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??
100 Antworten
Der Wirkungsgrad ist natürlich für verschiedene Betiebszustände unterschiedlich.
Aber sonst entspricht der momentane Verbrauch der momentanen Leistung.
Also verbrauchter Heizwert/Zeit mal Wirkugsgrad entspricht der Leistung.
(Leistung ist Energie pro Zeit)
Wieviel das auf km bezogen ist hängt von der Geschwindigkeit also von der momentanen Übersetzung ab.
Gleiche Leistung heißt gleichen erforderlichen Heizwert pro Zeit, abgesehen vom jeweiligen Wirkungsgrad.
Wenn es in einem niedrigen Gang bergauf geht dann ist das viel Verbrauch bezogen auf die zurückgelegten Kilometer.
In der Ebene im höheren Gang und entsprechend höherer Geschwindigkeit heißt das, auf die zurück gelegten Kilometer bezogen, weniger Verbrauch.
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 2. April 2017 um 21:27:17 Uhr:
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?
Der ändert sich ja nicht plötzlich sondern konstant bis zur erreichten Geschwindigkeit. Und zwar nur der Streckenbezogene Verbrauch (l/100km).
Wenn Du anfährst, ist die Geschwindigkeit noch 0 -> Verbrauch "unendlich" Liter/100km
Wenn Du die Geschwindigkeit erreicht hast, die bei 20kW Motorleistung aus den Fahrwiderständen resultiert -> Verbrauch X mit X<"unendlich", folglich ist der Verbrauch pro 100km gesunken.
Die ursprüngliche Behauptung, beim Diesel würde mit zunehmender Drehzahl der Verbrauch sinken, beim Benziner steigen, kann also nur unter der stillschweigenden Annahme von vielen Randbedingungen stimmen, wie z.B. u.a. Vollastbeschleunigung, Turbodiesel und Saugbenziner.
Und dazu kommt der Effekt mit der Rauchgrenze. Wenn der Fülldruck im Brennraum durch nachlassende Turbowirkung sinkt, dann muss auch die Brennstoffmasse je Injektion sinken um nicht die Rauchgrenze zu überschreiten. Und schon hast du noch einen Effekt, der die "Liter je 100km Strecke" begrenzt.
PS: letzten müsste man aus dem Beispiel-Kennfeld eigentlich ausrechnen können - aus Drehzahl und Drehmoment bzw. Drehzahl/Mitteldruck die kWh Wellenleistung berechnen, aus den g/kWh als Wirkungsgrad dann die "g/s" zurückrechnen. Und die Gramm/s durch die (halbe) Drehzahl gibt dann die Injektionsmenge je Hub. Wenn die absinkt ist das der Rauchgrenze geschuldet.
1. Sequenz: sehr moderat beschleunigt, 4.Gang
2. Sequenz: etwas zügiger im 4.Gang
3. Sequenz: wieder einwenig moderater, allerdings im 3.Gang
4. Sequenz: dann so, wie ich es normalerweise mache. Das Gaspedal sanft weiter durchtretend und kurz vorm Schalten wieder sanft zurücknehmend, damit ich einen buttewrweichen Übergang ins antriebslose Rollen (wärend Kupplung getreten ist) habe.
Im Großen und Ganzen die Gaspedalstellung so um 1/3 rum. Bei der 2. Sequenz vielleicht maximal auf halben Weg von 1/3 zu 1/2 Gas.
Also, kein Vollgas (sondern äußerst moderat), keine hohen Drehzahlen und der Verbrauch, der Anfangs etwas nach oben schnellt, lässt mit der Drehzahlzunahme doch schon erheblich nach.
Inwiefern da jetzt dem Turbo, bei dem bissl Lastanforderung und den doch noch niedrigen Drerhzahlen, die "Puste" ausgeht und deshalb die Einspritzmenge reduziert wird, müssen andere beurteilen.
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Meine Erklärungen zum Pedalkennfeld hast Du aber gelesen, oder??
Und falls ja, geht da beim Vergasermotor auch der Verbrauch zurück?
Kann ich mir ehrlich gesagt kaum vorstellen, wenn die Drosselklappe direkt am Gaspedal hängt und einzig der Sog über die Kraftstoffmenge entscheidet, welche durch die Hauptdüse geht.
Und das irgendwann mit steigender Drehzahl das Drehmoment nachlässt, kennt man ja auch vom Fahrradfahren. Irgendwann investierst du deine Leistungsfähigkeit nur noch in die Trittfrequenz. Allerdings ist das alles andere als ein ökonomischer Umgang mit der eigenen Muskelkraft. Sprich, dein Energieverbrauch ist extrem hoch. Ein, zwei Gänge höher könntest du schneller fahren und trotzdem weniger Kalorien verbrennen.
Hier erklärst du das bei Vollgas und das dann oberhalb von 3000/3500 U/min der Verbrauch sinkt.
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.
Ich habe nun mal gezeigt, das es auch weit weg von Vollgas und auch deutlich unterhalb von 3000 U/min so ist.
Der Verbrauch steigt in dem Moment an, wo ich Gas gebe, um dann wieder kontinuierlich zu sinken. Er halbiert sich fast auf ~1000 U/min. Ich kann mir aber kaum vorstellen, das von 1500 bis 2500U/min das Drehmoment einfach so um ca 45% nachlässt.
Es wird sicherlich nachlassen, weil die Einspitzmenge kontinuierlich runtergeregelt wird.
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 5. April 2017 um 22:27:53 Uhr:
Meinst du den hier?
Ja, genau.
Zitat:
Und falls ja, geht da beim Vergasermotor auch der Verbrauch zurück?
Kann ich mir ehrlich gesagt kaum vorstellen, wenn die Drosselklappe direkt am Gaspedal hängt und einzig der Sog über die Kraftstoffmenge entscheidet, welche durch die Hauptdüse geht.
Doch. Die Drosselklappe heißt Drosselklappe, weil sie drosselt 😁
Was drosselt sie denn eigentlich? Die durch sie hindurchströmende Luftmasse. Mit steigender Druckdifferenz über der Klappe steigt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft an. Das macht sie aber nicht bis unendlich, sondern bis zu einer gewissen Maximalgeschwindigkeit. Und das ist die Schallgeschwindigkeit. Damit ist die Luftmasse (in g/s oder kg/h) begrenzt. Es "passt" einfach nicht mehr Luft durch die Klappe.
Diese einströmende Luftmasse wird jetzt bei jeder Motorumdrehung quasi in kleine Portionen zerteilt, die die Zylinder füllen. Jetzt kommt der entscheidende Punkt: Wenn ich von einer Drehzahl ausgehe (Beispiel 1500 1/min), bekomme ich eine bestimmte Luftmasse in jeden Zylinder hinein. Bei der doppelten Drehzahl muss ich jetzt aber doppelt soviele von diesen Luftportionen erzeugen, die jeweils nur noch halb so groß sein können. Halbe Zylinderfüllung -> halbe Kraftstoffmenge -> halbes Drehmoment. Aber gleiche Leistung!!! Weil doppelte Drehzahl bei halbem Moment.
Also nochmal (oder anders) formuliert: Im Drosselbereich ist der Luftmassen- und somit auch Kraftstoffmassenstrom (kg/h) konstant. Da der Wagen bei der doppelten Drehzahl natürlich in der selben Zeit auch die doppelte Strecke zurücklegt, liegt der Verbrauch pro 100 km nur noch halb so hoch.
Für alle Zweifler, Nörgler, Besserwisser: Selbstverständlich ist der Wirkungsgrad des Motors bei der doppelten Drehzahl niedriger. Deshalb wird sich der Verbrauch in der Praxis nicht halbieren.
Zitat:
Ich habe nun mal gezeigt, das es auch weit weg von Vollgas und auch deutlich unterhalb von 3000 U/min so ist.
Der Verbrauch steigt in dem Moment an, wo ich Gas gebe, um dann wieder kontinuierlich zu sinken. Er halbiert sich fast auf ~1000 U/min. Ich kann mir aber kaum vorstellen, das von 1500 bis 2500U/min das Drehmoment einfach so um ca 45% nachlässt.
Es wird sicherlich nachlassen, weil die Einspitzmenge kontinuierlich runtergeregelt wird.
Doch, siehe oben.
Und eine einfache Rechnung zeigt: Das Verhältnis der Drehmomente ist umgekehrt proportional zu den Drehzahlen, also 1500/2500 = 0,6. Also tatsächlich -40 %. Deine Beobachtung passt und lässt sich leicht plausibilisieren.
Jetzt habe ich doch die lange Erklärung geschrieben ........
Um mal zur Ausgangsfrage zurück zu kommen Rudis und Ottos Schöpfungen haben eigentlich -ausser ein paar ähnlichen Bauteilen, nix gemein.
Rudis Ansinnen war die Verbesserung der Dampfmaschine -ihn störte das Feuer unter dem Kessel etc. Das hat er soweit vereinfacht, bis eben der Selbstzünder überblieb.
Funktion: Man füllt einen Raum mit möglichst viel Luft, komprimiere diese stark. Dabei erhitzt sie sich , der eingespritzte Kraftstoff entzündet sich daran und verbrennt -NICHT schlagartig wie beim Ottomotor!, sondern eher gemächlich und eben solange er zugeführt wird (und genügend Luft vorhanden ist) So wird durch die reine Kraftstoffmenge die Leistungsabgabe geregelt. Nun erhitzt sich die Luft noch wesentlich stärker, dehnt sich aus und drückt dadurch den Arbeitskolben zurück - voila, Dampfmaschine mit innerer Verbrennung.
Otto macht das komplett anders.
Er füllt den Raum mit einem Gemisch aus Luft und Kraftstoff - die Mischung muss passen, und die Menge (der Mischung!!) bestimmt die Leistungsabgabe. Die Verdichtung vorher dient nur der Leistungssteigerung.
Nun muss das Gemisch fremdgezündet werden und verbrennt schlagartig (explodiert) - dabei dehnt es sich aus und drückt den Kolben zur Arbeitsverrichtung nach unten.
Jetzt kann man einen Diesel mit LPG betreiben.... :-) Ein Gas/Luftgemisch kommt in den Brennraum, wird hoch verdichtet -und nix passiert.... Aber spritzt man eine geringe Menge Diesel ein, entzündet sich diese an dem heißen Gemisch und dient praktisch als Zündkerze. So kann man ca 85% des Diesleöls durch LPG ersetzen und erhält auch noch 25% mehr Leistung.
Aber das geht nur bei alten, mechanisch geregelten Dieseln.
Zitat:
@MrFleetwood schrieb am 6. April 2017 um 02:29:51 Uhr:
Um mal zur Ausgangsfrage zurück zu kommen Rudis und Ottos Schöpfungen haben eigentlich -ausser ein paar ähnlichen Bauteilen, nix gemein.
Rudis Ansinnen war die Verbesserung der Dampfmaschine -ihn störte das Feuer unter dem Kessel etc. Das hat er soweit vereinfacht, bis eben der Selbstzünder überblieb.
Funktion: Man füllt einen Raum mit möglichst viel Luft, komprimiere diese stark. Dabei erhitzt sie sich , der eingespritzte Kraftstoff entzündet sich daran und verbrennt -NICHT schlagartig wie beim Ottomotor!, sondern eher gemächlich und eben solange er zugeführt wird (und genügend Luft vorhanden ist) So wird durch die reine Kraftstoffmenge die Leistungsabgabe geregelt. Nun erhitzt sich die Luft noch wesentlich stärker, dehnt sich aus und drückt dadurch den Arbeitskolben zurück - voila, Dampfmaschine mit innerer Verbrennung.
Otto macht das komplett anders.
Er füllt den Raum mit einem Gemisch aus Luft und Kraftstoff - die Mischung muss passen, und die Menge (der Mischung!!) bestimmt die Leistungsabgabe. Die Verdichtung vorher dient nur der Leistungssteigerung.
Nun muss das Gemisch fremdgezündet werden und verbrennt schlagartig (explodiert) - dabei dehnt es sich aus und drückt den Kolben zur Arbeitsverrichtung nach unten.
Genau andersrum wird ein Schuh draus: beim Diesel setzt die Verbrennung bei Verdichtung gleichzeitig im gesamten Brennraum ein, beim Otto läuft die Verbrennung von der Zündkerze aus zu den Außenseiten des Brennraums. Daher kommt dann auch das deutlich unterschiedliche Geräusch von Fremd- und Selbstzündern.
Zitat:
@bljack schrieb am 6. April 2017 um 11:51:12 Uhr:
Genau andersrum wird ein Schuh draus: beim Diesel setzt die Verbrennung bei Verdichtung gleichzeitig im gesamten Brennraum ein, beim Otto läuft die Verbrennung von der Zündkerze aus zu den Außenseiten des Brennraums. Daher kommt dann auch das deutlich unterschiedliche Geräusch von Fremd- und Selbstzündern.
Leider komplett falsch. Auch beim Diesel geht die Verbrennung direkt von der Einspritzdüse aus, der eingespritzte Kraftstoff entzündet sich sofort. Das was du meinst ist die Homogenzündung, die setzt aber voraus, das schon ein zündfähiges Gemisch im Brennraum ist.
Das charakteristische Dieselnageln kommt (und jetzt halte dich fest) hauptsächlich von der Einspritzpumpe der alten Dieselmotoren. Es ist viel weniger das Verbrennungsgeräusch, als man glaubt. Mit Einführung der CR-Motoren ist das charakteristische Nageln beinahe verschwunden.
Grüße,
Zeph
Zitat:
Doch. Die Drosselklappe heißt Drosselklappe, weil sie drosselt 😁
Was drosselt sie denn eigentlich? Die durch sie hindurchströmende Luftmasse.
Das ist mir schon klar.
Ich bin immer noch bei konstanter Gaspedalstellung, sprich, beim Vergasermotor mit mechanischem Gaszug, bleibt dann die Drosselklappe im konstanten Öffnungswinkel.
Nimmt jetzt mit zunehmender Drehzahl die Kraftstoffmenge, welche durch die Hauptdüse läuft ab?
Wie gesagt, ich kann es mir nicht vorstellen.
Ich tippe mal eher, solange der Motor sich noch nicht in einem Drehzahlbereich befindet, für den der Öffnungswinkel der Drosselklappe nicht mehr ausreichend Luft zuführen kann, sollte der Kraftstofffluss mit der Drehzahl ansteigen, weil sich die angesaugte Luft immer schneller an der Drosselklappe vorbeibewegt, woduch ein größerer Sog an der Hauptdüse entsteht, der dann mehr Kraftstoff durch diese zieht.
Wenn Du meine obige Erklärung nicht verstanden hast, tut mir das leid. Dann konnte ich es wohl nicht besser erklären. Ich wüsste auch nicht, wie ich das im Rahmen eines Forums machen sollte.
Zitat:
@bljack schrieb am 6. April 2017 um 11:51:12 Uhr:
Genau andersrum wird ein Schuh draus: beim Diesel setzt die Verbrennung bei Verdichtung gleichzeitig im gesamten Brennraum ein, beim Otto läuft die Verbrennung von der Zündkerze aus zu den Außenseiten des Brennraums. Daher kommt dann auch das deutlich unterschiedliche Geräusch von Fremd- und Selbstzündern.
Nein. Beim Diesel entzündet sich der Kraftstoff schon mal gar nicht sofort, sondern erst nach einer Verzugszeit. Und dann auch nur der Kraftstoff, der im Brennraum ist. Der Witz liegt aber gerade darin, dass der Kraftstoff kontinuierlich eingespritzt wird. Und zwar so, dass der Druck im Brennraum halbwegs konstant ist. Deshalb Gleichdruckprozess.
Beim Otto befindet sich der komplette Kraftstoff zum Zündzeitpunkt bereits im Brennraum. Mit Beginn der Verbrennung läuft eine Flammfront durch den Brennraum, also entzündet sich auch nicht alles gleichzeitig. Aber die Verbrennung läuft so schnell ab, dass sich der Kolben während dieser Zeit kaum bewegt. Deshalb Gleichraumprozess.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 6. April 2017 um 12:37:18 Uhr:
Das charakteristische Dieselnageln kommt (und jetzt halte dich fest) hauptsächlich von der Einspritzpumpe der alten Dieselmotoren. Es ist viel weniger das Verbrennungsgeräusch, als man glaubt. Mit Einführung der CR-Motoren ist das charakteristische Nageln beinahe verschwunden.Grüße,
Zeph
Die Ursache liegt woanders. Beim Diesel ist der Druck im Brennraum deutlich höher als beim Otto. Noch wichtiger hingegen ist der Druckanstieg, welcher beim Diesel deutlich steiler ist und zu einer impulshaftigen und daher hochfrequenten Anregung der Struktur führt. Das ist als Nageln hörbar. Beim Otto übrigens auch, nämlich dann, wenn er klopft. Dann gibt's bei ihm ebenfalls extrem steile Druckanstiege.
Das bessere Geräuschverhalten der CR-Motoren rüht daher, dass durch eine oder mehrere Voreinspritzungen der Druckanstieg flacher gehalten wird.
Nachdem ich aber eine Verteilereinspritzpumpe (VP44) bei Bosch am Prüfstand begutachten durfte, kann ich dir versichern, das diese wie ein Dieselmotor klingt.
Aber du hast schon Recht, es gibt auch ein Verbrennungsgeräusch, das heftiger als beim Otto ist.
Grüße,
Zeph