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Unterschiede Diesel- & Ottomotor

Themenstarteram 28. März 2017 um 21:41

Servus,

reine Interessensfrage:

 

Mir ist zwar klar, dass bei einem Dieselmotor

keine Zündkerze vorhanden ist, da sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch sozusagen "selber" entzündet.

Gibt es weitere Unterschiede oder liegts nur an der Zündkerze?

 

Danke im voraus

Beste Antwort im Thema

Och nö ....

Google kaputt??

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Zitat:

@Rainer_EHST schrieb am 29. März 2017 um 19:40:21 Uhr:

Beschleunigung mit konstanter Gaspedalstellung, ohne Gangwechsel:

- Benziner

Kraftstoffverbrauch nimmt mit zunehmender Drehzahl zu

- Diesel

Kraftstoffverbrauch nimmt mit zunehmender Drehzahl ab

Bullshit, aber sowas von. Stimmt etwa wenn drei bis vier verschiedene Fußnoten erfüllt werden. Deswegen bitte nicht alles glauben, was in Foren geschrieben wird. Vor allem wenn es sich verdächtig nach "Hausaufgaben" anhört.

Das ist kein Bullshit, das ist Tatsache.

Bei den noch ganz alten Dieselmotorten mit mechanischen Fliehkraftregler konnte man das bei laufendem Motor sehr gut sehen.

Einfach die Seitenverkleidung der Einspritzpumpe aufgeschraubt, Motor starten und am Regler das Gas betätigen.

Da hat man sehr schön sehen können, wie sich mit dem Gasgeben oben der Schieber bewegt, um den Austrittsquerschnitt der einzelnen Pumpelemente zu vergrößern.

Mit zunehmender Drehzahl hat sich dieser Schieber wiederein gutes Stück zurückbewegte. Genauso umgedreht, wenn man dann das Gas kolplett weggenommen hat, der Schieber anfänglich ganz zurückging um sich mit abnehmender Drehzahl wieder allmählig in jene Position zu bewegen, die er im Leerlauf inne hat.

 

Und mit meinem Ford Fiesta habe ich das mal auf der Autobahn ausprobiert.

Im 5.Gang bei 90km/h ca. dreiviertel Gas, der Momentanverbrauch ging auf ~ 16L/100km hoch. Bei 140km/h, Gaspedal immer noch bei 3/4, waren es nur noch 12,5L/100km.

 

So, und wenn du dir mal diverse Acclerations-Videos, von Dieselfahrzeugen, bis max, Geschw. anschaust, da findet man auch welche, wo am BC der Momentanverbrauch angezeigt wird. Da kann man dann auch sehen, wie beim Beschleunigen mit zunehmendem Tempo/Drehzahl, natürlich im gleichen Gang, dieser allmählig abnimmt.

 

 

Zitat:

Stimmt etwa wenn drei bis vier verschiedene Fußnoten erfüllt werden

Die da wären:

Beschleunung + konstante Gaspedalstellung + ein und der selbe Gang

Und diese habe ich ja von Anfang genannt.

Wenn da jemand in seinem Kopfchen daraus macht, das ich behaupte, ein Dieselfahrzeug verbraucht grundsätzlich bei höherer Drehzahl weniger Kraftstoff, als bei niedriger, dann muss er halt mal verstehen lernen, was er liest.;)

Textaufgaben in der Mathematik sollen dazu ganz förderlich sein. :D

Du laberst wirklich Mist. Alleine bei der Aerodynamik liegt zwischen 90 und 140 km/h Faktor 2.4 in der ARBEIT (gleich Verbrauch) bzw. Faktor 3.8 in der Leistung. Physik, etwa 11. Klasse. So schlecht kann der Wirkungsgrad bei wenig Drehzahl kaum sein um Faktor diesen Faktor 2.4 aufzuholen.

Ich rede von der Beschleunigung im selben Gang mit konstanter Gaspedalstellung.

Da spielt der Luftwiderstand nur dahingehend eine Rolle, wie stark das Auto beschleunigt, nicht aber wie sich der Kraftstoffverbrauch wärend der Beschleunigung verhält, weil eh ein Leistungsüberschuss anliegt.

Entscheidend ist hier die Tatsache, das egal, ob ich 90km/h mit 2000U/min fahre, oder ob ich 140km/h mit 3100U/min fahre. In beiden Fällen habe ich pro Motorumdrehung 1,3 Meter Wegstrecke.

Und da unter den oben genannten Bedingungen, sich mit zunehmender Drehzahl die Einspritzmenge je Zündung/Arbeitstakt verringert, kommt unterem Strich, mit zunehmender Geschw., ein geringerer Kaftstoffverbrauch im Verhältnis zur Wegstrecke heraus.

Das, was du da bemängelst, trifft für konstantes Tempo zu.

Musst wohl offenbar doch hin und wieder mathematische Textaufgaben üben. ;)

@GaryK Du hast die Beschleunigungswiderstände ignoriert. Die Fahrgeschwindigkeiten sind erstmal relativ Aussagelos außer um die auf die Motordrezahl zu schließen. Interessant ist ja nur die Einspritzmenge über die Gaspedalstellung.

@Rainer_EHST (hat sich erledigt)

So ganz schlüssig ist das finde ich aber immer noch nicht. Was regelt denn genau die Pedalstellung? Dass man bei der Maximalen Leistung mehr einspritzt als wenn nicht die maximale Leistung gebraucht wird ,mal abgesehen von der Drehzahl, ist ja erstmal logisch (bei ignorierten Wirkungsgeraden).

Entschuldige mal, dass man den Momentanverbrauch mit voll durchgetretenem Gaspedal (= maximal Beschleunigen) nicht mit dem Konstantverbrauch bei X km/h vergleichen darf dürfte auch dem Dümmsten einleuchten.

Leute, beruhigt Euch mal wieder.

@ Gary:

Im Allgemeinen halte ich von Deinen Beiträgen sehr viel, insbesondere wenn es um Chemie, Abgasnachbehandlung etc. geht. Aber hier liegst Du falsch. Ich wollte eben auch schon eine Antwort analog der von Rainer geben, wurde aber durch ein Telefonat aufgehalten.

Es ist genau so, wie von Rainer beschrieben: Bei konstanter Gesamtübersetzung vom Motor zum Rad gehört zu jeder Kurbelwellenumdrehung eine entsprechende Längsbewegung des Fahrzeugs. Damit kann man jede einzelne Einspritzung auf eine feste Wegstrecke beziehen. Bei konstanter Einspritzmenge folgt daraus unmittelbar eine konstante Kraftstoffmenge pro zurückgelegter Strecke, also ein Verbrauch von z. B. l/100 km. Beim Diesel ist es übrigens recht simpel: Seit gut zwei Jahrzehnten kenne ich die Faustformel: Drehmoment (in Nm) = 6 * Einspritzmenge (in mg/Hub). Beim Diesel gibt es also einen recht engen Zusammenhang zwischen Verbrauch und Drehmoment.

Und hierbei spielt es keine Rolle, wofür das erzeugte Drehmoment benutzt wird. Sei es für die Überwindung von Roll- oder Luftwiderstand, um einen Berg hochzufahren, einen Anhänger zu ziehen oder um einfach "nur" zu beschleunigen.

Man kann das sehr schön mit einer einigermaßen schnellen Momentanverbrauchsanzeige beobachten: In einem möglichst hohen Gang aus knapp über Leerlaufdrehzahl Vollgas geben. Die Anzeige startet bei noch moderaten Verbrauchswerten. Wenn der Turbo endlich in die Pötte kommt, steigt der Verbrauch ordentlich an. Er bleibt dann halbwegs konstant bis rund 3000 oder 3500 1/min, danach fällt er wieder ab. Man kann an der Verbrauchsanzeige quasi das Volllastmoment des Motors ablesen.

Und wenn du es mir immer noch nicht glaubst, hier mal ein Video, gleich die erste Einspielung.

Da kann man in den höherren Gängen wunderbar sehen, wie mit zunehmender Drezhal der Momentanverbrauch geringer wird.

 

Bei der zweiten Sequenz ist es auch seht gut zu sehen.

 

Und bei meinen eigentlichen Fahrverhalten, macht sich das dahingehend bemerkbar, das ich beim Beschleunigen (innerhalb eines Ganges) einen verhältnismäßig konstanten Momentanverbrauch habe, weil ich das Gaspedal, allmählig nachdrücke, wodurch die Verbrauchverringerung bei steigender Drehzahl durch die sanft zunehmene Gaspedalstellung kompensiert wird.

Dazu muß man noch einschränken, das deine Erklärung nur für annähernd voll durchgetretenes Gaspedal gelten. Bei geringerer Last greift die Mengenbegrenzung im Leistungsplateau nicht, da die zulässige Menge immer noch über der angeforderten liegt.

Und wie ich schon geschrieben habe, dieses Phänomen ist nicht dieselexklusiv, dort fällt es nur am meisten auf. Auch Turbobenziner mit Leistungsplateau zeigen das gleiche Verhalten. Nur ist dieses Leistungsplateau in der Regel nicht so groß.

Grüße,

Zeph

Themenstarteram 31. März 2017 um 9:31

Danke euch, interessant wie weit hinaus die Unterschiede gehen

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 30. März 2017 um 22:28:08 Uhr:

 

Es ist genau so, wie von Rainer beschrieben:

Ist es bestenfalls teilweise. Die Ausgangsaussage war: "Diesel: Kraftstoffverbrauch nimmt mit zunehmender Drehzahl ab". Was so pauschal behauptet erst mal Unfug ist.

Zitat:

Bei konstanter Gesamtübersetzung vom Motor zum Rad gehört zu jeder Kurbelwellenumdrehung eine entsprechende Längsbewegung des Fahrzeugs. Damit kann man jede einzelne Einspritzung auf eine feste Wegstrecke beziehen. Bei konstanter Einspritzmenge folgt daraus unmittelbar eine konstante Kraftstoffmenge pro zurückgelegter Strecke, also ein Verbrauch von z. B. l/100 km. Beim Diesel ist es übrigens recht simpel: Seit gut zwei Jahrzehnten kenne ich die Faustformel: Drehmoment (in Nm) = 6 * Einspritzmenge (in mg/Hub). Beim Diesel gibt es also einen recht engen Zusammenhang zwischen Verbrauch und Drehmoment.

Zu stark vereinfacht. Und nun schauen wir mal https://de.wikipedia.org/.../Verbrauchskennfeld?... an.

Nehmen wir 1500 und 3000 RPM, bei gleicher anliegender Leistung zur Überwindung deiner Widerstände brauchst du im ersten Fall 10 bar Mitteldruck, im zweiten Fall bei viel Drehzahl und weniger Moment 5 bar. Im ersten Fall 220 g/kWh, im zweiten 260 g/kWh. Beschleunigst du Vollgas und arbeitest dich "oben" die rote Kurve entlang, so sinkt der Wirkungsgrad mit steigender Drehzahl stetig ab. Nun erkläre noch mal kurz, wie der Verbrauch dabei sinken soll. So lange die Leistung ansteigt und die Effizienz gleichzeitig sinkt, ist Verbrauchsminderung mit steigender Drehzahl "ein technisches Kunststück".

DAS war mein Punkt. Mehr Drehzahl gleich weniger Spritverbrauch ist nicht, bzw nicht vom vollen Durchbeschleunigen mit Drehzahl. Im besten Fall hast du Gleichstand weil halbes Moment bei doppelter Drehzahl gerade so eben vom Wirkungsgrad her noch aufgeht. Das ist der Bereich, wo der Zündverzug quasi keine Rolle spielt und in dem Bereich stimmt deine Faustformel in etwa. In dem Augenblick wo du mehr drehst weil du mehr Leistung abforderst (und nicht unten im Turboloch rumkrabbelst) und obenrum Zündverzug langsam, aber stetig Tribut fordert ist das ganze Tinnef, was man auch an den sinkenden Wirkungsgraden erkennen kann.

Die Aussage ist daher in der Pauschalität schlichtweg falsch. Ganz unten im Muscheldiagramm, wo der Turbo einsetzt und der Wirkungsgrad noch ansteigt - DA ist eine Verbrauchsminderung mit Drehzahlerhöhung möglich. Also eher die Ausnahme als die Regel. Ottos haben unten teilweise den gleichen Effekt.

Und wer mag, der kann sich https://data.motor-talk.de/.../...nfeld-1-8tsi-7249976477040269758.JPG ansehen. Der Bestwert des Diesels ist laut Verbrauchskennfeld mit 206 zu 230 g/kWh etwas besser. Aber du hast sehr weite Bereiche, wo beide Motoren mit 240 bis 250 g/kWh im Alltag wirklich gut fahrbar sind. Was man übrigens auch an den Spritmonitor-Daten sieht. https://www.spritmonitor.de/de/leistung_kontra_verbrauch.html ... bei 100kW stehts 6.8 zu 8.1 Liter. Um das CO2 / Dichte mit 2.65 zu 2.32 korrigiert nur noch 7.8 zu 8.1, was effektiv deutlich unter 10% Unterschied ausmacht. Mehr geben die Verbrauchskennfelder auch kaum her.

 

Das Phänomen tritt ja auch nur beim Beschleunigen auf, nicht bei gleichmäßiger Fahrt. Das was Rainer bemerkt ist schlicht und einfach das Leistungsplateau. Was er dabei nicht sagt, das die Beschleunigung dabei auch abnimmt. Klar, wenn man die Beschleunigung zurückschraubt, geht auch der (Momentan-)Verbrauch runter.

Bei gleichmäßiger Fahrt verbraucht der obere Bereich des Diesels genauso mehr, wie beim Ottomotor. Nur sind die Bereiche anders. Der Diesel läuft optimal bei etwa 2300U/min, der (Saug-)Otto bei etwa 3300U/min. Ein Turbootto vielleicht bei 2800U/min.

Grüße,

Zeph

Zitat:

@GaryK schrieb am 31. März 2017 um 11:25:29 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 30. März 2017 um 22:28:08 Uhr:

 

Es ist genau so, wie von Rainer beschrieben:

Ist es bestenfalls teilweise. Die Ausgangsaussage war: "Diesel: Kraftstoffverbrauch nimmt mit zunehmender Drehzahl ab". Was so pauschal behauptet erst mal Unfug ist.

Och nö, Gary, jetzt wird's unschön.

Ich mag es gar nicht, wenn Zitate von mir aus dem Zusammenhang heraus gerissen werden um mir Aussagen zu unterstellen, die ich nie getätigt habe.

Meine Aussagen bezogen sich nicht auf Rainers ersten Beitrag, sondern auf das, was er später schrieb.

Zitat:

@GaryK schrieb am 31. März 2017 um 11:25:29 Uhr:

Zitat:

Bei konstanter Gesamtübersetzung vom Motor zum Rad gehört zu jeder Kurbelwellenumdrehung eine entsprechende Längsbewegung des Fahrzeugs. Damit kann man jede einzelne Einspritzung auf eine feste Wegstrecke beziehen. Bei konstanter Einspritzmenge folgt daraus unmittelbar eine konstante Kraftstoffmenge pro zurückgelegter Strecke, also ein Verbrauch von z. B. l/100 km. Beim Diesel ist es übrigens recht simpel: Seit gut zwei Jahrzehnten kenne ich die Faustformel: Drehmoment (in Nm) = 6 * Einspritzmenge (in mg/Hub). Beim Diesel gibt es also einen recht engen Zusammenhang zwischen Verbrauch und Drehmoment.

Zu stark vereinfacht. Und nun schauen wir mal https://de.wikipedia.org/.../Verbrauchskennfeld?... an.

Ich hatte in einem Beitrag ganz bewusst geschrieben "In erster Näherung ist der Kraftstoffverbrauch (pro 100 km) proportional zum Drehmoment des Motors." Zur Verdeutlichung von prinzipiellen Zusammnhängen ist es für das Verständnis oftmals nützlich, zunächst unwichtige Details wegzulassen.

Zitat:

Nehmen wir 1500 und 3000 RPM, bei gleicher anliegender Leistung zur Überwindung deiner Widerstände brauchst du im ersten Fall 10 bar Mitteldruck, im zweiten Fall bei viel Drehzahl und weniger Moment 5 bar. Im ersten Fall 220 g/kWh, im zweiten 260 g/kWh.

Komplett am Thema vorbei, es ging immer um konstante Gaspedalstellung bzw. Volllast.

Zitat:

Beschleunigst du Vollgas und arbeitest dich "oben" die rote Kurve entlang, so sinkt der Wirkungsgrad mit steigender Drehzahl stetig ab. Nun erkläre noch mal kurz, wie der Verbrauch dabei sinken soll. So lange die Leistung ansteigt und die Effizienz gleichzeitig sinkt, ist Verbrauchsminderung mit steigender Drehzahl "ein technisches Kunststück".

Gerne doch. Dein Denkfehler beginnt an der Stelle "So lange die Leistung ansteigt".

Beginnen wir bei 1500 1/min. Da haben wir rund 16 bar und 230 g/kWh. Bis 1750 1/min steigt der Mitteldruck auf 18 bar bei 215 g/kWh. Der Verbrauch steigt um 5 % (18/16 * 215/230). Trotz des besseren Wirkungsgrades!!!

Bei 2800 1/min sind es imer noch 18 bar mit 215 g/kWh. Bis dahin bleibt der Verbrauch konstant.

Bei 3000 1/min sind es rund 17 bar bei 220 g/kWh. 17/18 * 220/215 = 0,966, der Verbrauch sinkt um 3,3 %.

4000 1/min: 14 bar, 243 g/kWh. 14/18 * 243/215 = 0,879, der Verbrauch liegt 12,1 % unter dem bei 18 bar.

Ohne Mathematik, rein verbal: Die Reduzierung des Drehmomentes überkompensiert den fallenden Wirkungsgrad. Deshalb sinkt tatsächlich der Momentanverbrauch. Kein technisches Kunststück, sondern banale Physik.

Übrigens: Die ganze Geschichte habe ich mir schon vor längerer Zeit überlegt, da mir nämlich bei einer längeren Autobahnfahrt auffiel, dass die Momentanverbrauchsanzeige ab einer bestimmten Drehzahl/Geschwindigkeit wieder sank. Das kam mir zunächst seltsam vor. Um mir die Zeit zu vertreiben, habe ich im Kopf mal durchgespielt, was da im Motor eigentlich so vor sich geht. Ganz ohne Taschenrechner kam ich zur Lösung. Siehe oben.

Ich hatte es ja schon beschrieben, wie das bei nem Dieselmotor mit mechanischem Fliehkraftregler funktioniert.

Da ist dann, bei konstanter Gaspedalstellung, die Reduzierung der Einspritzmenge linear zur steigenden Drehzahl, weil die mechanische Regelung ja nur auf der Basis zweier Parameter fungiert.

Nämlichs ist das Verhältnis Drehzahl/Gaspedalstellung.

Bei heutiger elektronischer Regelung kommen da sicherlich noch jede Menge weitere Parameter hinzu, die diesen Effekt sicher varibaler ausfallen lassen.

Ixch abe es heute mal wieder bei der Fahrt zur Arbeit ausprobiert, zwei, drei mal mit konstanter GAspedalstellung im 5.GAng aus der Ortschaft raus.

Auch bei moderatem Gasgeben hat sich der Momentanverbrauch wärend des Beschleunigens und ca. drei bis vier Zehnt, auf ca 30km/h Tempozuwachs, veringert.

Zitat:

@Rainer_EHST schrieb am 30. März 2017 um 20:27:46 Uhr:

Und mit meinem Ford Fiesta habe ich das mal auf der Autobahn ausprobiert.

Im 5.Gang bei 90km/h ca. dreiviertel Gas, der Momentanverbrauch ging auf ~ 16L/100km hoch. Bei 140km/h, Gaspedal immer noch bei 3/4, waren es nur noch 12,5L/100km.

Dann rechne mal lieber nach. 16 Liter bei 90 km/h ergeben einen Verbrauch pro Stunde von 14,4 Litern. 12,5 Liter bei 140 km/h sind hingegen bereits 17,5 Liter. Also ist der Verbrauch gestiegen, nicht gesunken. :D

Spaß beiseite. Vielleicht sollte man die Aussage nicht zu pauschal tätigen, sonst kommt vielleicht noch jemand auf die Idee, immer möglichst kleine Gänge zu nutzen. Spart ja Sprit, haben sie gesagt. ;)

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