Warum steigt der Verbrauch, obwohl Drehzahl analog zur Geschwindigkeit?

[Astra_X16XEL_Tuner]

Servus!

Ich wundere mich immer wieder, warum der Verbrauch/100km bei Vollgas stark ansteigt (z.B. von deutlich unter 20l/100km bei 2000UPM auf fast 30l bei 4000UPM)....da die Geschwindigkeit analog zur Drehzahl ansteigt, sollte man diesen Faktor ja rauskürzen können.....und sich der Benzinkonsum hauptsächlich an der Volllastkurve/Drehmomentkurve orientieren. Nur steigt diese in meinem Fall nur noch unerheblich an...von 150Nm auf 175Nm, also knapp 15%, und nicht über 50% ;)

Auch durch die Vollastanreicherung kann ich mir das nicht erklären. Wisst ihr mehr dazu?

Motor: 1.8 16V im 2006er Opel Vectra C, 140PS, kein Turbo

 

Gruß Mario

[Friesel]

Moin

Oder, wie beschrieben, die Anzeige ein wenig lügen.

Die Geschwindigkeit habe ich schon beachtet, schrieb deswegen ja das diese auch nicht zu einer Verbrauchssenkung von 2000 auf 4000 geführt hat, warum dann plötzlich, wo Fahrwiderstände steigen, Leistungsfähigkeit steigt, Wirkungsgrad sinkt, von 4000 auf 6000.

Bei der benannten Zugmaschine ist es mittnichten konstantleistung, immer dann wenn sie mit der Drehzahl abbricht liegt vollast an, also will er beschleunigen.

Moin

Björn

[Diabolomk]

Von 2000 auf 4000 steigt es und dann sinkt es wieder.

[schreyhalz]

Moin Moin !

 

Zitat:

Ja genau, die lagen gerade auf 'm Schreibtisch rum... :rolleyes:

Leistung bei Drehzahl x aus dem im Eröffnungspost verlinkten Motordiagramm, spezifische Verbäuche aus dem in meinem Beitrag verlinkten Muscheldiagramm. Wie gesagt, spezifische Verbräuche nicht genau für den X18XER aber vom Prinzip her passend.

Völlig unbrauchbar ,da du wie so viele andere hier einen entscheidenden Denkfehler gemacht hast .

bljack hats erkannt !

Also , wie wäre es richtig :

Man müsste das Fzg an einer sehr langen Leine auf einer ebenen Strecke bei Windstille bei verschiedenen Geschwindigkeiten ziehen , dabei müsste der entsprechende Gang eingelegt sein und die Kupplung getreten.

Bei jeweils konstanter Geschwindigkeit müsste dann gemessen werden ,welche Zugkraft in der Leine wirkt ,dann hat man etwa den jeweiligen Fahrwiderstand für die entsprechede Geschwindigkeit. (in etwa ,weil Luftverwirbelungen durch das ziehende Fzg nicht völlig ausgeschlossen werden können und auch der Antrieb durchaus einen verschiedenen Wirkungsgrad haben kann , je nachdem ,ob er antreibt oder getrieben wird ,alte z.B.Peugeot haben ein Schneckenantrieb des Diffs ! )

Über die Übersetzung kann man dann die Drehzahl des Motors im betreffenden Gang und das erforderliche Drehmoment errechnen , mit diesen Werten gehst du dann ins Muscheldiagramm und kannst den Verbrauch errechnen.Nur wird das nie (ausser bei Höchstgeschwindigkeit) die Vollastkurve treffen ,sondern weit darunter liegen.

So ,wie du und die meisten anderen hier vorgehen , kommt man nie zu einem Verbrauch bei einer bestimmten Geschwindigkeit , sondern nur zu einem Momentanverbrauch bei maximaler Beschleunigung , während gerade die genannte Geschwindigkeit durchlaufen wird .

MfG Volker

[gla]

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 29. Juli 2015 um 18:22:00 Uhr:

 

So ,wie du und die meisten anderen hier vorgehen , kommt man nie zu einem Verbrauch bei einer bestimmten Geschwindigkeit , sondern nur zu einem Momentanverbrauch bei maximaler Beschleunigung , während gerade die genannte Geschwindigkeit durchlaufen wird .

Na ja wenn man mit Vollgas einen Gang von unten nach oben durchfährt dann hat man schon maximales Drehmoment. Alles was nicht für Reibung und Luftwiderstand verbraucht wird bewirkt eben Beschleunigung.

Was sich schon auswirken mag ist dass das Ganze nicht stationär abläuft. Der Betriebszustand ändert sich ständig. Davon mag die Verbrauchsanzeige ungenau werden, und selbst das Drehmoment mag von nichtstationären Betrieb etwas beeinflußt sein.

Aber sonst ist der Versuch nicht verkehrt, Vollgas heißt maximales Drehmoment.

Allerdings umso höher der Gang umso besser, den dann ändert sich die Drehzahl langsamer und alle möglichen Einflüsse des nichtstationären Betriebs werden geringer.

[bljack]

schreyhalz, Du verwirrst mich, wenn Du erst mich zitierst, dann sagst, ich hätte einen Denkfehler und dann sagst, ich hätte es erkannt... :confused:

Hat hier eigentlich irgendwer den Ausgangspost gelesen?

Zitat:

Ich wundere mich immer wieder, warum der Verbrauch/100km bei Vollgas stark ansteigt

Wer hier Fahrwiderstände messen will, Geschwindigkeiten konstant halten etc. arbeitet leider völlig am Thema vorbei. Es geht um Vollgas - alles, was nicht zur Überwindung der Luftwiderstandsleistung, Steigleistung und Rollwiderstandsleistung gebraucht wird, geht in Beschleunigungsleistung...

Wir sehen hier einfach den Effekt, dass wir uns bei den betrachteten Betriebspunkten "von deutlich unter 20l/100km bei 2000UPM auf fast 30l bei 4000UPM" zum einen im Muscheldiagramm auf der Volllastkurve zu einem schlechteren spezifischen Wirkungsgrad (g/kWh) bewegen und zusätzlich durch den Anstieg des Drehmoments (Motorleistung steigt von 2000/min. auf 4000/min. um Faktor größer 2) auch noch mehr Leistung zur Verfügung gestellt wird.

Hätten wir einen theoretischen Motor, der auf der Volllastlinie einen gleichbleibenden spezifischen Verbrauch hätte und zusätzlich ein im betrachteten Bereich konstantes Drehmoment, würde man auf der Verbrauchsanzeige, die l/100km anzeigt und nicht l/h, immer die gleichen Zahlen sehen.

gla, so sehe ich das auch - im höchsten Gang dürften die Ungenauigkeiten durch den instationären Betrieb sehr gering sein - Volllast mit verhältnismäßig langsam steigender Drehzahl dürfte das Schätzeisen aka Verbrauchsanzeige nicht allzustark beeinflussen.

[schreyhalz]

Moin Moin !

Zitat:

schreyhalz, Du verwirrst mich, wenn Du erst mich zitierst, dann sagst, ich hätte einen Denkfehler und dann sagst, ich hätte es erkannt... :confused:

Äh ,ja ,sorry ,hatte übersehen ,dass das Zitat auch von dir war ...

 

Zitat:

Hat hier eigentlich irgendwer den Ausgangspost gelesen?

Zitat:

Ich wundere mich immer wieder, warum der Verbrauch/100km bei Vollgas stark ansteigt

Wer hier Fahrwiderstände messen will, Geschwindigkeiten konstant halten etc. arbeitet leider völlig am Thema vorbei. Es geht um Vollgas - alles, was nicht zur Überwindung der Luftwiderstandsleistung, Steigleistung und Rollwiderstandsleistung gebraucht wird, geht in Beschleunigungsleistung...

Keineswegs ! Selbst wenn wir eine Augenblicksbetrachtung machen , und mal annehmen ,dass der TE tatsächlich seine Verbrauchsanzeige im Auge hat, während er mit Vollgas beschleunigt ,

Zitat:

Ich wundere mich immer wieder, warum der Verbrauch/100km bei Vollgas stark ansteigt (z.B. von deutlich unter 20l/100km bei 2000UPM auf fast 30l bei 4000UPM)....da die Geschwindigkeit analog zur Drehzahl ansteigt, sollte man diesen Faktor ja rauskürzen können.

so ,macht er seine Messung ja bei doppelter Drehzahl und damit bei doppelter Geschwindigkeit ,muss also in diesem Moment den 4-fachen Luftwiderstand überwinden. Damit bleibt weniger Leistung für die Beschleunigung übrig , diese Beschleunigungsleistung hat aber auch schon kontinuierlich abgenommen ,während er vonn 2000 auf 4000 /min beschleunigte. Und jetzt kommt wieder die Sache mit den unterschiedlichen Bezugsgrössen zum Tragen . Die Anzeige erfolgt in l/100km , der Verbrauch im Diagramm dagegen pro Zeit !

MfG Volker

[myinfo]

Hallo @all,

getreu dem Motto "Jugend" forscht, versuche ich mal mein Glück. Mal sehen, ob ich dies verstanden habe. ;)

Zitat:

@Astra_X16XEL_Tuner schrieb am 27. Juli 2015 um 18:50:39 Uhr:

... Ich wundere mich immer wieder, warum der Verbrauch/100km bei Vollgas stark ansteigt (z.B. von deutlich unter 20l/100km bei 2000UPM auf fast 30l bei 4000UPM)...

.

Zitat:

@Astra_X16XEL_Tuner schrieb am 28. Juli 2015 um 23:46:11 Uhr:

... Heute das Ganze nochmal wiederholt, im 5ten Gang. Wichtig: Stets MAXIMAL auf dem Gaspedal stehend, bis kurz vorm Begrenzer. (...)

2000UPM ca 15,5l......4000UPM ca 19l.....knapp über 5000UPM ca 17,5 l...(bei 190kmh, mehr gab die Bahn nicht her) ...

.

Ergebnis der Diskussion: Der Momentanverbrauch bei Vollgas in einem Gang ist beim max. Drehmoment am höchsten.

 

Erklärungsversuch

Ausgangspunkt der Überlegung: Absoluter Verbrauch (x) = Spezifischer Verbrauch (x) * Leistungsbedarf (x)

 

Alle Daten, Berechnungen, etc. sind grobe Werte. Es geht hier nur darum, ob dies möglich sein kann.

Vorhandene Daten (BC) aus Marios Beobachtung -> Vereinfachung:

2.000 = 15,5 l/100km

4.000 = 19,0 l/100km = Drehmomentmaximum laut Diagramm

5.000 = 17,5 l/100km

5.000 = 190 km/h

4.000 = 152 km/h

2.000 = 76 km/h

 

Leistungsbedarf (x) bei Vollgas = max. Drehmoment (x)

Gedanklich hänge ich an das Fahrzeug soviel Last, dass die jeweils betrachtete Geschwindigkeit, die in dem Moment erreichbare Höchstgeschwindigkeit darstellt. => Annahme: Ich kann den jeweiligen Zustand eine Stunde so halten.

2.000 = 76 km/h -> 150 Nm => 31,4 kW

4.000 = 152 km/h -> 175 Nm => 73,3 kW

5.000 = 190 km/h -> 166 Nm => 86,9 kW

Wenn ich so 76 km in einer Stunde zurücklege, brauche ich dafür 31,4 kW => 31,4 kWh

Wenn ich so 152 km in einer Stunde zurücklege, ...

Da die Strecken unterschiedlich lang sind, kann man die Werte für den Leistungsbedarf nicht vergleichen => Umrechnung auf 100 km.

2.000 -> 31,4 kWh / 0,76 = 41,3 kWh

4.000 -> 73,3 kWh / 1,52 = 48,2 kWh

5.000 -> 86,9 kWh / 1,90 = 45,7 kWh

Im nächtsen Schritt kann man noch den spezifischen Verbrauch ausrechnen.

Annahme: Dichte 755 g/l = Mittelwert im NEFZ.

2.000 -> 15,5 * 755 = 11.703 -> 11.703 g / 41,3 kWh = 283 g/kWh

4.000 -> 19,0 * 755 = 14.345 -> 14.345 g / 48,2 kWh = 298 g/kWh

5.000 -> 17,5 * 755 = 13.213 -> 13.213 g / 45,7 kWh = 289 g/kWh

Der Spezifische sowie Absolute Verbrauch ist bei Vollgas in einem Gang dort am höchsten, wo das maximale Drehmoment anliegt.

Ist dies purer Zufall?

Zitat:

@bljack schrieb am 30. Juli 2015 um 08:24:09 Uhr:

... Hätten wir einen theoretischen Motor, der auf der Volllastlinie einen gleichbleibenden spezifischen Verbrauch hätte und zusätzlich ein im betrachteten Bereich konstantes Drehmoment, würde man auf der Verbrauchsanzeige, die l/100km anzeigt und nicht l/h, immer die gleichen Zahlen sehen. ...

Ich habe ein reales Muscheldiagramm, welches diese Voraussetzungen wohlwollend betrachtet erfüllt. Also nochmal das Gleiche im Schnelldurchlauf von der anderen Seite her betrachtet. Bekannt: Max. Drehmoment (x), Spezifischer Verbrauch (x) -> Unbekannt: Absoluter Verbrauch (x) - kann man berechnen. Mal sehen, ob diese Aussage zutrifft.

 

Golf 5 GT 1.4 TSI Twincharger Muscheldiagramm / Verbrauchskennfeld

125 kW bei 6.000 U/min

Max. Drehmoment: 240 Nm von 1.750 - 4.500 U/min

Vmax 220 km/h im 6. Gang

2.000 -> 240 Nm => 50,3 kWh

4.000 -> 240 Nm => 100,5 kWh

4.500 -> 240 Nm => 113,1 kWh

6.000 -> 199 Nm => 125,0 kWh (Pmax)

6.000 = 220 km/h =>

2.000 = 73,3 km/h -> 50,3 kWh => 68,6 kWh für 100 km

4.000 = 146,7 km/h -> 100,5 kWh => 68,5 kWh für 100 km

4.500 = 165,0 km/h -> 113,1 kWh => 68,6 kWh für 100 km

6.000 = 220,0 km/h -> 125,0 kWh => 56,8 kWh für 100 km

Annahme: Der spezifische Verbrauch ist gleich => Das Ergebnis verändert sich nicht.

Da es aber darum ging, dass im BC der gleiche Wert steht ...

Annahme: Vollgas im Bereich max. Drehmoment = 290 g/kWh = Spez. Verbrauch

Absoluter Verbrauch:

2.000 => 68,6 kWh für 100 km -> 68,6 kWh * 290 g/kWh = 19.894 g -> 19.894 g / 755 g/l = 26,3 l/100km

4.000 => 68,5 kWh für 100 km -> ... 26,3 l/100km

4.500 => 68,6 kWh für 100 km -> ... 26,3 l/100km

6.000 => 56,8 kWh für 100 km -> 56,8 kWh * 300 g/kWh = 17.040 g -> 17.040 g / 755 g/l = 22,6 l/100km (Pmax, Vmax)

=> "Im BC steht dann immer die gleiche Zahl."

=> Der Momentanverbrauch bei Vollgas in einem Gang ist beim max. Drehmoment am höchsten.

Bleibt die Frage, weshalb dies so ist?

"Höchstes Drehmoment = höchster Druck = höchste Energiemenge = höchster Verbrauch auf der Volllastkurve."

Ist dies so einfach? :eek:

Im Grunde habe ich oben nichts bewiesen sondern mich einfach nur im Kreis gedreht, da "max. Drehmoment = max. Energiemenge" und somit das Ergebnis von Anfang an klar war. :D Egal, wieder etwas gelernt. ;)

Was sagen die Profis dazu? Willkommen im "1. Semester" Maschinenbau? :D

Und wie immer, falls ich Mist geschrieben habe, korrigiert es bitte. ;)

VG myinfo

[bljack]

Die Geschwindigkeitsverdopplung ist in der Berechnung enthalten, der "Fehler" also nicht ;)

Der Luftwiderstand ist für den Verbrauch bei Volllast vollkommen unerheblich - das Einzige, wozu der relevant wäre, ist die Berechnung der im jeweiligen Betriebspunkt verbleibenden Beschleunigung. Die interessiert hier aber niemanden. und ist zudem für den Verbrauch bei Volllast immernoch vollkommen unerheblich, da es für den Verbrauch keinen Unterschied macht, ob die Leistung, die der Motor bereitstellt, in den Erhalt der Geschwindigkeit, die Erhöhung der Geschwindigkeit oder die Erhöhung der Fahrzeuglage über dem Erdmittelpunkt gesteckt wird, solange wir Volllast betrachten.

Klar ist die Beschleunigung bei 2.000/min eine andere als bei 4.000/min, aber wenn wir mal davon ausgehen, dass die beiden Punkte nicht innerhalb von hunderstel Sekunden durchschritten werden, traue ich dem TE durchaus zu, bei 2.000/min und 4.000/min kurz auf die Verbrauchsanzeige zu schauen und sich den Wert zu merken. Bei einem Bugatti im zweiten Gang würde ich die Daten durchaus anzweifeln, im fünften Gang eines Fahrzeugs mit knapp einem Zehntel der Motorleistung sieht die Welt aber ganz anders aus...

Und klar ist die Situation "2.000/min bzw. 4.000/min halten" eine vollkommen andere, da dort, wie Du richtig ausführst, bei doppelter Geschwindigkeit die vierfache Luftwiderstandsleistung überwunden werden muss.

[schreyhalz]

Moin Moin !

Zitat:

Der Luftwiderstand ist für den Verbrauch bei Volllast vollkommen unerheblich - das Einzige, wozu der relevant wäre, ist die Berechnung der im jeweiligen Betriebspunkt verbleibenden Beschleunigung. Die interessiert hier aber niemanden. und ist zudem für den Verbrauch bei Volllast immernoch vollkommen unerheblich, da es für den Verbrauch keinen Unterschied macht, ob die Leistung, die der Motor bereitstellt, in den Erhalt der Geschwindigkeit, die Erhöhung der Geschwindigkeit oder die Erhöhung der Fahrzeuglage über dem Erdmittelpunkt gesteckt wird, solange wir Volllast betrachten.

Reden wir aneinander vorbei ??

Der TE schreibt doch von Verbräuchen in l/100km !

Jetzt mal ganz einfach aus deinem Zitat :

" es für den Verbrauch keinen Unterschied macht, ob die Leistung, die der Motor bereitstellt, in den Erhalt der Geschwindigkeit, die Erhöhung der Geschwindigkeit"

Also angenommen , bei 4000/min fährst du Vollgas , und das Fzg bewegt sich mit seiner Höchstgeschwindigkeit ,sämtliche Motorleistung wird in die Überwindung des Luftwiderstandes gesteckt, es findet keine Beschleunigung (mehr) statt.

Mit dem gleichen Fzg fährst du mit 2000 /min Vollgas , das Fzg bewegt sich zum Augenblick des Ablesens im gleichen Gang mit der Hälfte der Höchstgeschwindigkeit fort , der Teil der Motorleistung ,der nicht zur Überwindung des Luftwiderstandes benötigt wird , dient dazu ,das Fzg weiter zu beschleunigen.

Nach deinem Zitat müsste also in beiden Fällen der Verbrauch der gleiche sein. Das stimmt aber nur unter 2 Voraussetzungen : Das Drehmoment und der spezifische Verbrauch müssten bei beiden Drehzahlen identisch sein , dann hast du bei der doppelten Drehzahl auch die doppelte Leistung. Demzufolge auch den doppelten Verbrauch / Zeit ,aber da du ja doppelt soviel km zurücklegst / Zeit, ist der Verbrauch / km identisch.

Es ist also immer zu klären ,ob der Verbrauch pro Zeit oder km gemeint ist. Du kannst auch den Motor mit Vollast und jeder beliebigen Drehzahl mit blockierter Bremse laufen lassen , bis die Kupplung abraucht, der Verbrauch pro Zeit wird zu errechnen sein , der pro km nicht (d.h. er wäre unendlich hoch) ,da du dich nicht einen m vorwärtsbewegst.

Gute Nacht ! Volker

 

[bljack]

Zitat:

Reden wir aneinander vorbei ??

Ich glaube schon ein bisschen. Aber jetzt schauen wir mal, ob was das nicht auflösen können...

Zitat:

Der TE schreibt doch von Verbräuchen in l/100km !

Ja, tut er.

Zitat:

Jetzt mal ganz einfach aus deinem Zitat :

" es für den Verbrauch [ich hatte in diesem Zusammenhang einzig von Volllastverbräuchen gesprochen - sonst macht es natürlich einen Unterschied, da ich mich in ganz anderen Bereichen des Verbrauchskennfeldes bewege] keinen Unterschied macht, ob die Leistung, die der Motor bereitstellt, in den Erhalt der Geschwindigkeit, die Erhöhung der Geschwindigkeit"

Da bitte ich drum zu berücksichtigen, dass es einzig um den Verbrauch bei Volllast geht. Wenn ich nur 100km/h oder 200km/h halten will, ist das nicht richtig.

Zitat:

Also angenommen , bei 4000/min fährst du Vollgas , und das Fzg bewegt sich mit seiner Höchstgeschwindigkeit ,sämtliche Motorleistung wird in die Überwindung des Luftwiderstandes gesteckt, es findet keine Beschleunigung (mehr) statt.

Mit dem gleichen Fzg fährst du mit 2000 /min Vollgas , das Fzg bewegt sich zum Augenblick des Ablesens im gleichen Gang mit der Hälfte der Höchstgeschwindigkeit fort , der Teil der Motorleistung ,der nicht zur Überwindung des Luftwiderstandes benötigt wird , dient dazu ,das Fzg weiter zu beschleunigen.

Nach deinem Zitat müsste also in beiden Fällen der Verbrauch der gleiche sein. Das stimmt aber nur unter 2 Voraussetzungen : Das Drehmoment und der spezifische Verbrauch müssten bei beiden Drehzahlen identisch sein , dann hast du bei der doppelten Drehzahl auch die doppelte Leistung. Demzufolge auch den doppelten Verbrauch / Zeit ,aber da du ja doppelt soviel km zurücklegst / Zeit, ist der Verbrauch / km identisch.

Es ist also immer zu klären ,ob der Verbrauch pro Zeit oder km gemeint ist. Du kannst auch den Motor mit Vollast und jeder beliebigen Drehzahl mit blockierter Bremse laufen lassen , bis die Kupplung abraucht, der Verbrauch pro Zeit wird zu errechnen sein , der pro km nicht (d.h. er wäre unendlich hoch) ,da du dich nicht einen m vorwärtsbewegst.

Gute Nacht ! Volker

Genau das habe ich doch auch ausgeführt.

Hätten wir einen theoretischen Motor, der auf der Volllastlinie einen gleichbleibenden spezifischen Verbrauch hätte und zusätzlich ein im betrachteten Bereich konstantes Drehmoment, würde man auf der Verbrauchsanzeige, die l/100km anzeigt und nicht l/h, immer die gleichen Zahlen sehen.

Wenn wir aber mit sich ändernden spezifischen Verbräuchen und zusätzlich einer im Vergleich zur Motordrehzahl im betrachteten Bereich überproportional steigende Maximalleistung haben, muss der Verbrauch / 100km steigen, weil der Verbrauch / h überproportional zur Geschwindigkeit ansteigt.

Und natürlich hast Du recht, wenn Du sagst, ich kann bei 0 km/h nicht von den gegebenen Motordaten (spezifischer Verbrauch, Leistung) auf den Verbrauch / 100km zurückrechnen. Division durch null geht halt nicht.

[bljack]

Danke @myinfo - das ist praktisch hergeleitet das, was ich sagen wollte ;)