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.
657 Antworten
Zitat:
@FWebe schrieb am 16. Juli 2020 um 15:37:01 Uhr:
Leistung setzt das ganze in Relation zur Geschwindigkeit. Von daher ist die Aussage auch richtig, dass die höchste Beschleunigung bei einer bestimmten Geschwindigkeit dann erreicht wird, wenn die höchste Leistung erzielt wird.
Hast Du Dir die Grafik eigentlich überhaupt mal angesehen? Bei welcher Drehzahl ist denn deiner meinung nach die Beschleunigung am höchsten?
Zitat:
Da muss man nicht mit vierjährigen Kindern argumentieren, da der Zusammenhang physikalisch belegbar ist.
dann mach doch mal.
Es sei denn du bist der Meinung das ca. 6m/s² weniger ist als ca. 4 m/s². Dann verzichte ich auf die Begründung
Zitat:
@GaryK schrieb am 16. Juli 2020 um 16:01:40 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 16. Juli 2020 um 14:58:06 Uhr:
Um das Thema zu klären reichts es, das idiotensicher auf eine Folie zu klatschen.Wenn das auch nur ansatzweise stimmen würde. Erkläre mal kurz, wie die Bewegungsgleichung und die Restkraft ausschaut, sobald sich die Widerstandskräfte substanziell dem Vortrieb nähern.
dann wird die Beschleunigung langsamer, na und? Die Restkraft (Differenz aus Vortriebskraft und widerstand) geht gegen null. Also: Thema verfehlt.
Zitat:
Da kannste am Motor "Drehmoment" haben soviel du willst, es kommt keine Beschleunigung mehr zu stande.
Und das gilt dann für die Leistung nicht oder was?
Zitat:
Schöne Grafik, gehört in die Kategorie "alternative Fakten". Und vor allem "warum du nicht alles glauben solltest, was man im Internet so findet".
Solltest Du auch nicht. Erkläre doch mit Deinen Bewegungsgleichungen, warum die Linien von Beschleunigung und Motormoment NICHT gleich sein sollen.
Willst du etwas anderes aussagen als, dass zb ein Golf 150PS quasi zeitgleich von 0-100 beschleunigt, egal ob Tsi 250NM oder TDI 340NM?
Siehe Herstellerangabe.
Und selbst die Durchzugswerte sind enger als das höhere Drehmoment des TDI für den Laien vermuten.
Zitat:
@Interrail schrieb am 16. Juli 2020 um 23:09:57 Uhr:
Erkläre doch mit Deinen Bewegungsgleichungen, warum die Linien von Beschleunigung und Motormoment NICHT gleich sein sollen.
Weil Beschleunigung des Fahrzeugs die Kraft am Rad MINUS Widerstandskräfte ist. Und die Widerstandskräfte proportional zur Geschwindigkeit v (Rollwiderstand) bzw. v^2 (Luftwiderstand) sind. Wars schwer? Nein. Physik 11. Klasse wenn überhaupt.
Ähnliche Themen
Zitat:
@Interrail schrieb am 16. Juli 2020 um 23:00:00 Uhr:
Zitat:
@FWebe schrieb am 16. Juli 2020 um 15:37:01 Uhr:
Leistung setzt das ganze in Relation zur Geschwindigkeit. Von daher ist die Aussage auch richtig, dass die höchste Beschleunigung bei einer bestimmten Geschwindigkeit dann erreicht wird, wenn die höchste Leistung erzielt wird.Hast Du Dir die Grafik eigentlich überhaupt mal angesehen? Bei welcher Drehzahl ist denn deiner meinung nach die Beschleunigung am höchsten?
Du solltest schon sinnerfassend lesen können, bevor du irgendwelche Kommentare verfasst.
Dann wüsstest du auch, dass deine Grafik das Szenario nicht hergibt.
Kleiner Denkanstoß:
Wie sieht die Geschwindigkeit bei wechselnder Drehzahl in deiner Grafik aus?
Zitat:
@Interrail schrieb am 16. Juli 2020 um 23:00:00 Uhr:
Zitat:
Da muss man nicht mit vierjährigen Kindern argumentieren, da der Zusammenhang physikalisch belegbar ist.
dann mach doch mal.
Es sei denn du bist der Meinung das ca. 6m/s² weniger ist als ca. 4 m/s². Dann verzichte ich auf die Begründung
Wenn du das nicht mal selber kannst frage ich mich, wieso du überhaupt irgendwelche Grafiken erstellst.
P = W / t = F * v
Für v = konstant gilt, dass F ~ P.
Ein Beispiel in Zahlen:
10 m/ s * 100 N = 1 kNm/ s = 1 kW
10 m/ s * 200 N = 2 kNm/ s = 2 kW
Dabei ist noch nicht geklärt, wie F zustande kommt, deshalb auch dafür ein Beispiel:
F = W/ s
Für W = konstant gilt, dass F ~ 1/ s.
100 Nm/ 1 m = 100 N
100 Nm/ 0,5 m = 200 N
Nehmen wir der Vollständigkeit halber noch verschiedene Motordrehmomente an:
100 Nm/ 0,5 m = 100 N
90 Nm/ 0,45 m = 200 N
Eingesetzt in die Gleichung zur Leistung zeigt sich, dass mit weniger Motordrehmoment die höhere Beschleunigung erzielt wird, weil die Leistung und damit die Kraft bei gleicher Geschwindigkeit höher liegt.
Hier mal was neues von den Japanern.
R3 1,5l NA für Hybrid 41% Thermischer Wirkungsgrad.
Die Normalversion schafft es auf 40%.
Zitat:
Weil Beschleunigung des Fahrzeugs die Kraft am Rad MINUS Widerstandskräfte ist. Und die Widerstandskräfte proportional zur Geschwindigkeit v (Rollwiderstand) bzw. v^2 (Luftwiderstand) sind. Wars schwer? Nein. Physik 11. Klasse wenn überhaupt.
wenn Du Dir die Grafik nur etwas genauer angesehen hättest, dann hättest Du erkennen können das es sich hier nur um eine Beschleunigung bei kleinem v also im 1.gang handeln kann und demzufolge die widerstandskräfte nahezu konstant sind. Fahrwiderstände sind alle enthalten, 'Bewegungsgleichungen' wurden also alle aufgestellt, als Physiker habe ich da auch keine Probleme mit.
war das so schwer zu verstehen?
Mach mal mit 'deinen' bewegungsgleichungen eine grafik einer Beschleinigung, bei der du M und P über der Motordrehzahl darstellst. wenn du alles richtig machst erhältst du die gleiche grafik.
Zitat:
Zitat:
Hast Du Dir die Grafik eigentlich überhaupt mal angesehen? Bei welcher Drehzahl ist denn deiner meinung nach die Beschleunigung am höchsten?
Du solltest schon sinnerfassend lesen können, bevor du irgendwelche Kommentare verfasst.
Dann wüsstest du auch, dass deine Grafik das Szenario nicht hergibt.Kleiner Denkanstoß:
Wie sieht die Geschwindigkeit bei wechselnder Drehzahl in deiner Grafik aus?
steigend? und was ändert das am ergebnis? Gar nichts!
Zitat:
@FWebe schrieb am 17. Juli 2020 um 11:53:08 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 16. Juli 2020 um 23:00:00 Uhr:
dann mach doch mal.
Es sei denn du bist der Meinung das ca. 6m/s² weniger ist als ca. 4 m/s². Dann verzichte ich auf die BegründungWenn du das nicht mal selber kannst frage ich mich, wieso du überhaupt irgendwelche Grafiken erstellst.
dass ich es kann und gemacht habe, sieht man doch an der Grafik.
Auch du hast offensichtlich nicht verstanden, was du da siehst: Es ist eine beschleunigung über der Zeit berechnet mit allen Widerständen im ersten Gang. Die Ergebnisse M und P sind nur nicht über s aufgetragen sondern über n, damit man den zusammenhang auch sehen kann.
Rechne doch einfach selber nach, ist ja nicht so schwer
Zitat:
P = W / t = F * v
Für v = konstant gilt, dass F ~ P.Ein Beispiel in Zahlen:
10 m/ s * 100 N = 1 kNm/ s = 1 kW
10 m/ s * 200 N = 2 kNm/ s = 2 kWDabei ist noch nicht geklärt, wie F zustande kommt, deshalb auch dafür ein Beispiel:
F = W/ s
Für W = konstant gilt, dass F ~ 1/ s.
100 Nm/ 1 m = 100 N
100 Nm/ 0,5 m = 200 NNehmen wir der Vollständigkeit halber noch verschiedene Motordrehmomente an:
100 Nm/ 0,5 m = 100 N
90 Nm/ 0,45 m = 200 NEingesetzt in die Gleichung zur Leistung zeigt sich, dass mit weniger Motordrehmoment die höhere Beschleunigung erzielt wird, weil die Leistung und damit die Kraft bei gleicher Geschwindigkeit höher liegt.
das ist jetzt aber vogelwild was du schreibst.
probiere mal
F = m * a für die Beschleunigung
M = F * r für die Radzugkraft
M_aus = i * M_ein für das Getriebe
und schon kommst du aufs richtige ergebnis
Zitat:
@Provaider schrieb am 17. Juli 2020 um 12:06:15 Uhr:
Hier mal was neues von den Japanern.
R3 1,5l NA für Hybrid 41% Thermischer Wirkungsgrad.
Die Normalversion schafft es auf 40%.
Jetzt müssen sie es nur noch hinbekommen, mittels Aufladung das Drehmoment um 50% zu erhöhen, ohne den Wirkungsgrad zu verlieren - sprich bei gleicher Verdichtung - und alles wäre chic. 😁
Wie war das noch mit der Quadratur des Kreises...? 😉
Zitat:
@Zicke-Zacke schrieb am 17. Juli 2020 um 13:36:03 Uhr:
Zitat:
@Provaider schrieb am 17. Juli 2020 um 12:06:15 Uhr:
Hier mal was neues von den Japanern.
R3 1,5l NA für Hybrid 41% Thermischer Wirkungsgrad.
Die Normalversion schafft es auf 40%.Jetzt müssen sie es nur noch hinbekommen, mittels Aufladung das Drehmoment um 50% zu erhöhen, ohne den Wirkungsgrad zu verlieren - sprich bei gleicher Verdichtung - und alles wäre chic. 😁
Wie war das noch mit der Quadratur des Kreises...? 😉
Den Motor gibt es doch schon auf den Markt, sein großer Bruder ist der A25A-FXS
41% ohne Aufladung mit doppelten Drehmoment im Vergleich zum M15A-FXE
Zitat:
@Interrail schrieb am 17. Juli 2020 um 13:26:35 Uhr:
das ist jetzt aber vogelwild was du schreibst.
Nicht mal ansatzweise.
Andererseits ist natürlich klar, dass du den Zusammenhang nicht verstehen willst oder kannst, sonst gäbe es die Diskussion um das ganze Thema gar nicht.
Man sieht das ja allein an deiner Antwort zur Frage bezüglich der Geschwindigkeit.
Ich spreche von einer konstanten Geschwindigkeit, du von einer steigenden und dir scheint der Unterschied nicht einmal aufzufallen.
Das "richtige" Ergebnis habe ich dir geliefert.
Für v = konstant gilt P ~ F.
Für eine reale Beschleunigung gilt, dass die maximale Beschleunigung dann erreicht wird, wenn die genutzte Leistung den größten Überschuss gegenüber der zum Halten des Tempos notwendigen Leistung erzielt.
Da P ~ F gilt dies analog für die beschleunigende Kraft und die Fahrwiderstände.
Auch dazu ein Beispiel:
Angenommen, ein Fahrzeug braucht für 120 km/ h 25,0 kW und für 130 km/ h 30,4 kW (welch Frevel, dass man das in Leistung ausdrücken kann).
Bei 120 km/ h haben wir beispielhaft eine Drehzahl von 3000 U/ min und bei 130 km/ h entsprechend eine Drehzahl von 3250 U/ min.
Bei 3000 U/ min werden 99 Nm erreicht und bei 3250 U/ min 100 Nm.
Das ergibt einen Leistungsüberschuss von 6,01 kW bei 120 km/ h und 3,63 kW bei 130 km/ h
In dem Szenario beschleunigt das Fahrzeug bei 3000 U/ min stärker als bei 3250 U/ min und das obwohl das Drehmoment bei 3250 U/ min größer ist als bei 3000 U/ min.
Auch hierbei gilt für den "beschleunigenden Überschuss", dass F ~ P, weshalb die gleiche Schlussfolgerung über die beschleunigende Kraft und die Fahrwiderstände möglich ist.
Edit:
Eine Erweiterung mit Beispiel sowie kleinere Ausbesserungen
Zitat:
@FWebe schrieb am 17. Juli 2020 um 14:39:58 Uhr:
Zitat:
@Interrail schrieb am 17. Juli 2020 um 13:26:35 Uhr:
das ist jetzt aber vogelwild was du schreibst.
Nicht mal ansatzweise.
Andererseits ist natürlich klar, dass du den Zusammenhang nicht verstehen willst oder kannst, sonst gäbe es die Diskussion um das ganze Thema gar nicht.
Du hast Dir die Grafik immer noch nicht angesehen, oder? Vielleicht holst Du das einfach mal nach!
Zitat:
Man sieht das ja allein an deiner Antwort zur Frage bezüglich der Geschwindigkeit.
Das "richtige" Ergebnis habe ich dir geliefert.
Für v = konstant gilt P ~ F.
nur weil du einen richtigen zusammenhang aufschreibst heißt das noch lange nicht, dass das die Antwort auf die Frage wäre.
Im übrigen gilt genausogut M ~ F. Und jetzt?
P ~ F sagt also rein gar nichts aus.
Zitat:
Für eine reale Beschleunigung gilt, dass die maximale Beschleunigung dann erreicht wird, wenn die genutzte Leistung den größten Überschuss gegenüber der zum Halten des Tempos notwendigen Leistung erzielt.
Quatsch. Schau dir doch endlich einfach mal die Grafik an!
Oder wenn du glaubst ich habe falsch gerechnet, dann rechne selbst und erstelle die gleiche Grafik. Warum tust du das nicht einfach?
Zitat:
Da P ~ F gilt dies analog für die beschleunigende Kraft und die Fahrwiderstände.
gleiches wie oben. genauso könnte man schreiben
Da M ~ F gilt dies analog für die beschleunigende Kraft und die Fahrwiderstände.
sagt also nichts aus
Und was lernen wir, mit sinkender/geringerer Beschleunigung ist man trotzdem schneller, als wenn man schaltet.