Unterschiede Diesel- & Ottomotor
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:
Was du IMHO an der Momentanverbrauchsanzeige siehst ist was anderes: Du näherst dich der Endgeschwindigkeit. Bei den l/100km auf dem Display siehst du immer den zurückgelegten Weg und den dazu benötigten Brennstoff, aber nicht die wirkende Beschleunigungsarbeit. Dieser Anteil ist "unsichtbar" in der Differenz aus dem aktuellen Verbrauch und dem verbrauch, der bei konstanter Geschwindigkeit gerade anliegen würde. Dieser Anteil der Beschleunigung an der Gesamtarbeit sinkt aber nach oben deutlich ab, zugleich steigt der Anteil der zurückgelegten Strecke. Bis die Restbeschleunigung bei Topspeed genau Null ist. Kunststück, dass du ohne für Beschleunigung Wellenarbeit aufzuwenden und quasi alles in den Weg steckend "formal" weniger Brennstoff brauchst als mit. Du durchläufst einen instationären Zustand bis du dich bei Topspeed einem stationären Zustand annäherst. Stationär brauchst du halt weniger Kraft als an dem Punkt noch (instationär) beschleunigend.
Das ist absolut unlogisch, weil es kurz gefasst aussagt:
Das, wenn ich mit Kraft A beschleunige und mit dieser Kraft A dann die dafür erreichbare Höchstgeschw. erreiche, sich ab diesen Moment Kraft A, inkl. des dazugehörigen Kraftstoffverbrauches, reduziert.
Es ist aber so, das im Prinzip Kraft A vom Motor konstant bleibt, und Kraft B (geschwindigkeitsabhängiger Kraftbedarf) mit zunehmender Geschwindigkeit steigt.
Da, wo die steigende Linie Kraft B dann die konstante Linie Kraft A kreuzt, ab da bleiben Drehzahl und Geschw. konstant. Ergo, Kraft A bleibt durchgehend konstand, genauso wie der dazugehörige Verbrauch pro Strecke.
So könnte man es einfach ausgedrückt für einen Benziner erklären.
Beim Diesel wird aber, zur Drehzahlregulierung, mit zunehmender Drehzahl die Einspritzmenge reduziert, wodurch Kraft A allmählig absinkt, was auch eine entsprechende Verbrauchsminderung bewirkt.
Ab da, wo sich die abfallende Linie Kraft A und die steigende Linie Kraft B kreuzen, bleiben Drehzahl und Geschw. konstant und der weitere Verbrauch entspricht der bis zu diesem Punkt allmählig abgesenkten Kraft A.
Der Diesel arbeitet ja im Prinzip grundsätzlich mit Luftüberschuss, weshalb die Drehzahl über die Einspritzrmenge geregelt wird.
Der Benziner bekommt, abhängig von der Drossellklappenstellung, irgendewann nicht mehr ausreichend Luft, um weiter hoch drehen zu können. Ergo bestimmt die Drosselklappenstellung wie hoch er dreht. Die Einspritzmenge richtet sich, zwecks optimaler Gemischbildung, nach der Stellung der Drosselklappe.
So ist es.
Ob das Motordrehmoment und damit die Antriebskraft an den Rädern für Beschleunigung verbraucht wird oder für Luftwiderstand oder für Rollreibung an den Reifen oder bergauf zur Überwindung der Steigung macht keinen Unterschied.
Die verschiedenen Komponententen addieren sich einfach zur Gesamtkraft. Und mit der momentanen Geschwindigkeit läßt sich damit der Verbrauch bezogen auf den Weg berechnen.
Gilt natürlich immer nur für die augenblickliche Geschwindigkeit und ändert sich daher auch.
Ich will dir ja nicht zu nahe treten, aber meinst du nicht, das jemand der mal Dieselsteuergeräte entwickelt hat, etwas mehr über die Funktionsweise eines Dieselmotors weiß, als du?
Du redest immer von Drehzahlregulierung, dabei hat die abnehmende Einspritzmenge damit nichts zu tun. Es ist schlicht und einfach die Rauchgrenze, die man nicht überschreiten will. Ob man das nun mit der Elektronik oder mechanisch mit Fliehkraftregler erreicht ist letztendlich egal, es tut beides das gleiche.
Wie in deinem Link gut erklärt, tut der Fliehkraftregler nichts anderes als fixe Drehzahlen einregeln, bzw. zu begrenzen. Ein Dieselmotor kann quasi beliebig hoch drehen, solange man ihm genug Menge gibt (daher weiß ich, das ein 1.9TDI bei etwa 7000U/min die Pleuel aus dem Block wirft), daher braucht ein Diesel unbedingt einen Drehzahlbegrenzer (einstufiger Regler). Es wäre auch nicht schlecht, wenn das Ding nicht absterben würde, wenn man vom Gaspedal geht, also begrenzt man von unten die Leerlaufdrehzahl (zweistufiger Regler). Und für Landmaschinen ist es kommod, wenn man jede Arbeitsdrehzahl konstant halten kann, so ein Regler ist dann dreistufig.
Aber es ist keine Rede davon, das dieser Regler die Menge im Normalbetrieb (also zwischen Leerlauf und Höchstdrehzahl) beeinflusst. Ist auch nicht seine Aufgabe. Du verrennst dich hier in etwas, was schlicht und einfach nicht technischen Fakten entspricht.
Wie schon gesagt, deine Beobachtungen sind richtig, aber die Schlüsse daraus sind falsch.
Grüße,
Zeph
Und dass das beim Otto auch gilt, habe ich bereits erklärt. Hat Rainer aber irgendwie ignoriert.
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Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 2. April 2017 um 02:43:27 Uhr:
Das ist absolut unlogisch, weil es kurz gefasst aussagt:
Das, wenn ich mit Kraft A beschleunige und mit dieser Kraft A dann die dafür erreichbare Höchstgeschw. erreiche, sich ab diesen Moment Kraft A, inkl. des dazugehörigen Kraftstoffverbrauches, reduziert.
Nein. Du hast Kraft A zum Beschleunigen und Kraft B um die Geschwindigkeit zu halten. Die Summe beider Kräfte ist die Gesamtkraft ab Kurbelwelle. Je weiter du beschleunigst und je schneller du wirst, desto dominanter wird B. Desto schneller bist du aber auch und machst "Meter", die am Ende den Nenner "je 100km" größer werden lassen, während der Rest für Beschleunigung "A" abnimmt. Bis du bei erreichen der Höchstgeschwindigkeit nur noch in Aerodynamik "B" und damit "Strecke/geschwindigkeit halten" investierst.
Zitat:
Beim Diesel wird aber, zur Drehzahlregulierung, mit zunehmender Drehzahl die Einspritzmenge reduziert, wodurch Kraft A allmählig absinkt, was auch eine entsprechende Verbrauchsminderung bewirkt.
Nein, nicht zur Drehzahlregulierung. Das ist der Rauchgrenze geschuldet sowie dem Umstand, dass der Ladedruck sinkt weil der Turbo nimmer hinterherkommt. Also muss die Einspritzmenge je Hub runter.
Zitat:
Der Benziner bekommt, abhängig von der Drossellklappenstellung, irgendewann nicht mehr ausreichend Luft, um weiter hoch drehen zu können. Ergo bestimmt die Drosselklappenstellung wie hoch er dreht. Die Einspritzmenge richtet sich, zwecks optimaler Gemischbildung, nach der Stellung der Drosselklappe.
Auch nicht korrekt. Der Benziner verreckt durch die relativ konstante Abbrandgeschwindigkeit des Gemisches, die keine unendlichen Geschwindigkeiten gestattet. Mehr als 25 m/s hat auch die F1 nicht. Porsche GT3 etwa 22-23 m/s, BMW M3 etwa 21, genau wie Sportmotorräder. Standardfahrzeuge etwa 15-19 m/s, Flugmotoren um/unter 10 m/s.
@Rael: Guck dir BITTE noch mal die Achsen an. Wenn du EInspritzmenge je Hub betrachten würdest, hättest du mit deiner Wichtung recht. Aber da steht bereits g/kWh auf der "Z" Achse, also Gramm Brennstoff je kWh Wellenarbeit. Egal ob du 4000 oder 500 RPM anliegen hast.
Kann man das nicht einfacher ausdrücken? Zum Beschleunigen braucht der Motor einen Spritüberschuß, die Leistung folgt der Einspritzmenge. Wenn sich dann die Geschwindigkeit / Drehzahl stabilisiert kann das Steuergerät die Einspritzmenge auf den Wert zurücknehmen der zur Erhaltung der Geschwindigkeit nötig ist. Da bei Annäherung an die Höchstgeschwndigkeit das Beschleunigungsvermögen abnimmt dürfte auch dieser Spritüberschuß kleiner werden also der Verbrauch theoretisch auf 100km sinken. Absolut über die Zeit natürlich nicht wirklich.
Dazu kommt ja das die modernen Motoren so viele Möglichkeiten haben die Leistung zu beeinflussen das es unwahrscheinlich wird den Verbrauch in bestimmten Situationen nachzuvollziehen.
Beschleunigen des Fahrzeug kostet ja immer mehr Sprit als das Halten der Geschwindigkeit, deswegen kein Wunder wenn der Verbrauch leicht sinkt wenn sich das Tempo stabilisiert.
War sicher alles einfacher als es eine feste Verbindung zwischen Gaspedal und Einspritzpumpe gab und Diese auch noch Drehzahlabhängig war was das Fördervermögen angeht.
Heute wird ja alles elektronisch geregelt, selbst die Nockenwellenstellung in gewissen Grenzen. Das Gaspedal äussert ja nur noch den Wunsch des Fahrers dem Steuergerät.
Zitat:
Nein. Du hast Kraft A zum Beschleunigen und Kraft B um die Geschwindigkeit zu halten. Die Summe beider Kräfte ist die Gesamtkraft ab Kurbelwelle. Je weiter du beschleunigst und je schneller du wirst, desto dominanter wird B. Desto schneller bist du aber auch und machst "Meter", die am Ende den Nenner "je 100km" größer werden lassen, während der Rest für Beschleunigung "A" abnimmt. Bis du bei erreichen der Höchstgeschwindigkeit nur noch in Aerodynamik "B" und damit "Strecke/geschwindigkeit halten" investierst.
Du setzt die Beschleunigungskraft A offenbar als Überschusskraft.
Ich setze sie als jene Kraft/Leistung, die der Motor real abgibt.
Also wenn ich, sagen wir mal, mit 20kW Motorleistung beschleunige, das bis zu einer Geschwindigkeit die 20kW Dauerleistung benötigt (Übersetzungsverhältnis von Motor bis Rad bleibt konstant), in wie fern soll sich denn, mit dem Erreichen der Konstantgeschw. plötzlich der Verbrauch senken?
Zitat:
War sicher alles einfacher als es eine feste Verbindung zwischen Gaspedal und Einspritzpumpe gab und Diese auch noch Drehzahlabhängig war was das Fördervermögen angeht.
Beim Diesel gab es ja diese direkte Verbindung nicht, weil noch der Fliehkraftregler dazwischengeschaltet war. Mit zunehmender Drehzahl öffnen sich die Fliehkraftelemente und nehmen das Gas wieder etwas zurück.
Zitat:
@GaryK schrieb am 2. April 2017 um 19:57:12 Uhr:
@Rael: Guck dir BITTE noch mal die Achsen an. Wenn du EInspritzmenge je Hub betrachten würdest, hättest du mit deiner Wichtung recht. Aber da steht bereits g/kWh auf der "Z" Achse, also Gramm Brennstoff je kWh Wellenarbeit. Egal ob du 4000 oder 500 RPM anliegen hast.
Und guck Du Dir bitte nochmal meine Rechnung an! Ich wichte ja nicht mit der Drehzahl. Mit der z-Achse hast Du ja völlig Recht, aber es macht doch einen Unterschied, ob ich dann 1 oder 10 kWh vom Motor abfordere. Einmal verbrenne ich 220 g Kraftstoff, im anderen Fall 2,2 kg. Ist doch nicht das Gleiche, oder??
Also muss man doch mit dem Mitteldruck multiplizieren.
Nachhilfestunde Physik:
Einheit der Kraft: 1 N = 1 kg * m / s²
Einheit des Drehmomentes: 1 Nm = 1 kg * m² / s²
Einheit der Leistung: 1 W = 1 kg * m² / s³
Einheit der Energie(Arbeit): 1 Ws = 1 kg * m² / s²
Überraschung!!! 1 Ws = 1 Nm
Der effektive Mitteldruck (pe ) ist nichts anderes als das auf den Hubraum bezogene Drehmoment. Genau: pe = 4*pi * M / Vh
Einheiten: 1 Nm / m³ = 1 N / m² = 1 Pa = 1 E-5 bar
Also: Im Muscheldiagramm ist auf der y-Achse letztlich das Motordrehmoment aufgetragen, auf der z-Achse die benötigte Kraftstoffmasse bezogen auf ein Drehmoment (1 kWh = 3.600.000 Nm). Damit ist völlig klar, dass zur Ermittlung der absolut benötigten Kraftstoffmasse mit dem absoluten Moment (aka effektiven Mitteldruck) multipliziert werden muss.
Wenn Du das immer noch anders siehst, dann erkläre mir bitte an Hand des Muscheldiagramms mal, weshalb ein Fahrzeug bei Konstantfahrt in der Ebene bei 2000 1/min mit pe = 2 bar (325 g/kWh) weniger verbraucht als eines, dass mit ebenfalls konstanter Geschwindigkeit einen Berg hoch fährt bei 2000 1/min mit pe = 8 bar (228 g/kWh).
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 1. April 2017 um 20:57:55 Uhr:
Natürlich muss man wichten! Drehmoment ist nichts anderes als Arbeit (Nm lassen sich einfach in kWh umrechnen).
Das tut weh.
Drehmoment ist eine vektorielle Größe, Arbeit skalar. Erst wenn du das Drehmoment mit dem Drehwinkel [rad] multiplizierst, erhältst du die geleistete (Verdreh)arbeit.
Drehmoment und Arbeit stiftet immer wieder Verwirrung, weil tatsächlich die gleiche Einheit vorliegt. Trotzdem hat das eine mit dem anderen nichts zu tun. Es ist einer der schwersten Fehler, die man machen kann.
Um Arbeit zu leisten, muß eine Kraft über einen Weg (oder ein Drehmoment über einen Drehwinkel) wirken. Nun gibt es aber genug Konstellationen, wo Kraft (bzw. Drehmoment) ohne irgendeine Bewegung wirken kann (Beispiel Handbremse, das Auto steht am Hang und bewegt sich nicht. Somit ist die Arbeit 0, trotzdem wirkt ein Drehmoment auf die Bremsen).
Drehmoment ist nicht Energie!
Im Muschendiagramm ist es ebenfalls recht einfach. Über den Mittendruck rechnet man auf das Drehmoment, multipliziert mit der Drehzahl und hat die Momentanleistung. Über diese kann man dann mit dem auf der Z-Achse aufgetragenen Verbrauch/kWh auf den Momentanverbrauch zurückrechnen. Da gibt's keine Gewichtung.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 2. April 2017 um 23:13:06 Uhr:
Wenn Du das immer noch anders siehst, dann erkläre mir bitte an Hand des Muscheldiagramms mal, weshalb ein Fahrzeug bei Konstantfahrt in der Ebene bei 2000 1/min mit pe = 2 bar (325 g/kWh) weniger verbraucht als eines, dass mit ebenfalls konstanter Geschwindigkeit einen Berg hoch fährt bei 2000 1/min mit pe = 8 bar (228 g/kWh).
Weil die Momentanleistung eine andere ist? Bei der Bergauffahrt ist die Leistung 4x so hoch wie auf der Ebene. Allerdings ergibt sich durch die höhere Effizienz doch nur der 2.8x Verbrauch. Leider kann ich keine absoluten Zahlen nennen, da mir der Hubraum fehlt 😉.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 3. April 2017 um 08:24:44 Uhr:
Weil die Momentanleistung eine andere ist? Bei der Bergauffahrt ist die Leistung 4x so hoch wie auf der Ebene. Allerdings ergibt sich durch die höhere Effizienz doch nur der 2.8x Verbrauch. Leider kann ich keine absoluten Zahlen nennen, da mir der Hubraum fehlt 😉.Grüße,
Zeph
Na, und wie kommst Du auf den Faktor 2,8???
Etwa über 8/2 * 228/325?
Der Hubraum stand übrigens am Muscheldiagramm: 1,5 l 3-Zylinder.
Zitat:
@sigma_H schrieb am 3. April 2017 um 00:12:16 Uhr:
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 1. April 2017 um 20:57:55 Uhr:
Natürlich muss man wichten! Drehmoment ist nichts anderes als Arbeit (Nm lassen sich einfach in kWh umrechnen).
Das tut weh.Drehmoment ist eine vektorielle Größe, Arbeit skalar. Erst wenn du das Drehmoment mit dem Drehwinkel [rad] multiplizierst, erhältst du die geleistete (Verdreh)arbeit.
Okay, da hast Du Recht, ich habe etwas verkürzt. Implizit wird das mittlere (!!) Drehmoment über eine Kurbelwellenumdrehung unterstellt. Daher auch der Faktor 2 pi beim Mitteldruck.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 3. April 2017 um 09:19:06 Uhr:
Na, und wie kommst Du auf den Faktor 2,8???Etwa über 8/2 * 228/325?
Das war die Rechnung, ja.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 3. April 2017 um 09:19:06 Uhr:
Der Hubraum stand übrigens am Muscheldiagramm: 1,5 l 3-Zylinder.
Gut, dann kann man sogar absolute Zahlen liefern.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 3. April 2017 um 09:50:55 Uhr:
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 3. April 2017 um 09:19:06 Uhr:
Na, und wie kommst Du auf den Faktor 2,8???Etwa über 8/2 * 228/325?
Das war die Rechnung, ja.
Und genau diese war der Ausgangspunkt dieses Diskussionsfadens, weil Gary sie als falsch bezeichnete.