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:
War es nicht Boba der schon 30000€ in Teile verheizt hat?
Wo getestet wird da fallen späne, was meinste wieviel Motoren beim Hersteller auf dem Prüfstand hopps gehen.
Zitat:
Schön wenn der Motor hält, aber der Rest einem immer abraucht 😉
Wenn du das Getriebe meinst, solltest du wissen dass er mit 1000NM ein Seriengetriebe fährt. Natürlich kann er auch bei quaife oder sqs ein speziellen radsatz bestellen, dann hält auch das getriebe.
http://www.spb-racing.de/prestashop/img/p/19-262-thickbox.jpg
Oder gleich das neue 4wellen getriebe was HGP im r36 biturbo fährt aber das hat halt noch seinen preis.
Zitat:
Ich kann mich recht gut daran erinnern, dass Mercedes seinem neuen V6 CDI Dieselmotor (hatte damals knapp über 220 PS aus 3 Litern) hochoffiziell mit Anwesenheit der Presse einem Dauervollgastest auf einem Hochgeschwindigkeitsring unterzogen hat, nur unterbrochen durch Tankpausen und Fahrerwechsel. Das haben die mindestens 160.000 km lang gemacht (wenn nicht mehr, weiß die genaue Wegstrecke nicht mehr). Jedenfalls hielt der Motor locker durch.
Der vergleich hingt doch etwas, wir sprechen beim cdi von einer Literleistung von gerade mal 73ps.
Das ist vergleichbar mit einem vw 1,8l 16v und gerade mal 0,8bar ladedruck, das ist mit einem k03s zu stemmern der bei ca 2000rpm voll da ist und auch vollgas ohne weiteres verträgt. Wobei man benzin und diesel auch so nicht vergleichen kann.
Zitat:
Original geschrieben von Anarchie-99
Wobei man benzin und diesel auch so nicht vergleichen kann.
Genau das ist der Punkt! Für einen Dieselmotor stellt diese Literlestung eine größere Belastung dar, weil die Nenndrehzahl niedriger liegt und die Leistung über erhöhte Innendrucke generiert werden muss.
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Dauervolllast stellt keineswegs einen optimalen Betriebszustand dar.Zitat:
Original geschrieben von kerberos
Wenn man einen Motor so fährt, hält er zwangsläufig, weil er in seiner optimalen Umgebung und Temperatur betrieben wird.
Es ist aber eine optimale Umgebung. Der Motor wird stärker belastet, wenn er bei -15° angelassen und nach 5 km wieder abgestellt wird.
Bei diesem Test dürften eher andere Teile die Hufe hochreissen, nicht der Motor. Vermutlich lag die Drehzahl auch noch im Wohlfühlbereich.
Thread erst jetzt entdeckt....
Zitat:
@SRAM schrieb am 14. Juli 2013 um 14:01:07 Uhr:
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 !
P.S.: wer die Thermodynamik dahinter nicht verstanden hat, dem erkläre ich sie gerne. Ich hab sogar alles, was oben steht mal exemplarisch durchgerechnet.
Aber das ist doch denke ich genau der Punkt, bei Teillast effizienter zu sein als ein großer Sauger mit vergleichbarer Leistung. Denn wie du oben schreibst "ein Sauger geringeren Hubraums" ist ohne Turbo gesehen näher an seiner "natürlichen Volllast" und damit der spezifische Verbrauch dementsprechend niedriger. (z.B. 50kW bei einem 1,2 l Sauger bringen einen sehr hohen Füllungsgrad und daher nicht nur weniger Reibungs- sondern auch geringere Drosselverluste als ein 2,0l bei gleicher Leistungsabgabe).
Bei Volllast und Abrufen der Leistung für Fahrspaß, bin ich voll bei dir und verstehe, dass die ungünstigeren Eigenschaften der Vollastanreicherung um die Temperaturen zu begrenzen und den relativ zur Gemischmenge verringerten Expansionsraum und letztlich die um den Druck zu begrenzen niedrigere Verdichtung kontraproduktiv sind (letzteres widerlegt gerade den Vorteil den ich mit meinen Punkt mit der "natürlichen Volllast" sah, weil die Verdichtung niedriger als beim Sauger). Selbst im hoch gelobten Saab SVC-Motor, der nur das Thema mit der Verdichtung löste. Mazda mit seinen simulierten Atkinson-Zyklen hat da echt individuelle Stärke bewiesen. Allerdings ist die rechnerische Verdichtung (14:1) dort natürlich tatsächlich auch geringer, wenn man beim Verdichtungstakt das Einlassventil noch n Weilchen offen hält....aber das sei dem Marketing verziehen.
Grundsätzlich im Alltagsbetrieb ruft man aber meist ( also ich zumindest) selten Volllast ab und für den Vorort bis Innenstadt verkehr mit 60-70km/h ist das eigentlich genau die Konstellation für die so ein Mikromotörchen funktioniert. (1,2 Tce 130 von Renault)
Grüße und Danke für die Aufschlauung.
Horsti
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Zitat:
@Friesel schrieb am 14. Juli 2013 um 18:21:04 Uhr:
MoinMit dem Ladeluftkühler laufe ich immernoch nicht so ganz dakor mit Sram. Das der Turbo mehr Luft in den Motor bringt, leider aber auch mehr Wärme, was die höhere Verdichtung nicht wieder reinholen kann, das ist mir verständlich und auch klar. Zwar bei gleichem Hubraum und Drehzahl mehr Leistung, aber eben auch mehr Verbrauch bei gleicher Leistungsabgabe wie ohne Turbo.
Das ein Ladeluftkühler aber auch Wirkungsgrad senkend sein soll, das verstehe ich jetzt weder theoretisch noch praktisch. Würde ja bedeuten, das mein Motor ohne LLK weniger Verbauchen würde als mit, und das kann ich nicht bestätigen.
Was ich, aus einem anderen Bereich, bestätigen kann ist ein steigender Verbrauch bei steigender Ladelufttemperatur, und eben ein fallender bei fallendem. Die abgegebene Leistung bleibt hierbei exakt gleich.
Erklär mir das bitte, wo dann mein Denkfehler ist.
Moin
Björn
Doch ist so.......z.B. Das Erdgas was in Gaskraftwerken verbrannt wird in einer Gasturbine wird auf ca. 130°C vorgeheizt bevor es in die Turbinenverdichter geht. Der Wirkungsgrad gewinn schlägt die Aufheizenergie sogar sehr deutlich. Das Gemisch ist dann vorm Verbrennen heißer und höhere Temp = höherer Wirkungsgrad.
man darf aber turbine nicht gleich otto setzen.
da heißt zu warme ansaugluft -> klopfen.
entweder motor putt oder zündung zurückfahren. beides ungut für guten wirkungsgrad.
schlimmstenfalls loch im kolben oder gegrillter turbo. ganz schlechter wirkungsgrad😁
das ist auch beim Kreisprozess des Ottomotors so - spezial Fall des Seiliger-Kreisprozess (reine isochore Wärmezufuhr)
nur läuft die Gastubine an einem Betriebspunkt und der Otto- und Dieselmotor müssen im Auto an vielen Betriebspunkten laufen
Vor allem hat die Gasturbine eine leidlich stationär brennende Flamme, der Ottomotor/Diesel brennt nur einmal "stationär". Dann kommt nämlich die Feuerwehr...
Zitat:
@sukkubus schrieb am 3. März 2015 um 18:05:29 Uhr:
man darf aber turbine nicht gleich otto setzen.
da heißt zu warme ansaugluft -> klopfen.
entweder motor putt oder zündung zurückfahren. beides ungut für guten wirkungsgrad.
schlimmstenfalls loch im kolben oder gegrillter turbo. ganz schlechter wirkungsgrad😁
Mir gings nur um die Temperatur des Brennstoffes bzw. Gemisches und davon abhängig der veränderte Wirkungsgrad, nicht um den Vergleich der Maschinen. 1600grad Verbrennungstemperatur wie in ner großen GT wird man nicht im Otto haben wollen.
Was ist eigentlich aus den doppelkolbenzweitakter geworden, den so n Erfinder in China bauen lassen wollte. Auch 2 Takt Diesel im PKW werden wohl beforscht bei Renault, hatte ich mal gelesen. Gibts da News zu?
Studien, aber in Serie wird so etwas nicht kommen.
Man kann dann ja nicht mehr die Gleichteile Strategie fahren. ;-)
Um auf den Ausgangspunkt zurück zu kommen, finde ich die ganze ursprünglich Argumentation reichlich verdreht/eindimensional. Mal so rausgepickt:
- Hat überhaupt jemand behauptet, dass ein Turbo als solche den Wirkungsgrad verbessern würde? Aufladung dient der Leistungsteigerung! Das mit Downsizing-Konzepten Verbrauchsverbesserungen erreichbar sind, hat nichts mit dem Turbo als solchen zu tun. (Jedes andere Konzept, dass in Kombination mit einem kleinvolumigen Motor für die Grundlast dann Zusatzleistung für die Spitzenanforderung bereitstellt, würde seinen Zweck auch erfüllen.)
- Völlig ausgeblendet wird, dass die thermische Energie, die der Turbolader nutzt, ansonsten einfach ungenutzt im Auspuff verpuffen würde. Beim Turbo verbessert sie immerhin die Zylinderfüllung (--> Leistung bei Bedarf).
- Einem aufgeladenen Motor vorzuwerfen, dass er mit seinem Ladeluft-Kühler den Wirkungsgrad verschlechtert, sollte dann logischerweise zu einer Forderung führen, dass Sauger eine Ansaugluftheizung haben sollten, um den Wirkungsgrad zu verbessern. Warum kommt nur keiner auf die Idee? 😉 Warum nur, wird konstruktiv dafür gesorgt, dass möglichst kühle Luft angesaugt wird?
Diese rein thermodynamische Betrachtung aus dem Studienbuch greift zu kurz, ist sinnverzerrend.
Zur Nachvollziehbarkeit: Ein Turbo im Abgastrakt erhöht doch den Strömungswiederstand.
Muss nicht dann dieser höhere Widerstand vom abgasausschiebenden Kolben teilweise zusätzlich aufgebracht werden?
Dafür sind dessen Drosselverluste ziemlich weg. Und bei gleicher Leistung kann ein kleinerer Motor mit weniger beweglichen Massen gebaut werden, was den Verbrauch spürbar reduziert. Naja, je nach Lastbereich. Bei Vollgas hat der Turbo sogar thermodynamische Nachteile, da dessen Verdichtung durch die Klopfgrenze limitiert ist. Und Verdichtung bringt (auch) den Wirkungsgrad.
Zitat:
@GaryK schrieb am 5. März 2015 um 20:53:52 Uhr:
Dafür sind dessen Drosselverluste ziemlich weg. Und bei gleicher Leistung kann ein kleinerer Motor mit weniger beweglichen Massen gebaut werden, was den Verbrauch spürbar reduziert. Naja, je nach Lastbereich. Bei Vollgas hat der Turbo sogar thermodynamische Nachteile, da dessen Verdichtung durch die Klopfgrenze limitiert ist. Und Verdichtung bringt (auch) den Wirkungsgrad.
Ja man muss halt die Menge aller Betriebspunkte auf einen Nenner bringen, die insgesamt entsprechend der üblichen Nutzung im Schnitt die effizientesten sind. Aber klar ist auf jeden Fall dass die Kisten auf den Nefz abzielen...unbestritten....
Ich bin ja mal wirklich gespannt, wie sich die Erneuerung des Fahrzyklusses auf die motorische Entwicklung auswirkt. Die maximale Geschwindigkeit steigt zwar nur von 120 km/h auf 131 km/h, aber das Lastniveau ist generell höher.