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
Beide 130PS, nur anderes Getriebe... der 150PS hat 250NM.
Schön. Bedeutet in Teillast mit 2500 rpm und 20kW Leistungsanforderung genau was? Du sinkst im Verbrauchsdiagramm auf der Y Achse mit mehr maximalem Drehmoment weiter nach unten. 20kW bei 2500 RPM sind 76Nm am Getriebeeinagng. Bei 200 Nm max sind das 38% Last, bei 250 Nm nur noch 30%. Und bei einem Dreizylinder ists wiederum mehr. Das ist auch der Grund warum Zylinderabschaltung so viel bringt. Unnötig starke Motoren kosten einfach Last und damit Wirkungsgrad.
Die Frage ob 200 oder 250 Nm ist alleine für sich völlig irrelevant. Wichtiger ist, wie sich der mittlere reale Verbrauch eines "statistischen Lastprofils" entwickelt wenn man am Drehmoment schraubt. Weil das ist mit gegebenem Hubraum und Verdichtung eben nicht beliebig wählbar. Je höher die Literleistung, desto geringer wird die mögliche Verdichtung.
Da sagst du was, der 220NM kann so die Zylinderabschaltung besser Nutzen.
Aber erstmal ging es ja nur um den Arbeitsbereich des Drehmoments.
Und das hilft nicht gerade wenns möglichst hoch ist. Wie gesagt, mir erschließt sich die Kritik nicht ganz. Nur auf PS zu achten ist ähnlich dämlich wie nur aufs Drehmoment zu schauen. Was eben zählt - wieviel Moment hat der bei typischen Alltagsdrehzahlen, welche Momente werden da abgefordert UND welchen Wirkungsgrad erreicht der Motor an diesen typischen Punkten. Weil das relevant für den Verbrauch ist und welche Möglichkeiten sich mit Zylinderabschaltung sowie Miller/Atkinson überhaupt eröffnen.
Einen AMG C45 Motor mit 420PS bekommste einfach nicht in sparsam, obwohl der "richtig viel Drehmoment" hat. Und aus einem 13-14 zu 1 Miller gibts eben keine Leistung, die auf der Rennstrecke irgendwen vom Hocker reisst. Je mehr Nm/l du aus einem Motor rausholst, desto weiter sinkst du im lastarmen Alltagsbereich beim Wirkungsgrad ab. Daher kann es sehr gut sein, dass der EA211 Evo mit 130PS unter dem Nebenaspekt "200 Nm kann das einfache Getriebe" eben so ausgelegt ist, dass dessen Wirkungsgrad im Alltag schön hoch ist. Zudem muss der Lader weniger Luft liefern.
Ähnliche Themen
Mein Senf dazu, ich rede in dem Fall von 20NM. Du hast zu 20KW mutiert.
Auch ist nicht klar, ob 200NM in dem Fall die Obergrenze der 13:1 Verdichtung darstellt. Vielleicht geht auch mehr.
Auch sollte klar sein, bei der Zylinderabschaltung, die einen hohen Stellenwert hat, sollte das funktionieren.
Wir sollten uns sicherlich, auch ich bei manchen Kommentaren, mal überlegen ob das immer so passt.
Wer sagt denn, dass das Miller Verdichtungsverhältnis bei 200NM beim 1,5l bei 200NM schon an der Grenze ist. Wo ist diese denn, welche Regel gilt da?
Und weiterhin ist die Frage, von was reden wir, Drehmoment, Arbeitsbereich oder was an sich möglich ist.
Wenn die Zylinderabschaltung einen hohen Wert hat(sicherlich) dann ist auch die Frage, wie ist diese mit dem Miller Zyklus zu kombinieren.
Und natürlich bleibt das Ergebnis, wenn man für mehr Drehmoment weniger effiziente Getriebe braucht, wie sieht das Gesamtergebnis aus.
Sieht man ja, beim TSI mit 200NM ist die Zylinderabschaltung deutlich weniger im Einsatz. Dafür Miller permanent.
Aber das erklärt vielleicht, warum bei aufgeblasenen Fahrzeugen, also SUV, in dem Fall Tiguan, man den Motor hinsichtlich Getriebe mehr Miller erlaubt.
Oder andersrum, ist bei 1,5l Miller bei 13:1 bei 200NM am ende oder geht doch mehr.
Oder, ist es schlimm, dass man es macht.
Oder man siehe FWebe man den Arbeitsbereich verkleinert und somit nur alle SCHLECHT macht.
Miller macht ganz sicher nicht den Arbeitsbereich kleiner. Auszug aus http://papers.sae.org/2014-01-2608
Hier ist NUR die Klopfgrenze als f(zündwinkel) und Verdichtung gemessen. Was hier nicht "gemessen" bzw. aufgetragen ist - der aus dem jeweiligen Zündwinkel und Verdichtung abgeleitete Wirkungsgrad. Und darauf kommt am Ende eben auch an.
Beim Atkinson/Miller kannst du eben die Verdichtung und damit auch Leistung bzw. Nm/l durch bewusstes früh/spätschliessen opfern um den Zündwinkel in einen "guten" Bereich zu schieben, dass der Wirkungsgrad am Ende noch ausreichend gut ist. There is nothing like a free lunch.
Wie du an der Abbildung siehst - bei 14:1 ist mit kaum Zündwinkel noch möglich quasi nix mehr zu wollen.
Zitat:
@FWebe schrieb am 5. April 2021 um 15:35:06 Uhr:
Zitat:
@navec schrieb am 04. Apr. 2021 um 18:33:03 Uhr:
auch wenn du dessen Drehmomentverlauf aus irgendwelchen Gründen so toll findest.
Die Begründung ist doch sehr einfach gefunden:
Der Arbeitsbereich ist größer. Schau dir den 1.5 TSI (und nicht den 1.8er, weil dieser in keinem Aspekt vergleichbar ist) doch einfach mal im Vergleich an, es ist doch recht offensichtlich.
ab da gehen wir bereits nicht mehr konform.....
Wenn ich den 1,5TSI mit 150PS vergleichen will, würde ich von Ford den 1,5L-EcoBoost mit 150PS nehmen.
Den kann ich beim Vergleich nicht ausschließen.....den baut Ford doch, um auch in der 150PS-Klasse vertreten zu sein.
Diese Motoren dürften sich von Drehmoment-/Leistungsverlauf her nicht großartig unterscheiden.
Und ja, auch der 150PS-Eco-Boost hat eine kleineren "Arbeitsbereich" mit 240Nm, als der 180PS-EcoBoost, weil er eben weniger Spitzenleistung bringt. Geht physikalisch nicht anders....
Wenn ich den 1,5EcoBoost mit 180PS vergleichen will, muss ich schon ca in der gleichen Benziner-PS-Klasse bleiben.
Dass die Spitzenleistung ca gleich ist, liegt auf der Hand und wenn ich wissen will, wie das Leistungs-/Drehmomentniveau zwischen Leerlauf und Nenndrehzahl aussieht, vergleiche ich die Flächen unter den Drehmomentkurven.
Wenn ich das mache, sehe ich, dass der 180PS-Ford-EcoBoost einen großen "Arbeitsbereich"hat, aber eben nur auf relativ geringem Drehmoment- und Leistungsniveau.
Der 1,8TSI mit 320Nm hat, bezogen auf die 240Nm-Grenze einen ca gleich großen Arbeitsbereich, aber er kann eben auch 320Nm in einem immer noch relativ großen Arbeitsbereich generieren und das kann der Ford-Motor nicht.
Von daher:
Was nützt mir das große Drehmomentplateau des Ford EcoBoost, wenn es lediglich auf auf bescheidenem Niveau ist?
Stelle dir lieber mal die Frage, weswegen Ford diese 240Nm-Grenze so peinlich einhält? Die ist ja, wie alle Drehmomentplateaus, auch nur "künstlich". Wenn man ihn ließe, würde der Motor im mittleren Drehzahlbereich ganz sicher mehr, als 240Nm bringen können.
Wäre das dann ein schlechterer Motor?
nein, nur der Aufwand, den Motor für das erhöhte Drehmoment fit zu machen, wäre größer.
Der 1,8TSI ist aus deiner Sicht nicht vergleichbar, weil er eben in allen Belangen den Ford-Motor, der nun mal leider in der gleichen Leistungsliga mitspielen muss, in den Schatten stellt.
Als Kunde wüsste ich keinen Grund, weswegen ich in der 180PS-Klasse den Fordmotor, anstatt des Audimotors wählen sollte.
Weil das Drehmomentplateau so nett aussieht?
Der Ford-Motor bringt ja fahrdynamisch gegenüber dem Audi-Motor nur Nachteile.
Warum sollte ich im gesamten mittleren Drehzahlbereich auf ordentlich mehr Leistung verzichten?
Es ist doch prinzipiell keine besondere Kunst, einen 1,5L-Turbo-Benziner von 150 auf 180PS zu bringen.
Jeder Tuner kann das....
Dazu wird letztendlich das Drehmoment durch höheren Maximal-Ladedruck angehoben, so dass man bei höherer Drehzahl eben auf die angepeilten 180PS kommt, weil der Drehmomentberg höher geworden ist.
Dadurch kommt dieser Motor im mittleren Drehzahlbereich aber ca schon auf 300Nm.
Das ehemalige Drehmomentmaximum von 240/250Nm wandert dadurch automatisch weiter in Richtung Nenndrehzahl
Mit dem höheren Maximaldrehmoment belaste ich den Motor stärker und die Grenzen von Getriebe plus Kupplung können dann ebenfalls überschritten werden.
Das bedeutet mehr Verschleiß, welchen sich vielleicht ein Tuner erlauben kann, aber sicher kein biederer Autohersteller, der für das Ganze auch noch volle Garantie geben muss.
Dem kann man größtenteils aus dem Weg gehen, in dem man das Drehmoment im mittleren Bereich so begrenzt, dass quasi das alte Drehmomentmaximum wieder herstellt ist. Dann entsteht automatisch ein Drehmomentplateau was weiter in Richtung Nenndrehzahl reicht und dann hast du deinen großen Arbeitsbereich, von dem du so schwärmst.
Beim 1,8TSI Ver 3 mit 250Nm wurde das letztendlich so gemacht. Auch der hat daurch einen sehr großen Arbeitsbereich, so wie du ihn für wichtig hälst.
Was du daran so toll findest, erschließt sich mir allerdings nicht....
So ähnlich scheint das m.E. bei Ford gelaufen zu sein. Mit der Methode spart man ordentlich Kosten und muss eventuell lediglich die Kühlung wegen möglicher, größerer Abwärme (höhere Nennleistung) etwas leistungsfähiger dimensionieren.
Skoda hat durch die Verwendung des 1,8TSI mit nur 250Nm und dadurch "tollem" Arbeitsbereich im Octavia 3 zumindest ordentlich Kosten bei den Getrieben gespart.
Die Frage ist doch eher, ist der 1,5l mit 200NM an der Grenze oder nur wegen des Getriebes gedrosselt.
Oder sind die 220NM die nicht gedrosselte Variante, da das Getriebe nicht die Grenze darstellt. Sondern hier Miller.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 6. April 2021 um 17:25:37 Uhr:
Die Frage ist doch eher, ist der 1,5l mit 200NM an der Grenze oder nur wegen des Getriebes gedrosselt.
Oder sind die 220NM die nicht gedrosselte Variante, da das Getriebe nicht die Grenze darstellt. Sondern hier Miller.
250Nm waren beim Miller 1,5TSI offenbar nicht drin.
Die nächst kleinere (und günstigere) Handschaltgetriebestufe hat 200Nm maximales Eingangsdrehmoment, also sind es beim Miller halt 200Nm geworden und nicht 218,5Nm, die eventuell möglich gewesen wären.
Wir reden gerade beim Tiguan 130PS Handschalter, den gibt es mit 220NM.
Jetzt bleibt nur die Frage, wurde der bei der Verdichtung reduziert oder ist Miller wie beim 200NM vorhanden und nur dort das Drehmoment wegen der anderen Getriebe reduziert oder die Verdichtung ist bei dem Gesamtpaket auch so zu gewährleisten. Und nicht wie beim 1.0 reduziert.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 6. April 2021 um 17:52:59 Uhr:
Wir reden gerade beim Tiguan 130PS Handschalter, den gibt es mit 220NM.
Jetzt bleibt nur die Frage, wurde der bei der Verdichtung reduziert oder ist Miller wie beim 200NM vorhanden und nur dort das Drehmoment wegen der anderen Getriebe reduziert oder die Verdichtung ist bei dem Gesamtpaket auch so zu gewährleisten.
Beim Tiguan (ist ja ein riesiges SUV mit relativ großer Anhängelast...) hat man m.E. schon öfters etwas größer dimensionierte Getriebe genommen.
Der hat mit 130PS-TSI immerhin ein zul ZugGG bei 12% von rund 3500kg.
Ich vermute, dass das der Grund ist, weswegen ein größeres Getriebe (MQ250 als Handschalter) genommen wurde (anstatt des sonst üblichen MQ200) und daher die "vollen" 220Nm, die der Miller-TSI schafft, zur Geltung kommen durften....
Das ist klar.
Frage von GaryK war, musste dafür die Verdichtung reduziert werden. Wobei, meine Frage.
Anschließend die Frage, läuft dann die Zylinderabschaltung auch mit mehr als 75NM.
Denn die ist beim 200NM sensibler als beim 250NM und sollte trotzdem den Miller Zyklus abdecken.
Im Golf scheint es kein Nachteil, weniger ACT im Vergleich zum 250NM Motor wird kompensiert durch Miller.
Ich habe ja schon öfter angemerkt, der 200NM ist deutlich weniger im Zweizylinderbetrieb als der 250NM.
Miller scheint es trotzdem zu kompensieren.
Ich denke mal, dass die 220Nm ohne Hardwareänderungen am Motor zustande kommen. Für diese relativ geringe Drehmomentanhebung wäre der Aufwand sicher nicht wirtschaftlich.
Außerdem dürfte die Stückzahl der Tiguan mit diesem Motor nicht so sehr groß sein und der Tiguan hat insgesamt nicht den Anteil der leichteren Fz, die mit 200Nm beim 130PS-Motor auskommen müssen.
Vielleicht sind auch 220NM ganz normal und der 200NM ist nur wegen dem Getriebe gedrosselt.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 7. April 2021 um 08:51:53 Uhr:
Vielleicht sind auch 220NM ganz normal und der 200NM ist nur wegen dem Getriebe gedrosselt.
Liest du eigentlich auch noch was andere geschrieben haben.....