Turbobenziner: Abhängigkeit des Verbrauchs von Fahrweise
Die Meinung ist weit verbreitet, dass Downsizing-Benziner ihre auf dem Papier niedrigen Verbrauchswerte nur bei angepasster Fahrweise einhalten. Zum Beispiel heißt es in einem Autotest vom ADAC (Peugeot 508 1.6 PureTech 180 Allure EAT8): „Insgesamt gesehen ist der Verbrauch heutzutage recht hoch, er hängt aber wie so oft bei Turbobenzinern stark von der Fahrweise ab“.
Ich fahre einen Berlingo (3. Generation) mit dem kleineren 1.2 PureTech Motor und der gleichen Wandlerautomatik und mache mir einen Sport daraus, möglichst sparsam zu fahren.
Zu dem 1.2 PureTech Motor liefert PSA ein Diagramm welches zeigt, dass der geringste Verbrauch CO2-Emissionen von 237 g/kWh entspricht. Dieser optimale Punkt liegt bei 2700 1/min und mittlerem Druck. PSA gibt aber auch an, dass der Bereich mit geringem Verbrauch (<= 240 g/kWh) sehr groß ist und sich bei mittleren Drücken von 1250 bis 4500 1/min erstreckt. Das Diagramm findet sich z.B. auf Seite 43 folgender Präsentation https://www.arts-et-metiers.asso.fr/.../840_compte_rendu.pdf
Nun zu meiner Frage: sollte beim 1.2 PureTech, einem typischen modernen Turbobenziner, der Verbrauch angesichts des Diagramms nicht gerade besonders *unabhängig* von der Fahrweise sein, zumindest weniger abhängig als bei anderen Motoren? Also gerade das Gegenteil der oben zitierten Behauptung? Oder spielen andere Faktoren eine Rolle? Welche?
Mir ist die Problematik des höheren Verbrauchs durch Volllastanreicherung bekannt. Aber kommt man bei einigermaßen gemäßigter Fahrweise überhaupt in diesen Bereich? Zumal beim 1.2 PureTech Vorkehrungen getroffen worden sind um die Volllastanreicherung zu vermeiden.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@Duke711 schrieb am 23. Juli 2020 um 00:55:05 Uhr:
Problem 1.
Bechleunigung aus dem Stand:a = (200000 / 0) / 1600 = 0
Zitat:
@Timmerings Jan schrieb am 22. Juli 2020 um 22:03:29 Uhr:
Weit daneben. Du verwechselt "mal Null" mit "durch Null".
Ich glaube Du verwechselst hier was. Aber sicher kommt hier noch ein Lösungsvorschlag wie man die o.g. Gleichung lösen kann, die ist übrigens so richtig. Mit Doppelbrüchen scheinst Du wohl so deine Schwierigkeiten zu haben?
Der Punkt geht an Timmerings Jan: Der erste Bruch lautet a = (200000 / 0). Und das geht gegen Unendlich. Der zweite Bruch / 1600 tut da nichts mehr zur Sache. Die
theoretischeBeschleunigung bei v = 0 ist also Unendlich, nicht Null.
Zitat:
@Duke711 schrieb am 23. Juli 2020 um 00:55:05 Uhr:
Zitat:
@Timmerings Jan schrieb am 22. Juli 2020 um 22:03:29 Uhr:
Und wenn dir jetzt noch klar wird, dass (2 * pi * r * rpm * I * 60) nichts anderes als eine komplizierte Schreibweise für die Geschwindigkeit ist, steht da:a = P / (v * m)
Was, oh Wunder, genau die Gleichung ist, die so vehement ablehnst.
Ich bitte doch etws mehr um Respekt, wenn Du schon einen Sachverhalt als falsch deklarierst, sollte Du dich wengisten noch um eine sachliche Begründung bemühen.
Du verräst uns sicher wie Du mit a = P / (v * m) eine Beschleunigung aus dem Stand ermittelst. Solange hier keine sachlichen Argumente folgen stufe ich deinen Kommentar als unseriös ohne nenneswerten Inhalt ein. Ebenso verräst Du uns mit a = P / (v * m) wie Du hier den Beschleunigunsverlauf innerhalb einer einzelnen Übersetzung genau auflösen kannst.
Auch ein Punkt für Timmerings Jan (abgesehen von der Tatsache, dass die Formel korrekt lautet:
(2 * pi * r * rpm
/I * 60).
Und jetzt mal zum Wesentlichen:
Die beiden Fraktionen "Leistung" und "Drehmoment" stehen sich hier derart verbissen gegenüber, dass sie gar nicht mehr merken, dass beide Recht haben und lediglich dieselben physikalischen Zusammenhänge aus zwei verschiedenen Blickwinkeln betrachten.
In meiner beruflichen Tätigkeit habe ich ebenfalls schon nette Modelle zur Berechnung der Fahrzeugbewegung erstellt. Dabei habe ich tatsächlich, dem alten Newton folgend, ebenfalls den naheliegenden Weg über die Kraft respektive Drehmoment genommen. Letztlich wird ein Fahrzeug durch das Überschussmoment, welches am Rad anliegt, beschleunigt. Also das Moment, welches nach Abzug der zu überwindenden Roll- und Luftwiderstandsmomente übrig bleibt. Zur Vereinfachung lasse ich diese im Folgenden weg, betrachte also nur niedrige Geschwindigkeiten.
Dann ist die momentane Beschleunigung in einem festen Gang tatsächlich proportional zum Raddrehmoment und über die Getriebeübersetzung somit zum Motordrehmoment. Das erklärt einleuchtend, weshalb in höheren Gängen die Beschleunigung niedriger ausfällt.
So, nachdem ich jetzt der Momentenfraktion Recht gegeben habe, kommt nun die Leistungsfraktion dran:
Wann erreiche ich bei einer bestimmten Geschwindigkeit die höchste Beschleunigung? Nun, wie wir oben festgestellt haben dann, wenn das Radmoment am größten ist. Mit einer bestimmten Geschwindigkeit ist aber untrennbar eine bestimmte Raddrehzahl verbunden. mit dieser und dem Raddrehmoment lässt sich leicht die Radleistung ausrechnen. Also folgt ganz logisch, dass zur Erzielung einer hohen Beschleunigung die Radleistung möglichst hoch sein muss. Und das erreicht man, indem man die Getriebeübersetzung (Gang) so wählt, dass der Motor möglichst in seinem Leistungsmaximum betrieben wird.
Die Höchstgeschwindigkeit erreicht man dann, wenn das Gleichgewicht aus Fahrwiderständen und Antriebsleistung auf den Punkt der Motorhöchstleistung fällt.
Beide Fraktionen vergessen hier häufig den Einfluss des Getriebes, betrachten nur den Motor und diskutieren ständig aneinander vorbei. Dann kommt so etwas dabei heraus:
"Hmm sehr komisch, trotz der gleichen Leistung ist im 1. Gang die Beschleunigung größer als im 5. Gang. Wie kann das sein, es soll ja angeblich die Leistung das Fahrzeug beschleunigen?"
Bedenkt meine obigen Ausführungen und begrabt das Kriegsbeil.
Wie gesagt, ihr redet über das Gleiche, nur aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln. Der Physik dahinter ist das aber völlig egal. Sie ändert sich dadurch nicht.
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Solange man keine Muscheldiagramme gesehen oder selbst nachgemessen hat kann man viel glauben.
Der EA888 der 3. Generation erreichte auf den Prüfstand 37%. Ich bezweifel das der EA211 als Saugmotor, der einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad hat als der TFSI der 3. Generation, jemals auf 38,5 % kommen soll. Den Aussagen sollte man so keinen Glauben schenken. Der Turbolader hebt um gut 5% den Wirkungsgrad abzüglich den Verlust der etwas geringen Verdichtung nach oben an.
Die MGH-U ist nichts anderes als ein elektrischer Turbolader. Nur sollte man bei der F1 nicht vergessen das beide MGH System eine Batterie speisen, also Energie zurückgewinnen und somit ist die F1 ein Hybrid. Wenn man jetzt das Gesamtsystem betrachtet, wird natürlich künstlich der Wirkungsgrad verbessert. Genauso gut könnte man jeden Verbrenner mit einen Hybridsystem ausstatten was Bremsenergie rekuperiert. Wenn man dann nun rein elektrisch fahren würde hätte der Verbenner auf einmal ein Wirkungsgrad von 80%. In Wirklichkeit hat sich dieser aber nicht verbessert.
Wir betrachten bei der F1 hier in dieser Diskussion ausschließlich nur den Motor und der hat eben keine 45%. Dann müsste er ja trotz viel höherer Reibung, Pumpverlusten, einen schlechteren Carnot, besser sein als der MTU Diesel, Märchenstunde.
Von welchen MTU 4000 ist eingenlich die Rede, Angabe in g/kWh?
Der Diesel 8000 MTU hat 188g/kWh und damit 45% im Bestpunkt. Der Wirkungsgrad von einem 8 MW Generator liegt locker bei 97 - 98%, das spielt kaum eine Rolle.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 10. Juli 2020 um 18:54:20 Uhr:
Die ganze Argumentation von berndwegman beruht darauf, das die 100kg/h deutlich überschritten werden. Das dies das FIA-Regelwerk aber nicht zulässt, will er selbst nach Verlinkung desselben nicht wahrhaben.Grüße,
Zeph
Sagen die aber im Formel 1 Forum was anderes! Bis vor kurzen dachtest Du noch die F1 Motoren drehen nur bis 10.000.
Ich würde einfach mal vorschlagen ihr präsentiert einfach ein paar Muscheldiagramme, habe ich in den Excelsheets getan, oder seriöse Angaben in g/kWh. Ansonsten werde ich mich dieser puren Kaffesatzleserei enthalten, behaupten kann man viel.
@berndwegman Ich bitte darum, referenzhalber den EA 211 evo bzw. EA888 Gen. 3B zu Vergleichswertung heranzuziehen bei der Betrachtung des Wirkungsgrades.
Wie ich schrieb, EA211 sind auf längeren Strecken unter 4l zu bewegen, immer wieder. Ob jetzt Evo oder nicht. Und das nicht unter idealsten Bedingungen.
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Zitat:
@Diabolomk schrieb am 10. Juli 2020 um 21:10:26 Uhr:
Wie ich schrieb, EA211 sind auf längeren Strecken unter 4l zu bewegen, immer wieder. Ob jetzt Evo oder nicht. Und das nicht unter idealsten Bedingungen.
...bei konstant 100 km/h. Das sagt jetzt außerdem gerade was aus in bezug auf den maximalen wirkungsgrad?
Zitat:
@berndwegman schrieb am 10. Juli 2020 um 19:14:29 Uhr:
Genauso gut könnte man jeden Verbrenner mit einen Hybridsystem ausstatten was Bremsenergie rekuperiert.
Findest du den Unterschied zwischen einer Strom erzeugenden Abgasturbine und einem Bremsenergierückgewinnungssystem selber?
Ich will es mal deutlicher ausdrücken:
Wie genau stellst du dir auf einem Motorenprüfstand die Wirkweise einer Bremsenergierückgewinnung vor?
Zitat:
Ich bezweifel das der EA211 als Saugmotor, der einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad hat als der TFSI der 3. Generation, jemals auf 38,5 % kommen soll.
Was hat das mit dem zu tun, was ich geschrieben habe?
Wäre es nicht wenigstens zielführend, auf den Inhalt auch einzugehen?
Ich schreibe vom EA211 Evo mit 96 kW und du kommst mit dem EA211 Evo um die Ecke.
Ich schreibe von einem Abgasturbinengenerator und du kommst mit einer Bremsenergierückgewinnung um die Ecke.
Machst du das absichtlich?
Das die Praxis passt. Übrigens auch in anderen Lebenslagen.
Gerade mal 2l mehr bei VMax ggü. einem TDI.
EA 211 Gen3b nach MTZ 05/2016 (mein Archiv) sagt 225 g/kWh in einem nicht mal kleinen Bereich. Bei 11.38 kWh/kg als Bezugswert sind das 39% in einem Allerweltsmotor.
In der MTZ 02/2017 ist beim 211 Evo leider kein Verbrauchskennfeld abgebildet.
Wenn ein PKW-Verbrenner inzwischen 42% (Toyota) schafft, dann halte ich 50% bei einem Motor, der sich weder um Komfort, Haltbarkeit oder Abgasgrenzwerte kümmern muss, für durchaus realistisch. Vorallem weil's sowohl der Otto- als auch der Carnotprozess theoretisch hergeben.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 10. Juli 2020 um 22:38:04 Uhr:
Wenn ein PKW-Verbrenner inzwischen 42% (Toyota) schafft, dann halte ich 50% bei einem Motor, der sich weder um Komfort, Haltbarkeit oder Abgasgrenzwerte kümmern muss, für durchaus realistisch. Vorallem weil's sowohl der Otto- als auch der Carnotprozess theoretisch hergeben.
Schön und die Reibungsverluste etc. hast Du mal wieder dezent vernachlässigt...
Gerade die "Allerweltsmotoren" sind wegen den Abgasgrenzwerten auf Effizienz getrimmt.
Aber ich bin raus, glaubt einfach an eure Märchen, Fakten habt ihr keine, soll mir egal sein.
Zitat:
@FWebe schrieb am 10. Juli 2020 um 22:18:03 Uhr:
Ich schreibe von einem Abgasturbinengenerator und du kommst mit einer Bremsenergierückgewinnung um die Ecke.
Du solltest schon differenzieren ob Du das Gesamthybridsystem betrachtest oder nur den Ottomotor.
Die F1 hat ja auch noch das Kers bzw. MGU-K an Board und hier wird die Bremsenergie rekuperiert.
Du vergleichst also Äfpel mit Birnen um dann auf den Wirkungsgrad des Ottomotors zu schließen. Die MGU-H reicht gerade mal für den Verdichter, nichts anderes macht ein ATL auch.
Im übrigen das F1 Forum hatte Recht
""Die Benzindurchflussgrenze von 100 Kilogramm pro Stunde bei 10.500 Umdrehungen pro Minute sorgt dafür, dass die Drehzahlen nicht einmal annährend an das eigentliche Limit von 15.000 Umdrehungen gehen. Alles über der Grenze von 10.500 Umdrehungen wäre mit Verlusten verbunden. Die nimmt man nur in Kauf, um beim Schalten nicht zu sehr an Drehzahl zu verlieren. ""
Aber der Motor hat bestimmt bei 10.500 schon seine Nenneleistung von 840 PS, deshalb kann man ja pro Saison so ganz einfach immer die Leistung steigern obwohl die Limitierung sich nicht ändert...
Ich wünsche euch noch viel Spaß bei eurer Diskussionsrunde und glaubt schön weiter an eure Märchen.
![Avatar von Go}][{esZorN](https://img.motor-talk.de/media/user/goeszorn-u4959/0_original.gif){kind=avatar}
Langsam wird es unsachlich... 🙁
Bisher habe ich hier eigentlich ganz gerne mitgelesen, auch um was zu lernen, da ich fachlich nicht mithalten kann, das gebe ich gerne zu.
Aber bei allen unterschiedlichen Meinungen sollte doch etwas Respekt dem Gegenüber gewahrt bleiben.
Zitat:
@berndwegman schrieb am 11. Juli 2020 um 00:16:44 Uhr:
Zitat:
@FWebe schrieb am 10. Juli 2020 um 22:18:03 Uhr:
Ich schreibe von einem Abgasturbinengenerator und du kommst mit einer Bremsenergierückgewinnung um die Ecke.Du solltest schon differenzieren ob Du das Gesamthybridsystem betrachtest oder nur den Ottomotor.
Ich habe genau das differenziert (Beispiel Motorenprüfstand?). Du bist derjenige, der mit der Bremsenergierückgewinnung um die Ecke kam. Ich dagegen schaue mir nur an, was mit der Wärme im ICE gemacht wird.
Der ATL ist nämlich eben nicht nur ein normaler ATL, sondern gleichermaßen ein Generator, sprich statt überschüssigen Ladedruck über das Wastegate abzublasen wird damit Strom erzeugt, was nun mal den Wirkungsgrad des Systems Verbrennungsmotor erhöht, da die Abgaswärme effizienter genutzt wird.
Witzigerweise wies ich sogar explizit darauf hin, dass es das in Serien-PKW so bisher nicht gibt, welche auch so schon mit oder trotz Aufladung die 40 % anvisieren.
Nochmal:
Ist das Absicht, dass du das nicht verstehst?
Stellt sich die Frage:
In Bezug worauf sollte das Forum recht haben? Die Maximaldrehzahl wurde nicht in Frage gestellt, von daher ist der Einschub wenig hilfreich. Vielmehr belegt er sogar implizit, dass die Nennleistung damit wohl tatsächlich bei 10500 U/ min erreicht wird. Was sonst sollte man sich darunter vorstellen, dass höhere Drehzahlen keinen Benefit liefern?
Einen Formel 1 Motor wird auf 80°C vorgewärmt und bekommt warmes Öl eingefüllt damit er überhaupt starten kann. Die Kolbenform ist darauf ausgelegt im warmen Zustand perfekt zu sein, die klemmen vorher. Solche Passspiele hast du in Serienmotor nicht.
Das ist ein Problem was AMG beim Projekt ONE zu lösen hatte, wie bekomme ich den Motor kaltstartfähig und haltbarer.
Zu den Zeiten als noch V10 Motoren mit 20.000 U/min gefahren wurde hatte McLaren eine Beryllium Legierung für Pleuel und Kolben im Einsatz. Die Werkstücke konnten nur in England bearbeitet werden, ich Deutschland war der Arbeitsschutz zu hoch. Die Kolben sind sehr wahrscheinlich von Mahle gewesen wie bei vielen F1 Teams. In deren Hall of Fame in Stuttgart kann man sich solche F1 Kolben ansehen falls man da mal hin kommt.
Durch diesen Werkstoff konnten die rotatorischen Massen reduziert werden, und damit auch die Lagerungen. Kleinere Lager bedeuten weniger Reibung und damit mehr Leistung. Ferrari und Co hat dann durchgesetzt das diese Legierung in der Saison verboten wurden. Damit war der Motor Schrott. Die Lagerböcke waren zu klein für normale Pleuel und Kolben dimensioniert. Die Blöcke werden aber vor der Saison gegossen und nach und nach verbaut. Deren Anzahl ist ja auch begrenzt.
Der Motor musst damit massiv in der Drehzahl begrenzt werden. Damit war auch die Leistung weg. Und trotz dieser Drehzahlbegrenzung sind Motoren im Renneinsatz kaputt gegangen.
Die Jungs in der F1 gehen ans Limit. Das ist mit Serienwagen nicht zu vergleichen.
Früher hatte auch jeder seinen eigenen Sprit. Durch die Auswahl der Komponenten kann man da auch bestimmte Eigenschaften hervorheben oder abmildern.
Aktuell ist es ja beliebt das man Motorenöl verbrennt, den das wird nicht im Durchflussmesser fürs Benzin erfasst. Da kann man also noch ein bisschen was an Brennwert holen.
Moin @FWebe!
Zitat:
@FWebe schrieb am 10. Juli 2020 um 22:18:03 Uhr:
Zitat:
Ich bezweifel das der EA211 als Saugmotor, der einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad hat als der TFSI der 3. Generation, jemals auf 38,5 % kommen soll.
Was hat das mit dem zu tun, was ich geschrieben habe?...
Ich denke, das kann ich dir erklären. 😉
Zitat:
@FWebe schrieb am 10. Juli 2020 um 18:31:32 Uhr:
...Von welchem TSFI redest du eigentlich immer wieder?
Ein aktueller Motor bei VW wäre der EA211 Evo mit 96 kW (Fahrzeug 1) und da ist von 38,5 % die Rede, bei Toyota liegt der 2.0 (Fahrzeug 2) derzeit bei 41 %, respektive 40 % für die Varianten mit konventionellem Getriebe, bei Mazda liegt der Skyactiv G 2.0 (Fahrzeug 3) bei 38 %, um nur mal ein paar Beispiele zu nennen.Der feine Unterschied: Keiner der 3 nutzt einen Abgasturbinengenerator, alle sind auf 95 Oktan ausgelegt und keiner davon ist ein Diesel.
...
Ich habe hinter die Modelle in Klammern Fahrzeug 1 / 2 / 3 geschrieben. Wenn man dann den Folgesatz liest, nimmt man an, dass auch der hier aufgeführte EVO ein Sauger ist. Weil VW von jedem Motor eben x-Varianten baut und irgendwo auf der Welt ...
Mir ist klar, dass du dies nicht so gemeint hast sondern so:
Ein aktueller Motor bei VW wäre der EA211 Evo mit 96 kW und da ist von 38,5 % die Rede, bei Toyota liegt der 2.0 (Fahrzeug 1) derzeit bei 41 %, respektive 40 % für die Varianten mit konventionellem Getriebe (Fahrzeug 2), bei Mazda liegt der Skyactiv G 2.0 (Fahrzeug 3) bei 38 %, um nur mal ein paar Beispiele zu nennen.
Wenn man obigen 96 kW jedoch nicht als aufgeladenen Motor auf dem Radar hat und liest was da geschrieben steht, ist es schnell passiert, dass der EVO zum Sauger wird und die Antwort daher verständlich. 😉
Zitat:
@berndwegman schrieb am 10. Juli 2020 um 19:14:29 Uhr:
...Der EA888 der 3. Generation erreichte auf den Prüfstand 37%. Ich bezweifel das der EA211 als Saugmotor, der einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad hat als der TFSI der 3. Generation, jemals auf 38,5 % kommen soll. Den Aussagen sollte man so keinen Glauben schenken. Der Turbolader hebt um gut 5% den Wirkungsgrad abzüglich den Verlust der etwas geringen Verdichtung nach oben an.
...
Schwamm drüber, weil Missverständnis und weiter. 😉
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