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Warum verbraucht ein kalter Motor mehr Kraftstoff?

Themenstarteram 16. März 2007 um 14:08

Hallo,

ja warum eigentlich?

Bisher konnte mir niemand eine vernünftige Erklärung geben!

Ich weiß, dass das Gemisch fetter ist, und daher mehr Benzin hinten raus gepustet wird. Aber warum ist das Gemisch fetter?

Wir haben uns auf der Arbeit bereits leicht darüber gestritten warum das so ist, aber keine wusste es wirklich detailiert!

30 Antworten

Ein Grund, warum "viel"zylindrige Motoren im Kurzstreckenbetrieb unglaublich saufen. Die Reibung im kalten Motor und das Aufheizen mehrerer Katalysatoren kostet reichlich Sprit.

Mein oller Audi 80 rund hatte auch noch Vergaser mit choke - klassisch halt :D aber der eine Handgriff war kein Problem.

vg Steve

Zitat:

Original geschrieben von LexPacis

Ciao FSI-Entwickler,

Deshalb eine andere Frage - im gleichen Zusammenhang - hierzu: Um ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur zu gewährleisten, wie wird das bezüglich dem Management des Motor-Kühlsystems bei modernen Motoren gehandhabt? Wird der Kreislauf auf dem Minimum gehalten, das heisst Ausnutzung der "natürlichen Konvektion" mit minimaler zugeschalteter "Pumpenleistung"? Kühlung des Motors ist ja in diesem Sinne zu Beginn nur minimal erwünscht?

Vielleicht hast Du auch Tipps, wie man bei modernen Dieseln und Benzinern am Besten den Verbrauch in der Aufwärmphase reduziert und den Motor schont?

Besten Dank und Gruss,

Lex

Also Tipps hab' ich leider keine, außer für Kurzstrecken das Fahrrad zu benutzen...aber das habt Ihr vermutlich selbst schon gewußt.

Ansonsten hast Du es sehr gut getroffen:

Das von Dir angesprochene Management findet tatsächlich statt, heißt neudeutsch "Thermomanagment". Einer der Vorreiter ist hier afaik BMW, die als einer der Ersten (oder sind sie sogar noch die Ersten?) mit einer elektrischen Wasserpumpe (oder war sie nur elektrisch ein/ausschaltbar...ist mir gerade entfallen) in Serie gegangen sind.

Eine andere, schon weiter und länger verbreiteter Ansatz ist die Aufteilung der Wassermenge z.B. in Zylinderblock und Zylinderkopf ("Zwei-Kreis-Kühlung") über ein 2.Thermostat, d.h. wobei man für den Block in der Regel sogar eine etwas höhere Wassertemp. gegenüber dem Zylinderkopf zulässt (höhere Wassertemp=höhere Öltemp=weniger Reibung; beim Zylinderkopf führen höhere Wassertemp. leider zu vermehrter Klopfneigung beim Otto). Durch die Aufteilung einer "großen" Wassermenge in zwei "kleine" Teilmengen läßt sich u.a. das Aufheizverhalten des gesamten Motors im Kaltstart günstig beeinflussen. Die schaltbare Wasserpumpe hat den gleichen Effelt. Ideal wäre eine linear geregelte Wasserpumpe, die immer nur dann "pumpt" wenn es auch gebraucht wird. Technisch natürlich kein Thema (siehe BMW), aber heute (morgen vielleicht schon :)) in der Golf/Auris-Klasse nicht finanzierbar.

Letztendlich hat man dem Thema "Thermomanagement" in den letzten Jahren nicht viel Beachtung geschenkt, sondern sich vor allem auf die Mechanik(=Reibung; immer noch sehr wichtig) und die Gemischbildung/Verbrennung konzentriert. Das ist aber schon alles sehr ausgekitzelt. Deswegen geht man aktuell verschärft an die Pi*Daumen 2/3 nutzlos verpufende Energie in Form von Abgas- und Abwärmenergie ran...(so in groben Zügen jedenfalls ;)..aja, und da ist dann noch der Hybrid in allen seinen Varianten...aber das ist dann ein ganz anderes Thema)

Gruß,

fsi-entwickler

Was es in der Kompaktklasse wohl gibt sind kennfeldgesteuerte, elektrische Thermostaten sowie der Einsatz von blockinternen Wärmetauschern zwischen Öl- und Wasserkreislauf (z.B. der 1.6 Ecotec mit 115PS bzw. als Turbo mit 180PS und der 1.8 Ecotec mit 140PS) und blockinterner, geregelter Abgasrückführung.

Hier liegen die die Kühlmitteltemperaturen auch durchweg höher als bei ihren Vorgängermotoren mit starren Thermostaten (um den Wirkungsgrad minimal zu Erhöhen wg. geringerem Temperaturquerströmung).

Guten Morgen,

Besten Dank an alle, die interessante Informationen bezüglich dem M-Kühlsystem geliefert haben.

Ich wünsche ein schönes Wochenende,

Gruss,

Oliver

Hi,

was ich so gehört habe, ist eine Standheizung die Lösung aller Probleme.

Warmer Motor, wenig Abgase und warmer Innenraum.

mfg

Standheizung wird i.d.R. mit Kraftstoff betrieben.

Außerdem heizt die Standheizung in i.d.R. nur das Kühlwasser (vor allem für die Innenraum-Heizung), der Katalysator wird nicht aufgeheizt --> Eine Standheizung hilft hier auch nicht wirklich weiter.

Zitat:

Original geschrieben von fsi-entwickler

Standheizung wird i.d.R. mit Kraftstoff betrieben.

In Skandinavien wird das "Tauchsiederprinzip" verwendet. Jeder hat seine eigene Steckdose auf dem Parkplatz. Ansonsten würde man im Winter die Autos nicht starten können. Soweit praktisch und Abgasfrei.

Mal eine Frage. Wenn man den Ansaugstutzen, da wo sich der Motor die Luft holt, Richtung Abgaskrümmer nach innen verlegt. Kommt der Motor schneller auf Temperatur. Spart man so im Kursstreckenbetrieb Kraftstoff ??

Na klar, das gab's schon früher beim Wartburg oder Trabant z.B.!

Die Luftansaugung wurde im Winter durch eine Klappe manuell gesperrt und Richtung Abgaskrümmer gelenkt. Man hat dafür gesorgt, dass der Motor überhaupt läuft!

Zitat:

Original geschrieben von Werwolf-s

Von den bisher beschriebenen Ursachen - höhere Reibungsverluste, u.a. durch andere Viskosität des kalten Motoröls, schnellere Katalysatorerwärmung - abgesehen, braucht meines Wissens nach der kalte Motor mehr Kraftstoff pro Lufteinheit, weil der Kraftstoff an zunächst noch kalten Motorteilen (z.B. Zylinderwände, aber auch im Ansaugtrakt, je nach Motorkonzept) kondensiert und damit nicht voll zur Verbrennung bereit steht.

Aus diesem Zweck gab es früher den "Choke", heute wird das von der Motorelektronik übernommen.

Moin,

kann ich dir nur zustimmen.

Ölviskosität trägt da nur minimal bei und beim fetten Gemisch ist die Verbrennung kühler, also war nichts mit Katvorwärmung. Benzin kondensiert tatsächlich beim kalten Motor an Ventilen und Zylinderwänden und wird mit dem Motoröl weggespült. Deswegen stinkt auch Öl bei den Kurzstreckenautos nach Benzin verdunstet aber beim warmen Motor und wird abgesaugt. Beim Diesel kommt es nicht (so extrem) dazu, da Diesel schon beim Einspritzen verbrennt.

Hallo,

Sicher ist das Öl in Motor und Getriebe etwas zäher, die Reibung höher, bei Euro 4 fahrzeugen eine leerlaufdrehzahlanhebung zum schnellen aufheizen der Kat´s usw.

Die dominante größe dürften hier allerdings die höheren thermischen Verluste über die kalten Zylinderwände sein. D.h. Das Gemisch im Zylinder erwärmt sich durch die Verbrennung sehr stark - was zu einer Außdehnung dieses Gases führt. Diese fällt umso stärker aus je größer die Temperaturerhöhung ist. Nun wird ein Teil dieser Temperaturerhöhung über die kalten Zylinderwände abgegeben -> was eben zu einer geringeren Außdehnung führt.

Es wird also anteilig weniger Energie in mechanische Arbeit umgesetzt.

Im Umkehrschluß wird man mehr Gas für die gleiche Leistung geben und damit mehr Treibstoff verbrauchen.

Gruß

Florian

Zitat:

@bemer schrieb am 16. März 2007 um 17:36:45 Uhr:

Also fassen wir mal zusammen:

Kaltstartanreicherung hat folgende Gründe/ist notwendig weil:

- Kondensationsverluste an kalten Ansaugrohr - und Zylinderwänden müssen wett gemacht werden

- Der Motor erreicht schneller seine Betriebstemperatur

- der Kat wird schneller warm und arbeitet damit besser

- schnelleres Erreichen der Betriebstemperatur bedeutet:

1. der Motor kann schneller im umweltschonenden und

kraftstoffsparenden (Gemisch-)Bereich laufen

2. das Spiel an Lagern und zw. Kolben und Laufbuchse wird

geringer

3. weniger Reibung im Motor da warmes Öl fließfähiger ist

als kaltes, damit auch weniger Verschleiß

4. (eher nebensächlich) die Heizung wird natürlich auch

schneller warm

Ich denke das sind so die Hauptgründe, vielleicht hat jemand ja noch was zu ergänzen?

 

EDIT: um nochmal deine Frage zu beantworten:

A: Ja es ist beabsichtigt, dass das Gemisch angefettet wird. Ob das bei modernen Autos über die Elektronik passiert, oder bei alten Vergasermodellen manuell per Choke ist dabei der einzige unterschied.

B: Was du meinst ist die Volllastanreicherung. Dabei wird den Brennraümen bei entsprechender Drehzahl und Volllast ein "zu fettes" Gemisch zugeführt. Der überschüssige Kraftstoff trägt dabei zur Kühlung bei, da er beim Verdampfen Wärme abführt. Besonders stark wird das bei Turbomotoren eingesetzt, da hier die Verbrennungstemperaturen am höchsten sind.

Das ist leider auch nur bedingt richtig....

es stimmt, dass die Anfettung des Gemisches dazu dient, dem Sättigungsverlust des Luft--Benzin-Gemisches durch Kondensieren an den kalten Zylinderwänden entgegen zu wirken. Auch korrekt ist die Tatsache, dass durch die kalten mechanischen Bauteile ein gewisser Mehraufwand von Nöten ist, da diese für den Gebrauch bei Betriebstemperatur entwickelt sind.

Falsch ist leider die Vermutung, dass durch das fette Gemisch der Motor und Kat+Lambdasonde schneller ihre Betriebstemperatur erreichen. Ganz im Gegenteil. Die Verbrennungstemperatur steigt mit abmagerndem Gemisch. Dies simuliert der Motor auch mittels Sekundärluftsystem. Vergleichen lässt sich dies mit einem Gasbrenner oder Autogenschweißgerät. Ein fettes, sauerstoffarmes Gemisch brennt verhältnismäßig kalt, gelb-leuchtend und unvollständig. Das sieht man an dem Flimmern um die Flamme. Ein mageres, sauerstoffreiches Gemisch brennt wesentlich heißer, farbloser (unsichtbare Flamme).

9,5 Jahre später... ;-)

Zitat:

@Larsavant schrieb am 5. Oktober 2016 um 22:53:50 Uhr:

9,5 Jahre später... ;-)

das hab ich auch erst gelesen, als ich es schon gepostet habe... egal, der Allgemeinbildung zum Wohle xD.... War grad nur am überlegen, ob damals Euro 3 und sekundärluft schon aktuell war xD

Weil der motor auch zu kalt ist.der brauch mehr Sprit kleiner Motoren werden schneller warm und d.h weniger Sprit

Deswegen viele fahren im Winter kleinere Autos als Große Dicke Autos

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