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neue 4-Zylinder CR-Motoren

Themenstarteram 2. Juli 2007 um 19:42

Geschätzte Gemeinde!

Nun soll ja bald der "neue" 4er CR-Tdi kommen. Wird bloß auf die alte PD-Konstruktion ein neuer Zylinderkopf draufgesetzt oder ist das wirklich eine Neukonstruktion? Vor allem aber, bleibt uns der extrem langhubige Charakter (Bohrung/Hub = 81/95,5) erhalten oder nützt der Konzern die Chance, einen wirklich leisen Motor zu bringen.

Ich würde mir einen wirklich laufruhigen und drehfreudigen Motor wünschen, habe aber so meine Zweifel, ob man bei VAG erkannt hat, wie sehr die Kunden heutzutage auf die Akustik achten. Ich hätte mir persönlich nie einen Pumpedüse-Motor gekauft.

Oder liege ich etwa falsch und kann man auch mit der obigen Version einen ordentlichen Motor hinkriegen?

Wie sind eure Meinungen?

Gruß

lupo4rin

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182 Antworten

Der langhubige Charakter wird auf jeden Fall bleiben, weil ein Kurzhuber beim Diesel keinen Sinn macht. Erstens bleiben die Kolbengeschwindigkeiten trotz des hohen Hubs (durch die niedrige Drehzahl) im Rahmen und die Seitenkräfte auf Kolben werden in Verbindung mit einem langen Pleuel kleiner. Außerdem kommt es dem Drehmoment von dem der Diesel lebt zugute.

Man kann damit einen sehr ruhigen Motor hinkriegen, leider haben die deutschen Automobilhersteller davon noch nichts gehört, allen voran VAG mit ihrer Pumpedüse. Auch dem BMW x20d-Motor hört man seine Dieselnatur. Allein die starke Dämmung macht ihn im Innenraum sehr kultiviert.

Ein Beispiel könnten sich die Deutschen hier bei den Franzosen oder den Japanern (!) nehmen. Die Franzosen setzen wie die Japaner bei ihren größeren 4-Pott-Dieseln auf Ausgleichswellen. Diese Motoren erreichen eine Laufruhe die fast einem Sechszylinder gleicht.

Ich selber fahre den Honda 2.2i-CTDi (85 x 97.1, also auch ein Langhuber). Der Motor ist außer am Drehzahlmesser nicht als Diesel zu erkennen, auch außen hört er sich erst bei verschärftem Gasgeben nach Diesel an. Von der Laufruhe her ist es bis jetzt der beste 4-Pott-Diesel den ich je gefahren bin. Mein vorheriger V6-Benziner konnte da nicht mit. Im Übrigen ist der 2.2i-CTDi auch sehr drehfreudig.

Grüße,

Zeph

Themenstarteram 3. Juli 2007 um 11:40

Hi Zeph,

eine Probefahrt mit dem Honda 2,2 muss ich jetzt aber wirklich mal machen. Wie sind deine Verbrauchswerte?

Zum Thema Laufruhe ist mir nur aufgefallen, dass die besonders leisen 2 L Maschinen von Ford/PSA einen fast quadratischen Hub/Bohrung haben, bei gleichen Drehmomentwerten wie die VAG Motoren.

Liege ich mit der Grundannahme, dass langhubige Motoren einfach mehr Vibrationen verursachen, eigentlich richtig? Es gibt ja scheinbar auch genug Beispiele, die das Gegenteil nahelegen.

Interessant, dein Technikladen!

Grüße aus OÖ

Lupo

Also mein Verbrauch liegt bei ca. 7l/100km, was in Anbetracht meiner Fahrweise (sehr zügig), dem Gewicht (1400kg) und der gebotenen Leistung (offiziell 140PS, gemessen 157PS) gar nicht schlecht ist. Allerdings nicht so gut wie die PD-Konkurrenz....

Wenn du mal den 2.2er fährst wirst du überrascht sein. Ich hatte eine Aversion gegen Dieselmotoren mit nur 4-Zylindern, aber dieser hier hat mich vom Gegenteil überzeugt....

Langhubige Motoren verursachen Grundsätzlich noch keine Vibrationen, es ist viel mehr das Verhältnis Pleuellänge/Hub interresant. Denn je kürzer das Pleuel desto stärke die Auslenkung, desto höher die Vibrationen. Allerdings sind das eben Dinge die man mit Ausgleichswellen in den Griff bekommt.

Dies ist aber noch nicht alles beim i-CTDi, das Verbrennungsgeräusch ist auch leiser als bei üblichen CR-Dieseln. Obwohl auch ein Bosch System 2. Generation (1600bar) verbaut ist, läuft er ruhiger als andere Motoren mit selben System.

Du wirst überrascht sein, im positiven Sinne. Ein kleiner Makel wäre da noch, der Motor hat eine kleine Gedenksekunde bis der Turbo anspringt, dann geht's aber vehement vorwärts...

Grüße,

Zeph

Themenstarteram 3. Juli 2007 um 20:51

Hm, da die aktuellen 4-Zylinder ja noch auf dem uralten 827-Block basieren, mussten ja durch die ständige Hubraumerhöhung bei gleicher Bohrung die Pleuel immer kürzer werden, ergo dessen die Vibrationen immer stärker werden.

Und warum ist beim Honda das Verbrennungsgeräusch so extrem leise? Einfach durch eine geschickte Grundkonstruktion des Motors? Was außer das Einspritzsystem und Ausgleichswellen ist da noch bestimmend?

Und warum zum Teufel bringt VAG das nicht auf die Reihe?

Gruß

Lupo

Weil das nicht immer so einfach ist. Wer schonmal eine Simulation von Motorenentwicklern gesehen hat, wie die einzelnen Teile des Motors sich zueinander gegeneinander, und auch unterscheidlich stark ausdehnen, bewegen etc. der weiß das da nix mehr einfach ist.

Zitat:

Original geschrieben von lupo4ringe

Einfach durch eine geschickte Grundkonstruktion des Motors? Was außer das Einspritzsystem und Ausgleichswellen ist da noch bestimmend?

Das Verbrennungsgeräusch wird hauptsächlich bestimmt durch:

1.) Einspritzung

2.) Verwirbelung

3.) Verdichtung

Der i-CTDi läuft mit einer extrem geringen Verdichtung von nur 16.7:1, die VAG-TDI's immer noch mit 19:1. Dies bedingt schon mal das die Verbrennung weicher einsetzt, da die Temperatur bei der Kompression niedriger ist, aber offenbar immer noch ausreichend um den Kraftstoff zu zünden. Des weiteren bringt es NOx-mäßig etwas.

Die Einspritzung ist ein CR-System der 2. Generation (Magnetventile, 1600bar). Durch mehrfache Voreinspritzungen startet die Verbrennung nochmals etwas weicher.

Ein wichtiger Punkt ist die Verwirbelung im Brennraum. Der i-CTDi ist ein 4-Ventil-Motor. Die beiden Einlaßventile unterscheiden sich in der Konstruktion des Kanals. Während der eine schneckenförmig ist (Drallkanal), ist der andere gerade und breit (Füllungskanal). Der Ansaugkrümmer ist quasi zweigeteilt, die eine Hälfte geht auf die Füllungs-, die andere Hälfte auf die Drallkanäle. Mit einer Art Drosselklappe kann man nun die Füllungskanäle steuern. Je mehr Luft über die Füllungskanäle kommt, desto mehr Luft hat man im Brennraum, allerdings mit schlechterem Drall. Im Leerlauf (wo das Nageln besonders penetrant werden kann) ist der Füllungskanal zur Gänze verschlossen und nur der Drallkanal füttert die Zylinder. Dies sorgt für einen guten Drall und eine sehr weiche Verbrennung.

Diese Technik ist übrigen nicht neu, der 2.5 TDI V6 hatte dies schon. Allerdings braucht man dafür 2 Einlaßventile. Und damit kann VAG bei den R4-TDI nicht wirklich aufwarten (außer der eine 16V-PD-Motor, der wieder zurückgestuft wurde als das DPF kam). Ich weis aber nicht ob nicht die neuen CR-Dieseln 16V-Maschinen sind. Generell kann man sagen, das diese aufwändige Konstruktion des "Swirlstellers" normalerweise erst den größeren Motoren vorbehalten ist. Ich kenne jedenfalls nur den i-CTDi der dies bei nur 4 Zylindern hat.....

Ein weiterer Trick zur Laufruhe sind noch die "Offset-Zylinder". Das heißt, die Achse der Zylinderbohrungen läuft nicht durch das Zentrum der Kurbelwelle sondern ist um 6mm versetzt. Dies ermöglicht eine frühe Zündung und vermindert die Reibkräfte...

Grüße,

Zeph

Zitat:

Und damit kann VAG bei den R4-TDI nicht wirklich aufwarten (außer der eine 16V-PD-Motor, der wieder zurückgestuft wurde als das DPF kam).

Der 2.0 125 kW TDI/PD hat diese Technologie mit der Ansaugsteuerung.

Der auf dem genannten 16V-Motor aufbaut....

... aber auch über nen DPF verfügt.

Ohne DPF gibts den Motor auch nach wie vor, dann jedoch mit 103 kW. Ausgleichswellen haben die mittlerweile auch.

 

Bollo

Ich verstehe sowieso nicht, warum beim der 103kW-Variante die Anzahl der Ventile vom Vorhandensein eines DPF abhängt....

Grüße,

Zeph

Das hat mit den Vorgaben und Wirtschaftlichkeit zu tun. Der 103kW-4-Ventiler erreicht auch ohne DPF Euro 4, mit DPF reicht dafür der 2-Ventiler. Dieser ist für den Hersteller natürlich entsprechend günstiger.

 

Bollo

Ah, verstehe, dennoch dieses Sparen ist offenbar der Grund, warum die PD-TDI's den übrigen CR-Dieseln nachhängen. Ich kenne keinen anderen Hersteller, der noch 2-Ventiler baut (Opel, BMW, Mercedes, Honda alles Vierventiler).

Es ist zwar richtig, das man die Ventile nicht braucht um die Leistung zu erreichen, aber die Brennraumgestaltung ist beim 4-Ventiler günstiger (leisere Verbrennung), da die Enspritzdüse genau in der Mitte des Brennraums sitzt. Bei 2V-Motoren ist dies nicht möglich die Düse sitzt immer irgendwie dezentral.

Grüße,

Zeph

Der Sinn eines Langhubers ist die ideale ausnutzung der "geleisteten Arbeit" unter der Kurve im p-v-Diagramm.

Wi = Fi*s (s = Hub) je länger der Hub desto besser wird die Energie der gase genutzt!

Ausserdem leiden Kurzhuber unter auf Grund ihrer Bauform unter einer Grösseren Oberfläche am Kolben/ Zylinderwand, was zusätzliche Energieverluste birgt.

Ein kurzer Hub dient nur zur Reduzierung der Kolbengeschwindigkeiten, welche beim Diesel nicht die 1. Prio hat.

Die Laufkultur wird bestimmt durch den Zündabstand, die rotierenden & ozilierenden Massen, dem Spiel des Kolben im Zylinder und dem (Lamda Pl. = r (Krurbelradius) / l (Pleulstangenlänge) und den schwingenden Gassäulen.

Dazu kommt der Druckanstieg während der Verbrennung, und kann mit Hilfe der Mehrfacheinsprizung reduziert werden.

Zitat:

Original geschrieben von Atomicfan2003

Der Sinn eines Langhubers ist die ideale ausnutzung der "geleisteten Arbeit" unter der Kurve im p-v-Diagramm.

Wi = Fi*s (s = Hub) je länger der Hub desto besser wird die Energie der gase genutzt!

Das ist so nicht korrekt, denn wenn man bei gegebenem Hubraum den Hub verkürzt steigt folglich die Kolbenfläche. Dies hat bei gleichem Mittendruck eine höhere Kraft am Pleuel zur Folge. Während s in der Formel sinkt steigt aber Fi um den gleichen Faktor.

Allein die Reibungsverluste (Kolbenpressung an die Zylinderwände, Reibung in den Lagern da höhere Kraft) steigen beim Kurzhuber an. Mit der direkten Effizienz hat dies jedoch nichts zu tun. Diese mit dem möglichen Expansionsgrad (vulgo Verdichtung), das hat aber nicht direkt was mit Langhuber zu tun.

Grüße,

Zeph

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