrten (unter 10 km) in die Kleinstadt oder für 30-70 km-Ausflüge in die bayerischen (Vor-)Alpen benutzt.
Er fährt dabei im Efficiency-Modus zu deutlich > 50% im Drehzahlbereich 1100-2000 U/min, wenn er nicht gerade segelt.
Rollt man bei 70-80 km/h im 7. Gang dahin und es soll beschleunigt werden, hat man grundsätzlich 5 Optionen:
1. Man gibt gefühlvoll etwas Gas und der Wagen beschleunigt im 7. Gang relativ langsam auf eine höhere Geschwindigkeit
2. Gibt man etwas heftiger Gas, schaltet er eine Schaltstufe in den 6. Gang zurück und bescheunigt etwas zügiger
3. Tritt man heftiger aufs Gaspedal, schaltet der Wagen gleich in den 4. oder 5. Gang zurück, wobei er dann recht zügig beschleunigt
4. Man tritt voll aufs Gaspedal und löst mit diesem Kick-down ein Runterschalten in den 3. Gang aus, so dass der Wagen seine maximale Beschleunigung erreicht
5. Man kann bereits vor einer (eventuell) geplanten Beschleunigung mit einer Zugbewegung am Wahlhebel in die "Sportstellung" wechseln, wobei der Wagen sogleich in den 6. Gang zurück schaltet. Nach dem Gasgeben wie oben 3.-4. schaltet das Getriebe erst bei höheren Drehzahlen hoch, hält sich also in Stellung "Sport" vielo länger > 2000 U/min auf.
Wenn ich da meine beiden Saugbenziner SL vergleiche, wie unkompliziert laufen da Beschleunigungsszenarien aus 70-80 km/h doch ab😁. Allerdings ist schon erstaunlich, wie gut heute moderne turbobefeuerte Direkteinspritzbenziner mit Motoren unter 1,5 l Hubraum sich beschleunigungsmäßig in Szene setzen können, wenn mehr als 5 Gänge vorhanden sind und der Fahrer weiß, wie er die kaum noch vorhandene Verzögerung beim Ansprechen des Turboladers zumindest teilweise, u.a. durch Wahl des richtigen Ganges, überlisten kann.
Da ja hier immer nur nebulös von "...mir vorliegenden Diagrammen..." berichtet wird: Hier mal 2 Diagramme, die mir vorliegen. Kann sich jeder mal selbst ein Bild vom Verlauf machen.
Gruß
electroman
Und was ist dein Fazit?
Habe ich doch oben geschrieben: Kann sich jeder selbst ein Bild von machen. Ich binde ja anderen auch nicht die Schuhe zu, das sollte jeder schon alleine machen können.
Gruß
electroman
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Also mein Fazit ist, der Tsi passt. Der G194 ist für den Alltag eine Mogelpackung. Große Leistung, im Alltag schlapp.
Ich hab mehr vom Gegenteil
Nö, so hart würde ich nicht urteilen wollen. Aber in der Tat bietet der kleine TSI mit knapp 50 PS weniger an Höchstleistung ausgestattet, im Bereich von 1500 - 2000 U/min, wo er wohl meistens - Ausnahme Schnellstraße mit > 100 km/h - gefahren wird, mehr oder ähnliches Drehmoment bei nur etwas geringerer verfügbarer PS-Leistung, wie der deutlich hubraumgrößere Mazda Skyactive Sauger.
Zitat:
@Gravitar schrieb am 24. Februar 2021 um 17:43:59 Uhr:
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.
Ist natürlich schwierig, mit jemandem zu diskutieren, der nicht versteht, daß das drehmoment am motor völlig egal ist, weil es sowieso vom getriebe (mal mehr, mal weniger stark, je nach auslegung) gewandelt wird.
Zitat:
Seine Leistungen bei dem damaligen Verbrauch sehne ich nicht zurück, die Ingenieure haben einen guten Job gemacht.
240 nm bei 3 liter klingen nach einem uraltmotor. Nimm mal einen guten, modernen reihensechser - sauger, um beispiel den BMW N53:
Bis zu 320 nm bereits ab 2750 umin (und bei den von dir offenbar favorisierten 1600 umin bereits 270 nm), maximal 200 kilowatt spitzenleistung, und das alles bei kaum mehr als 7 liter NEFZ verbrauch (530i f10).
Zitat:
Manchmal habe ich den Eindruck, ich sitze im Seniorenheim und alle reden über die gute alte Zeit.....
Und ich habe den eindruck, daß hier manche den unterschied zwischen ´modern´ und ´technisch sinnvoll´ nicht verstehen. Turbolader sind ein hut, welcher fast so alt und modrig sind wie verbrennungsmotoren selbst, und man verbaut sie aktuell nur häufiger, weil der hersteller damit prima kosten sparen kann - allerdings auf kosten der kunden. Die dürfen sich dann mit den im alter sehr teuer ausfallenden ladern, sowie ab dem neuzustand teilweise auch mit unvollkommenen motorkonstruktionen (zb r3 ohne ausgleichswellen, oder grundsätzlich ein schlechtes ansprechverhalten) herumärgern.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 24. Februar 2021 um 21:54:59 Uhr:
Also mein Fazit ist, der Tsi passt. Der G194 ist für den Alltag eine Mogelpackung. Große Leistung, im Alltag schlapp.
Ich hab mehr vom Gegenteil
Wenn du das sagst, muss es wohl stimmen.😁
Gruß
electroman
Du hattest ja kein Fazit.
Bestätigung habe ich ja erhalten.
Mein Fazit: Turbo ist für Leute, die nicht mehr als 3000U/min drehen wollen.
Nö, wie du oben bei dem von Electroman beigefügten Diagramm siehst, bricht die Komponente Drehmoment/Leistung erst ab 4000 U/min ein.
Da befinden wir uns bei dem 1.4 l Turbomotörchen im 6. (Handschalter) oder 7. Gang (DSG) bereits jenseits von 160 km/h.
Wer häufig schneller als 160 km/h unterwegs ist, greift ohnehin besser zum Turbo-CR-Diesel mit > 140 PS, damit ihm die Treibstoffkosten nicht den Spaß verderben 😉.
Ist aber nur noch in D von Bedeutung, da sonst fast überall Tempolimits von weit darunter anzutreffen sind.
Zitat:
@electroman schrieb am 24. Feb. 2021 um 20:46:34 Uhr:
Hier mal 2 Diagramme, die mir vorliegen.
Um diese mal in Worte zu fassen:
Beim einen Motor ändert sich das maximale Drehmoment über das gesante Drehzahlband nur wenig, beim anderen steigt es im unteren Drehzahlbereich stärker an und sinkt sehr früh wieder ab.
Der TSI ist im Vergleich die Mogelpackung, um mal bei der Begrifflichkeit zu bleiben, weil er mit dem gebotenen Drehmoment weniger Leistung erreicht, obwohl er genau so hoch drehen kann.
Ich persönlich nenne sowas wie den TSI einen Gurkenmotor, weil das der Inbegriff von Gummibandeffekt ohne Elastizität ist. Man wartet erst auf das Drehmoment und dann hält es nur für kurze Zeit an. Der Motor ist quasi an beiden Enden kastriert.
Zitat:
@navec schrieb am 24. Feb. 2021 um 20:4:10 Uhr:
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 habe in einer Gegend gewohnt, wo hügelig bis bergig wohl sehr gut zur allgemeinen Topographie passt (sogar so sehr, dass es im Namen der Region steckt).
Das genannte Problem hatte ich bisher nicht. Zum einen muss man weder dauernd wegen "Hügeln" runterschalten, noch stört es mich.
Grundsätzlich hat sich die Situation dergestalt nie ergeben, als dass ich mich explizit daran erinnern könnte, was natürlich auch daran liegen kann, dass es rein von der Streckenführung her eher nicht/ selten vorkam, dass man aus konstant 70/ 80 km/ h heraus großartig beschleunigen musste, weil man i.d.R. vorher langsamer fahren musste, sei es wegen Ortschaften oder Kurven. Mitunter durfte man manchen "Hügel" gar nicht schneller als mit 50 km/ h befahren, wobei man da dann auch durchaus schon im 2. Gang fuhr, weil die Steigung mehr nicht zugelassen hat.
Dabei ist anzumerken, dass es hinsichtlich der Schaltstrategie zwischen Sauger und Turbo im unteren Drehzahlbereich so gut wie keine Unterschiede gibt. Man müsste in dem angedachten Szenario also sowieso entweder mit beiden runterschalten oder eben nicht, weil beide ähnliche Leistungen erreichen.
Gerade in dem Szenario Berge/ Hügel, kann ich auf einen Motor mit lag und geringer Elastizität verzichten, weil ich die gewünschte Zugkraft direkt bei Anforderung haben und zum anderen über einen möglichst großen Geschwindigkeitsbereich verteilen möchte.
Statt 150 PS aus 250 Nm bevorzuge ich dabei definitiv 182 PS aus 240 Nm.
Auf einer Autobahn im Norden dagegen stört mich eine Aufladung weniger, weil der lag und die Elastizität im Betrieb weniger große Anteile haben und man tatsächlich zu 99% in einem Gang bei quasi gleicher Drehzahl fährt (sogesehen ideale Dieselbedingungen).
Da reichten mir dann auch ~100 PS aus 250 Nm, was grob einem Basisdiesel entsprechen dürfte.
Das Diagramm zeigt doch, dass bei dem "Gurkenmotor" von ca. 1800 U/min - ca. 4500 U/min rund 90% des maximalen Drehmoments zur Verfügung stehen.
Meine Meinung: Für Herrn/Frau Otto Normalo passt das im Fahreralltag besser, als Drehzahlorgien > 4500 U/min, um zügiger beschleunigen zu können.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 24. Februar 2021 um 22:36:37 Uhr:
Du hattest ja kein Fazit.
Bestätigung habe ich ja erhalten.
Mein Fazit habe ich jeden Tag unterm Bobbes.😁
Gruß
electroman
edit:
Hier noch ein paar Sätze zum Mazda Motor G-194 und zum VW 1.4 TSi (jeweils im CX-5 bzw. Tiguan im ADAC-Test):
G-194:"Auch von 15 auf 30 km/h geht es im Handumdrehen, unter eine Sekunde wird dafür benötigt. Gut ist sein schnelles Ansprechen auf Gasbefehle, es muss nicht erst auf den Ladedruck aus einem Turbolader gewartet werden."
1.4 TSi: "Möchte man im zweiten Gang in den fließenden Verkehr einfädeln, wird es schwierig, wie die Messungen des Durchzugs von 15 auf 30 km/h in jenem Gang zeigt. Der Motor ist genau in diesem Bereich im Turboloch und sammelt noch seine Kräfte."
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 24. Februar 2021 um 22:46:19 Uhr:
Mein Fazit: Turbo ist für Leute, die nicht mehr als 3000U/min drehen wollen.
Wobei man auch sagen muss, dass man Turbomotoren anders auslegen kann, nur wird das mit den meisten halt nicht sonderlich gut gemacht.
Die Hersteller sind kurioserweise bestrebt, den lag zu reduzieren und den Arbeitsbereich zu vergrößern, obwohl man alle Nase lang in Foren zu lesen bekommt, dass es deine eine nicht gäbe und das andere schon sehr groß sei.
Da gehen die Vorstellungen von Foren-Usern und Herstellern wohl auseinander.