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Warum verbraucht Diesel weniger als Benzin?

Themenstarteram 19. Dezember 2007 um 12:31

Servuus,

´ne kleine Frage.

Warum verbraucht ein Dieselmotor weniger als ein Benzinmotor ?

Vielleicht weil der Dieselmotor mehr freigesetzte Energie durch die Verbrennung hat ??

Danke im Voraus !

Beste Antwort im Thema
Themenstarteram 19. Dezember 2007 um 15:58

...

weeed hör zu ,

1. Du brauchst mich nicht vollzulabern! Wenn du mir helfen willst, dann TU´S , aber wenn du einen auf schlau machen willst, dann brauchst du auch nichts zu schreiben!

2. Natürlich habe ich auf Wikipedia etc. rumgeguckt, nichts gefunden. Ich will nicht, dass jmd. für mich rumguckt, sondern aus eigenem Wissen mir KURZ was darüber erzählt.

3. Wenn du mir nicht helfen willst, dann schreib auch nichts, ok? Und wenn mir niemand hilft, dann ist das mein Pech !!!

JA, es ist mein Vortrag, gut, dass du´s auch gemerkt hast......

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Wie wäre es denn mal, wenn du, bevor du so interessante Fragen stellst, erst einmal die allgemein zugänglichen Wissensquellen ausschöpfst?

Schon eine Trivialsuche bei Wikipedia liefert dir zu deinem Wissensdurst 46200 mögliche Antworten. Sicherlich wirst du unter anderem auch auf Einträge in Wikipedia stoßen, die dir deine Fragen auf einem Niveau erklären, das i.A. verständlich ist. Wenn DANN noch Fragen auftauchen, kannst du es ja nochmals hier im Forum probieren - aber ich glaube, daß ich nicht der einzige bin, der sich ver@r$cht fühlt, wenn er für dich die Recherchen machen soll. Es ist doch DEIN Vortrag - oder?

Gruß

weeed

Themenstarteram 19. Dezember 2007 um 15:58

...

weeed hör zu ,

1. Du brauchst mich nicht vollzulabern! Wenn du mir helfen willst, dann TU´S , aber wenn du einen auf schlau machen willst, dann brauchst du auch nichts zu schreiben!

2. Natürlich habe ich auf Wikipedia etc. rumgeguckt, nichts gefunden. Ich will nicht, dass jmd. für mich rumguckt, sondern aus eigenem Wissen mir KURZ was darüber erzählt.

3. Wenn du mir nicht helfen willst, dann schreib auch nichts, ok? Und wenn mir niemand hilft, dann ist das mein Pech !!!

JA, es ist mein Vortrag, gut, dass du´s auch gemerkt hast......

Dann geb ich dir mal ein paar Stichworte:

Verdichtungsverhältnis - je höher desto besser der Wirkungsgrad

Drosselverluste - Diesel werden i.d.R. nicht gedrosselt und laufen mit Luftüberschuss

Niedrigere Drehzahl - weniger Reibungsverluste (aber mehr Masse)

und letztendlich mit 35,6 zu 31,7 MJ pro Liter der etwas höhere Heizwert von Diesel.

Gruß Meik

Grundsätzlich stimme ich ja weed zu.

Die Frage ist aber durchaus interessant und es gibt unzählig viele Ausführungen darüber.

Ich fasse mich jetzt ganz kurz:

1. Bezüglich des Wirkungsgrades ist der Diesel nur besser, weil er höher verdichten kann.

2. Bezüglich des Verbrauchs in Litern gerechnet gilt 1. und die Tatsache des höheren Heizwertes von Diesel (Energiedichte pro kg ist annähernd gleich, aber an der Tankstelle bezahlen wir ja Liter)

 

Zu 1.:Interessant ist folgendes: Vergleicht man das Diesel -Prinzip mit dem Otto-Prinzip bei gleichem Verdichtungsverhältnis (!) stellt man fest, daß der Otto den besseren Wirkungsgrad hat. Das liegt an der isochoren (= Vol. bleibt gleich) Verbrennung des Ottos. Im T-s- Diagramm (Temperatur-Entropie) ist die isochore steiler als die isobare (= Druck bleibt gleich, Diesel).

In der Realität ist das Verdichtungsverhältnis eines Diesels weitaus höher als beim Otto, sodaß sich das Resultat umkehrt.

(Die Erklärung ist natürlich nur den Thermodynamikern begreiflich, also zB. Maschinenbauer der entsprechenden Fachrichtung, wer es dem interessierten Laien besser erklären kann ist hierzu herzlich aufgefordert)

@dieselwiesel: und du glaubst, daß er DAMIT jetzt was anfangen kann :D

Meik hat es doch super genial beschrieben. Die vier wesentlichen Punkte, wovon der erste und zweite die entscheidenden sind.

Kurz, klar und mit Anfängerkenntnissen verständlich. Wer das nicht versteht, kann es nicht erklärt bekommen, muss erst mal etwas über Motoren lernen.

Ghost

Zitat:

Original geschrieben von weeed

@dieselwiesel: und du glaubst, daß er DAMIT jetzt was anfangen kann :D

Das kann ich jetzt nicht beurteilen, aber die Frage ist von allgemeinem Interesse.

Das mit dem Vergleich des Wirkungsgrades bei gleichem Verdichtungsverhältnis kam mal in ner Klausur... :-)

Je höher die Verdichtung, desto höher der Wirkungsgrad ? Das ist nicht richtig.

Die optimale Verdichtung für jeden Verbrennungsmotor ist 1:12. Diesel wird höher verdichtet, um die nötige Kompressionswärme zu erzeugen.

Ansonsten stimme ich Maiks 190er zu !

Zitat:

Original geschrieben von venschla

Je höher die Verdichtung, desto höher der Wirkungsgrad ? Das ist nicht richtig.

Die optimale Verdichtung für jeden Verbrennungsmotor ist 1:12. Diesel wird höher verdichtet, um die nötige Kompressionswärme zu erzeugen.

Ansonsten stimme ich Maiks 190er zu !

Kannst Du uns über die physikalischen Hintergründe aufklären?

Nun - die o.g. Frage läßt sich sich schon auch allgemeinverständoch beantworten ....

 

Unabhängig von dem leicht unterschiedlichen Energieinhalten der Treibstoffe ist der Diesel deshalb effizienter, weil er weniger thermische Verluste hat und deshalb mehr Energie in mech. Arbeit umgestzt wird. Letztendlich eine Frage der Verbrennungs- bzw Abgastemperatur, die beim Diesel geringer ist. *ok - das ist thermodynamisch gesehen sehr vereinfacht ausgedrückt, aber im Kern der Grund ...*

 

Von der Energiebilanz her läßt sich sagen, daß sich die in der Verbrennung freigesetzte Energie im Prozeߧ"verteilt"

- mechanische Energie nutzbar umgesetzt in Arbeit also Vortrieb und Antrieb der Nebenaggregate

- Überwindung der Reibungsverluste

- Abfluß in die Motorkühlung

- Abfluß durch heiße Abgase *und hier spielt die meiste Wirkungsgradmusik ... ,)*

 

Je mehr man ins Detail geht, desto komplexer wird das ganze natürlich ...

Das fängt schon beim Motorenkonzept an : Benziner = Fremdzünder - Diesel = Selbstzünder.

Benzin im Dieseltriebwerk produziert nur Frühzündugen, Diesel im Benziner führt zu gar nichts, da der Diesel nicht verbrennt ...

 

 

Was die isochoren bzw isobaren Prozesse angeht. Das sind alles Betrachtunge unter idealisierten Bedingungen bzw für ideale Gase - in Reinkultur praktisch nur im Labor zu beobachten. In einem Hubkolbenmotor überlagern sich diese Effekte incl. isothermischer Prozesse.

 

Die Verdichtung im Kompressionstaktist überwiegend isochor / adiabatisch und erlaubt beim Diesel die Überschreitung der Zündtemperatur und damit die Selbstzündung. Die Motorkühlung sorgt dabei für einen isothermen Nebeneinfluß. *im angehängten Diagramm der Prozeß 1 - 2*

 

Der obere Totpunkt mit Zündung mit schlagartiger Verbrennung ist wie oben schon gesagt überwiegend isochor (aber nur zu diesem Zeitpunkt) *im angehängten Diagramm der Prozeß 2 - 3*

Mit anschließender isentropher Expansion - das Ganze ist der Arbeitstakt. *im angehängten Diagramm der Prozeß 3 - 4*

 

Der Ausblastakt ist wieder überwiedend isochor ... *im angehängten Diagramm der Prozeß 4 - 1*

 

Insgesamt hilft die thermodynamische Betrachtung aber nicht wirklich weiter, da es sich bei beiden Motoren um Hubkolbenkonstruktionen handelt.

Spannender würde das mit anderen Konzepten wie Kreiskolbenmotoren *noch sehr ähnlich dem Hubkolbenmotor) oder Turbinenantrieben ....

 

Naja - das würde jetzt aber zu weit führen ......

 

meint der isotherme eMkay, de das Winterwetter klasse findet ... :)

 

 

 

 

 

 

 

Zitat:

Original geschrieben von [Emkay]

Nun - die o.g. Frage läßt sich sich schon auch allgemeinverständoch beantworten ....

 

Unabhängig von dem leicht unterschiedlichen Energieinhalten der Treibstoffe ist der Diesel deshalb effizienter, weil er weniger thermische Verluste hat und deshalb mehr Energie in mech. Arbeit umgestzt wird. Letztendlich eine Frage der Verbrennungs- bzw Abgastemperatur, die beim Diesel geringer ist. *ok - das ist thermodynamisch gesehen sehr vereinfacht ausgedrückt, aber im Kern der Grund ...*

...

Sorry, aber das und vor allem der Rest von deinem Text ist jetzt mal gar nicht allgemeinverständlich, für Laien schon gar nicht. ;)

Und zum oben zitierten Text:

Der Druck ist der Grund.

Die niedrigere Abgastemperatur ist das Maß für den besseren Wirkungsgrad, nicht anderrum. Es ist keine "Frage der... Abgastemp.", sondern die Abgastemp. ist deswegen niedriger, weil der Diesel einen besseren Wirkungsgrad hat. Die Abgastemp. ist das Resultat!

Die Abgastemp. hat auch rein gar nichts mit "thermischen Verlusten" zu tun. Die finden zu 70 % über die Wärmeabfuhr über den Zylinderkopf statt... Wie gesagt, die niedrigere Abgastemp. ist das Resultat des besseren Wirkungsgrades.

Das, was Meik geschrieben hat, sind die Gründe. Vor allem die höhere Verdichtung und der extreme Luftüberschuss. Und beim Diesel ist -im Gegensatz zum Benziner- auch im Teillastbereich die Füllung des Zylinders immer komplett. Er hat immer diese hohe Verdichtung (sonst würde er nicht laufen). Das ist der Hauptgrund, warum ein Diesel im Teillastbereich besser als ein Benziner ist. Bei Volllast relativiert sich das Ganze etwas, weil dann der Benziner auch mal eine halbwegs gescheite Füllung/Verdichtung hat (und nur dann). Im Teillastbereich ist der Benziner eine "Krücke".

Stichworte: Qualitätsregelung und Quantitätsregelung.

 

@ Venschla

Wie kommst du zu folgender Aussage:

"Je höher die Verdichtung, desto höher der Wirkungsgrad ? Das ist nicht richtig.

Die optimale Verdichtung für jeden Verbrennungsmotor ist 1:12."

Das wäre mal wirklich interessant.

 

 

 

 

@ XX-Ghost

 

Sorry - hatte ich übersehen ....

 

Wenn ich mich auch dem Maß des Wärmeverlusts über den Z-Kopf nicht anschließen kann ...

 

Was aber wiederum letztendlich nicht so wichtig ist ...

 

In diesem Sinne weihnachtliche Grüße an Alle - der eMkay

die Verdichtungsgrenze liegt beim Benziner hauptsächlich an der Klopffestigkeit (Selbstzündung) des Treibstoffes und beim Diesel eher im mechanischen und thermischen Bereich. Auch Turbodiesel haben ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis als Sauger.

Einzig wichtig ist dabei der mittlere Kolbendruck, die mittlere Kolbengeschw. und die Temperaturen für die Lebensdauer....Hochleistungsmotore (Rennmotoren) die nur ein paar minuten volle Leistung bringen gabs und gibts genügend.

Der Teillastbereich ist durch die Drosselung der Füllung beim Benziner immer etwas schlechter als beim ungedrosselten Diesel der lediglich die Einspritzmenge und Zeitpunkt angepasst bekommt. Benziner wurden zumindest zu meiner Zeit immer schön auf Vollast eingestellt und der Rest is sagen wir mal egal:D....schnurren muss die Katze!

ein Diesel ist ein immer noch im Vergleich dazu ein zahmer (drehunfreudig) jedoch kraftvoller

Motor der für meine Begriffe nach wie vor in Nutzfahrzeuge vor allem aber in Schiffen sein Vorzüge ausspielt.

Überall dort wo Gewicht und Baugröße (Hubraumleistung) wichtig sind hat der Benziner

seine Vorzüge....ich gebe zu das in Zeiten der dicken SUV´s dies Unwichtig geworden ist:D

Interessant wäre ein gasfester Motor der die hohe Klopffestigkeit des Gases gegenüber dem Benzin nutzen würde.

Zitat:

Original geschrieben von hessebauer

...Auch Turbodiesel haben ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis als Sauger.

Hmhhh, ein Scherz? Warum wird das wohl so sein? Weil sie durch den Turbolader aufgeladen werden und dann auch auf >20:1 kommen. Sonst würden sie nicht laufen. :):):)

 

Zitat:

Original geschrieben von hessebauer

...Einzig wichtig ist dabei der mittlere Kolbendruck, die mittlere Kolbengeschw. und die Temperaturen für die Lebensdauer...

Geht es jetzt um die Haltbarkeit oder um den Verbrauch? Ein ganz neues Thema?!

Die Kolbengeschw. hat jedenfalls mit dem Verbrauch nichts zu tun.

Zitat:

Original geschrieben von hessebauer

Der Teillastbereich ist durch die Drosselung der Füllung beim Benziner immer etwas schlechter als beim ungedrosselten Diesel der lediglich die Einspritzmenge und Zeitpunkt angepasst bekommt. Benziner wurden zumindest zu meiner Zeit immer schön auf Vollast eingestellt und der Rest is sagen wir mal egal:D....schnurren muss die Katze!

ein Diesel ist ein immer noch im Vergleich dazu ein zahmer (drehunfreudig) jedoch kraftvoller

Motor der für meine Begriffe nach wie vor in Nutzfahrzeuge vor allem aber in Schiffen sein Vorzüge ausspielt.

Überall dort wo Gewicht und Baugröße (Hubraumleistung) wichtig sind hat der Benziner

seine Vorzüge....ich gebe zu das in Zeiten der dicken SUV´s dies Unwichtig geworden ist:D ...

...immer etwas schlechter...? Nee, extrem viel schlechter. Dadurch wird der Benziner ja geregelt. Und wenn man konstant 50 km/h mit schätzungsweise 5% der Leistung fährt, ist die Füllung entsprechend extrem schlecht. Nicht nur "etwas schlechter. Das ist ja die Krux beim Benziner, erst recht bei stöchiometrischem Gemisch und Kat.

Wann wurden denn Benziner "immer schön auf Volllast" eingestellt? Das gibt es doch wohl nur im Rennsport oder bei Flugzeugmotoren (100% Startleistung oder 75% Reiseleistung). Sonst würde ja jedes Fahrzeug an der Ampel sofort ausgehen und wäre im Teillastbereich unfahrbar.

Bei Motorrädern gibt es nahezu noch keinen Diesel. Richtig, da steht Leistung und Gewicht im Vordergrund. Aber Diesel sind nicht erst seit den SUVs interessant. Auch bei Kleinwagen lohnt es sich eventuell. So viel schwerer ist ein moderner Diesel ja nicht.

Gruß Ghost (der jetzt gleich in Urlaub fährt... :))

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