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
Ja, eben. Ich habe deine Aussage ja nur bestätigt.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 7. April 2021 um 09:38:38 Uhr:
Ja, eben. Ich habe deine Aussage ja nur bestätigt.
so kann man sich diesen Text auch zurecht reden....
Das ist jetzt deine Interpretation. Ich habe ja nicht deinen Text zitiert, es geht auch um GaryK, der ja vermutet, so wie ich ihn verstanden habe, dass 200NM für die 13:1 Verdichtung das höchste sein könnten.
Ich guck einfach mal was ein Leistungsmotor wie der CLA45 kann. Rund 400 ps, 475 Nm, 2l. Verdichtung 8.5 zu 1 im M133 Block. Klopfgrenze ist für beide "annähernd gleich" weil gleicher Sprit und ausreichend ähnliche Brennräume.
Einfach skaliert:
* 2.0 auf 1.5 Liter - "nur" noch 356 Nm
* 12,5 statt 8.5 als Verdichtung - 242 Nm
Wenn du nun den ZZP oben etwas "opferst" und somit unten etwas verbesserst um von "Leistung obenrum" auf "Verbrauch, Alltag" zu gehen bzw. 95 statt 98 Oktan - weit biste von 200 Nm nicht weg. Was eine recht robuste Auslegung bedeutet. Guck dir das oben gepostete Diagramm an, wie der Zündwinkel wandert wenn man die Verdichtung hochnimmt. Und der Zündwinkel hat massiv Einfluss auf die abrufbare Leistung bzw. das jeweilige Moment.
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Das Problem beim Miller TSI ist auch maßgeblich der VTG Turbolader, der "darf" nur 880° C Abgastemperatur sehen. Auch mit ein Grund wieso man VTG nicht ohne Miller einsetzt, da die im Vergleich zur Kompression "zusätzliche" Expansion dir das Arbeitsgas kühlt und die Abgastemperatur senkt.
Stimmt so nicht. Porsche 718 Boxter S, 2,5l Hubraum, Verdichtung 9,5:1 VTG-Lader, 350PS....
Gruß
Gravitar
Porsche verwendet anderes Material beim VTG Lader. Stimmt also doch.
Hm, anderes Material macht aus einem VTG-Lader etwas anderes....?
Gruß
Gravtar
PS: Bezug war eins höher die Aussage, VTG gäbe es nur mit Miller..
Zitat:
@Gravitar schrieb am 7. April 2021 um 19:54:25 Uhr:
Hm, anderes Material macht aus einem VTG-Lader etwas anderes....?Gruß
Gravtar
PS: Bezug war eins höher die Aussage, VTG gäbe es nur mit Miller..
Hi,
ich denke, das war anders gemeint. Es bezog sich auf nicht auf einen "Miller" sondern auf einen "Miller TSI". Oder umgekehrt betrachtet, bei einem TSI ohne Miller werden keine VTG eingesetzt. 😉
Ich habs im Post fett markiert.
Zitat:
@IncOtto schrieb am 7. April 2021 um 10:41:39 Uhr:
Das Problem beim Miller TSI ist auch maßgeblich der VTG Turbolader, der "darf" nur 880° C Abgastemperatur sehen. Auch mit ein Grund wieso man VTG nicht ohne Miller einsetzt, da die im Vergleich zur Kompression "zusätzliche" Expansion dir das Arbeitsgas kühlt und die Abgastemperatur senkt.
.
Dass andere Hersteller schon vorher VTG Lader bei Ottomotoren ohne Miller eingesetzt haben, geschenkt. 😉
In einem heise Auto Artikel über den 1.5 TSI evo mit VTG Lader wurde das kurz beleuchtet.
heise Autos, 05.01.2017, von Florian Pillau
Volkswagen bringt Ottomotor mit VTG-Lader zusammen
"(...)
So viel Aufwand im Großserienmotor?
Volkswagen hat auf dem 37. Wiener Motorensymposium eine neue Entwicklungsstufe seines Massenmotors vorgestellt. ... Aufhorchen ließ aber der Einsatz eines Turbolader mit einem verstellbaren Lufteinlauf (kurz „VTG“ von „variable Turbinen Geometrie“). ... Für Ottomotoren war diese Bauweise in der Großserie allerdings kaum geeignet, denn ihre rund 100 Grad höhere Abgastemperatur erfordert teurere Materialien und eine aufwendigere Fertigung.
1989 kam es zu einem Kleinstserieneinsatz in nur 500 Dodge Shelby CSX VNT. Honda baute zwischen 1988 und 1990 eine Serie seines Legend, hier hieß VTG recht anschaulich „Wing Turbo“. In größerem Maßstab baute Porsche sie dann seit 2006 in den 911 Turbo (997 und 991). Alle profitierten vom frühen und schnellen Ansprechen des Laders und seinem langen Atem. Bei keinem der drei genannten Autos ging es jedoch um maximal gesteigerte Kosten- oder Betriebseffizienz.
(...)"
VG myinfo
Danke für die Zusatzinfo...
Gruß
Gravitar
Zitat:
@Gravitar schrieb am 7. April 2021 um 19:54:25 Uhr:
Hm, anderes Material macht aus einem VTG-Lader etwas anderes....?
Jein. Es macht vor allen Dingen "teuer". Versuche Inconel "spanabhebend" zu bearbeiten. Das Zeugs kannste billiger 3D-drucken als fräsen.
Hieß es nicht irgendwo, dass VTG aus "normalen" Materialien am Otto kein Problem sei, wenn der Auspuffkrümmer im Kopf, und damit in der Kühlung, integriert sei?
Wobe ich mich wundere, weil es sonst immer hieß, das Abgas muss möglichst heiß sein, damit der Kat sofort arbeiten kann.
Jein. Abgas kann beim Otto bis 1050°C erreichen. Das ist für einen Kat klar zuviel. Zudem hat jeder Turbo einen Staudruck und Druck/Temperatur kannste gegeneinander tauschen. Nach einem Turbo ists eh noch etwas kälter. Mehr als ein paar hundert Grad braucht der Kat nicht um anzuspringen.
Dass beim Otto eine langfristig funktionierende VTG ohne Miller bzw. substanzielle Drehzahlbegrenzung möglich ist - ich hab starke Zweifel.
Zitat:
@GaryK schrieb am 8. April 2021 um 09:06:53 Uhr:
Dass beim Otto eine langfristig funktionierende VTG ohne Miller bzw. substanzielle Drehzahlbegrenzung möglich ist - ich hab starke Zweifel.
Was bei den aktuellen Motorgenerationen noch dazu kommt ist der Verzicht von Volllastanreicherung über den ganzen Kennfeldbereich. Damit hat man Jahrzehntelang die Turbos vor zu hohen Abgastemperaturen bewahrt und beim Sauger mehr Drehmoment geholt. Aber dafür ordentlich HC/CO rausgeblasen und quasi keine Katalysatorwirkung.
Die Möglichkeit der Anfettung hatten die VTG-Ottos, die weiter oben genannt werden, noch. Wie es Porsche beim 718 treibt, keine Ahnung. Wäre aber auch interessant.
bei den "normalen" TSIs der Baureihe EA211 wird meines Wissens immer noch angereichert.