Verbrauch im Stand höher als bei Fahrt mit gleicher Motordrehzahl
Golf 7 1.5 TSI 130 PS:
Bei 50 km/h (GPS) im 3. Gang (2238 1/min) braucht er auf ebener Strecke ohne Wind ca. 2,6 l/100 km (BC), also ca. 1,3 l/h. Im Stand braucht er aber bei der gleichen Drehzahl (2238 1/min) ca. 1,5 l/h (BC).
Bei der Fahrt werden aufgrund des Roll- und Luftwiderstandes zusätzlich ca. 3,1 kW Motorleistung benötigt. Selbst bei einem indizierten Wirkungsgrad von 40 % müsste sich dadurch der Verbrauch um ca. 0,9 l/h erhöhen und nicht erniedrigen.
Was stimmt hier nicht?
84 Antworten
Zitat:
Bei 50 km/h (GPS) im 3. Gang (2238 1/min) braucht er auf ebener Strecke ohne Wind ca. 2,6 l/100 km (BC), also ca. 1,3 l/h. Im Stand braucht er aber bei der gleichen Drehzahl (2238 1/min) ca. 1,5 l/h (BC).
Ich denke es ist eine Eigenart der Direkteinspritzung.
Schaut man sich die Di Kennfelder an dann wird man feststellen dass nicht nur die Einspritzzeit lastabhängig geregelt wird, sondern auch der Niederbenzindruck (Vorförderpumpe im Tank) und der Hochdruck "Raildruck" der Düsen.
Im Leerlauf ist der Raildruck zu den Düsen niedriger als bei Teillast oder Volllast.
Hohe Benzindrücke wirken sich in der Regel positiv auf den Verbrauch aus, ich kann mir daher gut vorstellen dass im Teillast bei höheren Benzindrücken gegenüber im Leerlauf, der Verbrauch besser ist bei gleicher Drehzahl.
Zitat:
@DerSprechendeKolben schrieb am 9. Mai 2024 um 18:55:54 Uhr:
Das mag zwar stimmen, aber der Diesel zieht sich nun Mal für die gleiche Leistung gut 20-40% mehr Luft durch, sonst wirft er hinten Briketts raus.
Hat das jemand bestritten? Darum ging es doch garnicht. Warum der Diesel eine Rauchgrenze hat, sollte bekannt sein, wenn man jetzt einsteigt und mitreden möchte. Bereits nach deinem Opener frage ich mich, ob du meinen Beitrag überhaupt gelesen hast. Oder du hast ihn nicht verstanden...
Zitat:
Und Fakt ist auch, das Ottomotoren heute bei bis zu 42% (Toyota) liegen und Diesel bei etwa 45%. Nur bei LKW bzw. Schiffsmotoren knacken sie 50%. Der Effizienzunterschied ist heute minimal.
Mir sind 40% für PKW bekannt, nicht 42%. Deine Quelle?
Daneben redest du nur von den Bestpunkten. Gerade in der Teillast sackt der Ottomotor bekanntermaßen schnell und deutlich ab ggü. dem Diesel. Der reale Verbrauchsvorteil des Dieselmotors ist durchaus beträchtlich, das weis jede technikfeindliche Krankenschwester...
Zitat:
Durch die höhere Energiedichte
Welche höhere Energiedichte? Ich hab doch im vorigen Beitrag gesagt, dass der Gemischheizwert(und nur um den geht es) beim Diesel bereinigt um das Luftverhältnis eben nicht höher ist.
Zitat:
Und das sind die typischen ~20% die der Diesel weniger braucht.
Es liegt also immernoch (nach euren Aussagen untergeordnet) an der Verdichtung und an der nicht vorhandenen bzw. unrelevanten, höheren Energiedichte vom Dieselkraftstoff, ok.
Die Grundlagenvorlesung zur Motorentechnik bzw. -thermodynamik hast du glaube ich geschwänzt.
Ein Golf liegt als Benziner bei etwa 6.1l/100km und als Diesel bei 5.2l/100km. Werte von Spritmonitor. Also 15% Verbrauchsvorteil für den Diesel. Rechnet man es um auf den zugeführten Heizwert, kommt man auf 50.5kWh/100km beim Diesel und auf 51.9kWh/100km beim Benziner.
Damit liegt der Diesel nur mehr um 3% vorne. Und das ist das was der Dieselprozess ggü. dem Ottoprozess voraus hat, die höhere Verdichtung ist Teil dessen, aber eben nicht ausschlaggebend.
Die 42% beim Benziner erreichen die aktuellen Toyota Dynamic Force Motoren in der Atkinson-Variante die bei den Hybriden eingesetzt werden. Der alte 2ZR-FXE in meinem Prius+ erreicht schon 39%.
Der Kolben hat gesprochen.
Wenn Verdichtung allein für den Verbrauch zuständig wäre....
Leider fällt der mechanische Wirkungsgrad mit steigender Verdichtung. Deshalb haben neuere Diesel weniger Verdichtung, da sie auch mit niedriger Verdichtung zuverlässig kalt anspringen. Stichworte sind Vorglühanlage, Direkteinspritzung, Voreinspritzung, hohe Drücke.
Der Diesel braucht vor allem in Teillast weniger, da er wenig Drosselverluste hat.
Hinzu kommt der andere Verbrennungprozess, den modernste Ottomotoren nachahmen, Diesotto.
Das alles erklärt aber trotzdem nicht das Problem, was eindeutig einfach an der Ungenauigkeit der Anzeige beruht.
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Zitat:
@85mz85 schrieb am 10. Mai 2024 um 08:27:12 Uhr:
Das alles erklärt aber trotzdem nicht das Problem, was eindeutig einfach an der Ungenauigkeit der Anzeige beruht.
Das ist der Punkt. Zwar glaube ich, dass der BC den Spritdurchsatz (also l/h) richtig darstellt, aber bei der Geschwindigkeit gibt's dann (wenn nicht wirklich geeicht vom Fahrzeug für die inneren Berechnungen gemessen) doch starke Toleranzen, die diesen Unterschied sehr schnell erklären.
Der Kolben hat gesprochen
Die steuergeräteinternen Geschwindigkeitssignale sind natürlich nicht geeicht, aber deutlich genauer als das, was im Tacho angezeigt wird. Das ist schon der Tatsache geschuldet, dass der Tacho gesetzlich vorgeschrieben niemals weniger anzeigen darf, als tatsächlich gefahren wird. Die interne Genauigkeit kann aber durchaus unter +- 1 km/h liegen.
Das ist mir klar. Die Frage ist, was zeigt der BC dem Kunden (nicht dem Techniker) an. Das weis ich nicht. Bei meinem Prius beispielsweise wird der Verbrauch immer 10% zu gering angezeigt (genauso wie die Geschwindigkeit um ca. 10% zu viel). Reale Berechnung zeigt dann einen höheren Verbrauch.
Was ich damit sagen will, diese Diskrepanz zwischen Verbrauch "Fahrt" und Verbrauch "Leerlauf" wird mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Genauigkeit der Anzeigen liegen, nicht in einem sprunghaften Anstieg der Effizienz durch die stattfindende Lastpunktverschiebung.
Das einzige was ich noch aus meinen Zeiten von Bosch kenne, die "Feindrehzahlregelung" (bzw. Laufruheregelung) beim Benziner wurde damals über Feinjustage des Zündzeitpunkts gemacht, weil weder die Drosselklappe noch die Einspritzung so schnell mitkonnte. Das aber zu Ungunsten des Wirkungsgrades im Leerlauf. Sobald Last auf der Kiste war, wurde das abgeschaltet. Das war aber anno dazumal vor mittlerweile fast 25 Jahren. Weis nicht, ob das heute noch so gemacht wird. Wahrscheinlich nicht.
Der Kolben hat gesprochen.
Dass die Verbrauchsanzeige im Kombi kein geeichtes Messgerät ist, ist uns (hoffentlich!!) allen klar. Alle Aussagen, die darauf basieren, sind mit höchster Vorsicht zu genießen.
Da es bei einem Ottomotor als schnellen Eingriff nur den Zündzeitpunkt gibt (da hat sich in den letzten 25 Jahren die Physik nicht geändert 😁), gilt das heute noch. Früher wurde auch gerne noch exzessiv vom Momentenvorhalt beim Leerlaufregler Gebrauch gemacht, d. h. der Zündzeitpunkt wurde bewusst nach spät gelegt, um dann bei einer spontanen Leistungsanforderung (Servolenkung, Heckscheibenheizung, …) schnell Moment zur Verfügung stellen zu können. Das wurde im Laufe der Zeit aber reduziert, um im Leerlauf effizienter zu sein.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 10. Mai 2024 um 11:24:46 Uhr:
Dass die Verbrauchsanzeige im Kombi kein geeichtes Messgerät ist, ist uns (hoffentlich!!) allen klar. Alle Aussagen, die darauf basieren, sind mit höchster Vorsicht zu genießen.
Und darauf bezieht sich aber die Eingangsfrage, lediglich die Geschwindigkeit wurde mit GPS gemessen. Der Rest (zumindest ist dies für mich nicht ersichtlich) bezieht sich auf Kombiinstrumentanzeigen.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 10. Mai 2024 um 11:24:46 Uhr:
Früher wurde auch gerne noch exzessiv vom Momentenvorhalt beim Leerlaufregler Gebrauch gemacht, d. h. der Zündzeitpunkt wurde bewusst nach spät gelegt, um dann bei einer spontanen Leistungsanforderung (Servolenkung, Heckscheibenheizung, …) schnell Moment zur Verfügung stellen zu können. Das wurde im Laufe der Zeit aber reduziert, um im Leerlauf effizienter zu sein.
Yup. Jetzt klingelt's. Genau das war's. Danke!
Der Kolben hat gesprochen.
wos kuste die Säu ?
Zitat:
@DerSprechendeKolben schrieb am 9. Mai 2024 um 23:35:35 Uhr:
Ein Golf liegt als Benziner bei etwa 6.1l/100km und als Diesel bei 5.2l/100km. Werte von Spritmonitor. Also 15% Verbrauchsvorteil für den Diesel. Rechnet man es um auf den zugeführten Heizwert, kommt man auf 50.5kWh/100km beim Diesel und auf 51.9kWh/100km beim Benziner.
So zu rechnen ist falsch.
Du vergleichst hier allein Verbrauchs- und Heizwerte.
Damit würde angenommen, dass der Vergleichprozess für Ottom. und Dieselm. den gleichen thermischen Wirkungsgrad liefert. Tut er aber nicht. Nochmal, es hat mehr als nur die Verdichtung, die für den thermischen Wirkungsgrad eine Rolle spielt. Der Heizwert steckt indirekt auch drin aber da ist noch mehr.
Und wie du hier mal gerechnet hast, futtert der Diesel sogar weniger Energie auf die vergleichbare Strecke. Die Ursprungsaussage (Wirkungsgradvorteil Diesel durch höhere Energiedichte des Dieselkraftstoffs) ist damit schonmal für die Katz.
Zitat:
Damit liegt der Diesel nur mehr um 3% vorne. Und das ist das was der Dieselprozess ggü. dem Ottoprozess voraus hat, die höhere Verdichtung ist Teil dessen, aber eben nicht ausschlaggebend.
Nein, die Dieselkreisprozesse liefern mit entsprechenden Annahmen aus der Praxis einen deutlich bessern Wirkungsgrad als der Vergleichsprozess des Ottomotors. Das sind über 10%-Punkte Differenz.
Die Verdichtung hat einen wichtigen Einfluss, beim Diesel ist es ein Baustein von insgesamt 4.
Neuere Dieselmotoren haben eine verringerte Verdichtung vor allem aus Emissionsgründen, der geringere Reibmitteldruck ist ein angenehmer Nebeneffekt.
Woher kommen die 3%?
Zitat:
Die 42% beim Benziner erreichen die aktuellen Toyota Dynamic Force Motoren in der Atkinson-Variante die bei den Hybriden eingesetzt werden.
Ich frage nochmal nach einer Quelle dafür, meine sagt 40%.
Ich kenne keinen Ottomotor aus der Serie, der 42% erreicht. Es gibt Ottomotoren im Vorserienstadium, die liegen nochmal weit darüber, haben aber eine völlig andere Betriebsstrategie.
Auf meinen Hinweis, dass du (weiterhin) nur die Bestpunkte vergleichst und die deutlich schlechtere Teillast des Ottomotors außen vor lässt, bist du nicht eingegangen.
SpyderRyder redet von Verbrauchsvorteil, eben so wie ich. Wie vorgerechnet liegt der beim Diesel bei etwa 20%. 14% machen allerdings die unterschiedlichen Heizwerte aus und nicht der ach so hohe Wirkungsgrad des Diesels. Der ist zwar höher, aber eben nur mehr marginal.
Das macht deine Aussage ja nicht falsch (hoher Wirkungsgrad wegen hoher Verdichtung), aber es gibt ihr ein anderes Gewicht.
Und was denn Wirkungsgrad mit Bestpunkt etc. angeht, ist es doch erstaunlich, dass in der Praxis nicht mehr davon übrig bleibt. Auch beim 3er BMW liegt der Diesel beim Wirkungsgrad nur um 4.5% vorne. Verbrauchstechnisch dennoch 17% weniger (7.42 vs. 6.21l/100km).
Liegt vielleicht daran, dass die Abgasnachbehandlung beim Diesel an dessen Effizienz knabbert.
Das schöne an der Heizwertbetrachung ist ja, das dies genau der thermisch zugeführten Energie entspricht. Damit fährt das Auto 100km. Gleiches Auto vorausgesetzt, ist dafür auch die gleiche Antriebsenergie notwendig. Und in der Gesamtbilanz sieht der Diesel modellübergreifend bei weitem nicht so überlegen aus, wie die Verbrauchswerte suggerieren.
Aber natürlich, so zu rechnen, schließt nicht aus, das der Motor selbst dennoch mit 10% höherem Wirkungsgrad läuft. Die Frage ist nur, was ist dann bei der Dieselvariante so viel schlechter, das der theoretische Vorteil in der Praxis nicht rüberkommt.
Was die Toyota-Motoren angeht, mean culpa, die Standardversion liegt bei 40%, die HV-Variante bei 41%. Ich hab mich also um einen Prozentpunkt vertan.
https://global.toyota/en/mobility/tnga/powertrain2018/engine/
Der Kolben hat gesprochen.
Zitat:
Was ich damit sagen will, diese Diskrepanz zwischen Verbrauch "Fahrt" und Verbrauch "Leerlauf" wird mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Genauigkeit der Anzeigen liegen, nicht in einem sprunghaften Anstieg der Effizienz durch die stattfindende Lastpunktverschiebung.
Und ich meine, daß schlichtweg die Länge der Meßstrecke zu kurz war.
Ganz früher gab es diese Unterdruckgesteuerten Verbrauchsanzeigen. Manche sogar mit Literangaben. Die waren noch ungenauer.
Schon allein die Tatsache, das bei voller Beschleunigung viele Verbrauchsanzeigen im Momentanverbrauchsmodus bei 49,9 oder 51,5 L/100km als Maximalwert stehen bleiben sagt schon alles.
Zitat:
@DerSprechendeKolben schrieb am 10. Mai 2024 um 18:55:04 Uhr:
SpyderRyder redet von Verbrauchsvorteil, eben so wie ich. Wie vorgerechnet liegt der beim Diesel bei etwa 20%. 14% machen allerdings die unterschiedlichen Heizwerte aus und nicht der ach so hohe Wirkungsgrad des Diesels. Der ist zwar höher, aber eben nur mehr marginal.
Dass der Diesel nicht mit Lambda=1 fährt und damit der Gemischheizwert unter dem des Ottomotors liegt habe ich ja bereits angesprochen.
Die Energiedichte des Kraftstoffs selbst ist hierfür erstmal garnicht von Belang.
Das habe ich doch jetzt schon mehrfach gesagt...
Zitat:
Und was denn Wirkungsgrad mit Bestpunkt etc. angeht, ist es doch erstaunlich, dass in der Praxis nicht mehr davon übrig bleibt. Auch beim 3er BMW liegt der Diesel beim Wirkungsgrad nur um 4.5% vorne. Verbrauchstechnisch dennoch 17% weniger (7.42 vs. 6.21l/100km).
Erstens sind Verbrauchangaben nicht allein in den Bestpunkten entstanden. Zweitens, und da dämmert mir glaub ich langsam, wie du auf deine komischen %-Werte kommst, sind 45% beim Diesel und 40,5% beim Ottomotor nicht 4,5% Differenz (das wären 43,425%), sondern 4,5 Prozentpunkte .
Das widerum sind dann tatsächlich 10% Differenz bzw. Vorteil für den Diesel.
Und das nur im Bestpunkt. 7,42l * 0,9 ergibt bereits 6,7l. Und das wäre nur der Vergleich im Bestpunkt.
In der Teillast wird diese Differenz größer und dann kommen wir auf einmal ziemlich gut dorthin, wo die Verbrauchswerte aus deinem Beispiel liegen.
Zitat:
Liegt vielleicht daran, dass die Abgasnachbehandlung beim Diesel an dessen Effizienz knabbert.
Das hat sie definitiv, spielt aber für unseren grundsätzlichen Vergleich erstmal eine Nebenrolle.
Und das wäre doch gerade auch ein Punkt pro Diesel. Der hat selbst mit der Heizerei der AGN solch einen besseren Verbrauch...
Zitat:
Die Frage ist nur, was ist dann bei der Dieselvariante so viel schlechter, das der theoretische Vorteil in der Praxis nicht rüberkommt.
Wie ich eben dargelegt habe, kommt der Vorteil ja ganz sicher an und ist unter dem nachteiligen Aspakt der AGN nochmal eindrücklicher pro Diesel.
Zitat:
Was die Toyota-Motoren angeht, mean culpa, die Standardversion liegt bei 40%, die HV-Variante bei 41%. Ich hab mich also um einen Prozentpunkt vertan.
Ok, ist akzeptiert.
Die 41% beziehen sich aber nur auf die Variante des Hybrids. Da irgendwas mit dem (reinen) Diesel zu vergleichen ist nicht so ganz glücklich, daher würde ich für die Normalvariante stimmen.
Anyway, auch wohlwollend mit 41% das sind noch 4%-Punkte oder 9% WKG-Vorteil für den Diesel und auch wieder nur im Bestpunkt.
Nochmal abschließend und um damit jetzt aufzuräumen:
Der Diesel hat einen besseren Wirkungsgrad aufgrund von:
- höherem Verdichtungsverhältnis
- besseren Stoffwerte
- geringerer Ladungswechselarbeit
- steilerer Umsatzrate (Gleichraumanteil höher)
Das wird en detail nur derjenige verstehen, der mal die Thermodynamik-Vorlesung(en) mitgemacht hat.
Es soll nur zeigen, dass erstens die Verdichtung absolut relevant ist und der Heizwert nur einen kleinen Anteil in der Umsatzrate hat. Am meissten hauen die Verdichtung, der bessere Isentropenexponent und die geringeren Ladungswechselverluste für den Diesel rein. Daraus wird auch deutlich, dass der Diesel in der Teillast (Isentropenexponent steigt nochmal deutlich an, Ladungswechselverluste beim Ottomotor werden mit fallender Last immer stärker) dem Ottomotor nochmals enteilt.