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Warum "wandelt" ein Diesel weniger Energie in Wärme um?

Themenstarteram 16. November 2021 um 19:55

Moin. Ein Dieselmotor wird ja bekanntlich viel langsamer warm als ein Benziner. Ein Grund ist , dass der Dieselmotor allgemein mehr Masse hat als ein Benzin Motor. Das ist aber nicht Hauptgrund. Der Hauptgrund ist mehr , dass bei der Verbrennung weniger Wärme entsteht, als beim Benziner , was ich aber überhaupt nicht verstehe. Diesel hat pro Liter mehr Energie als Benzin , weil die Energiedichte höherist , also kann weniger Diesel in ein Motor eingespritzt werden, als in einem Benziner und trotzdem hat der Diesel richtig viel Power. Aber jetzt kommt der Punkt , den ich nicht verstehe. Warum entsteht da jetzt weniger Wärme als in einem Benziner? Beispiel: in einem Benzinmotor wird jetzt so viel Benzin eingespritzt , dass genau so viel Energie jetzt vorhanden ist , als wie in einem Dieselmotor Diesel eingespritzt wird . Und die Verbrennung vom Diesel läuft allerdings trotzdem, weniger warm ab , als in den Benzinmotor , obwohl in beiden Motoren jetzt genau "gleich viel" Energie vorhanden ist. Kann mir das bitte mal jemand erklären?

Ich hoffe , dass ihr versteht was ich meine.

Und Übrigens ich bin neu hier , also bitte nicht wundern, falls hier irgendwas falsch ist :)

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116 Antworten

Zitat:

@a3Autofahrer schrieb am 25. November 2021 um 14:41:52 Uhr:

 

Es ist nicht alles dem Wirkungsgradunterschied in die Schuhe zu schieben. :)

Die Wärme, die zum Auspuff hinausgeht und die Wärme die an das Kühlwasser abgegeben wird, ist quasi eine Folge des Wirkungsgrades.

Motoren mit schlechterem mechanischen Wirkungsgrad, also solche mit höheren g/kwh-Werten im Muscheldiagramm, führen nun mal in Summe zu relativ mehr Wärme, die im Auspuff und im Kühlwasser landet.

Und ob Auspuff oder Kühlwasser ist am Ende eh egal. Es ist kein Vortrieb, außer du "bist" die Heizung und freust dich über Kühlwasser ;)

Zitat:

@navec schrieb am 26. November 2021 um 18:12:28 Uhr:

 

Die Wärme, die zum Auspuff hinausgeht und die Wärme die an das Kühlwasser abgegeben wird, ist quasi eine Folge des Wirkungsgrades.

Motoren mit schlechterem mechanischen Wirkungsgrad, also solche mit höheren g/kwh-Werten im Muscheldiagramm, führen nun mal in Summe zu relativ mehr Wärme, die im Auspuff und im Kühlwasser landet.

Wie groß waren nochmal die realen Wirkungsgrad-Unterschiede zwischen PKW-Otto- und PKW-Dieselmotor? Das sind doch keine Größenordnungen, oder?

Selbst wenn der Wirkungsgrad gleich wäre - was man irgendwie hinbiegen könnte - erwarte ich beim gedrosselten Ottomotor mehr Wärmetransport ins Kühlwasser als beim ungedrosselten Dieselmotor. Die Heizung und die Kühlwassererwärmung sind davon dann direkt betroffen.

Zitat:

@navec schrieb am 26. November 2021 um 18:12:28 Uhr:

Zitat:

@a3Autofahrer schrieb am 25. November 2021 um 14:41:52 Uhr:

 

Es ist nicht alles dem Wirkungsgradunterschied in die Schuhe zu schieben. :)

Die Wärme, die zum Auspuff hinausgeht und die Wärme die an das Kühlwasser abgegeben wird, ist quasi eine Folge des Wirkungsgrades.

Motoren mit schlechterem mechanischen Wirkungsgrad, also solche mit höheren g/kwh-Werten im Muscheldiagramm, führen nun mal in Summe zu relativ mehr Wärme, die im Auspuff und im Kühlwasser landet.

Na dann mal viel Spaß mit nem Kraftstoff, der beim Verbrennen keine Wärme freisetzt.

Der Motor muss ja damit dann hocheffizient sein. ;)

Zitat:

@a3Autofahrer schrieb am 26. November 2021 um 19:07:58 Uhr:

Zitat:

@navec schrieb am 26. November 2021 um 18:12:28 Uhr:

 

Die Wärme, die zum Auspuff hinausgeht und die Wärme die an das Kühlwasser abgegeben wird, ist quasi eine Folge des Wirkungsgrades.

Motoren mit schlechterem mechanischen Wirkungsgrad, also solche mit höheren g/kwh-Werten im Muscheldiagramm, führen nun mal in Summe zu relativ mehr Wärme, die im Auspuff und im Kühlwasser landet.

Wie groß waren nochmal die realen Wirkungsgrad-Unterschiede zwischen PKW-Otto- und PKW-Dieselmotor? Das sind doch keine Größenordnungen, oder?

Da magst du recht haben, der mechanische Wirkungsgrad ist beim Diesel in Relation zum Benziner beim Muscheldiagramm (also gewichtsbezogen) rund 10% besser.

Letztendlich geht es aber allgemein darum, wieviel Wärme- und wieviel mechanische Leistung vorhanden sind. Bei der Wärme geht es erst einmal um die Summe, also die gesamte Wärmeleistung und nicht nur um den Teil, der ins Kühlwasser geht.

Bei dem Anteil der Wärmeleistung für das Kühlwasser mag es ja durchaus Unterschiede geben.

Grundsätzlich muss man aber davon ausgehen, dass der Diesel mehr mechanische Leistung (und daher entsprechend weniger Wärmeleistung) aus der gleichen Kraftstoffmasse und besonders aus dem gleichen Kraftstoffvolumen generiert.

Zitat:

@Rainer_EHST schrieb am 26. November 2021 um 19:19:15 Uhr:

Zitat:

@navec schrieb am 26. November 2021 um 18:12:28 Uhr:

 

Die Wärme, die zum Auspuff hinausgeht und die Wärme die an das Kühlwasser abgegeben wird, ist quasi eine Folge des Wirkungsgrades.

Motoren mit schlechterem mechanischen Wirkungsgrad, also solche mit höheren g/kwh-Werten im Muscheldiagramm, führen nun mal in Summe zu relativ mehr Wärme, die im Auspuff und im Kühlwasser landet.

Na dann mal viel Spaß mit nem Kraftstoff, der beim Verbrennen keine Wärme freisetzt.

Der Motor muss ja damit dann hocheffizient sein. ;)

Wenn der Motor nur einen mechanischen Wirkungsgrad hat, der nicht 100% entspricht (was eher die Regel ist...), sollte man grundsätzlich davon ausgehen, dass es ungenutzte Wärmeleistung gibt....

Real beträgt der mechanische Wirkungsgrad ca 35-40%, also werden die restlichen % in mechanisch ungenutzter Leistung aufgehen.

Wo liest du in meinen Beiträgen irgendetwas davon, dass ein Motor keine Wärme freisetzt?

Zitat:

@navec schrieb am 27. November 2021 um 10:36:07 Uhr:

 

Bei dem Anteil der Wärmeleistung für das Kühlwasser mag es ja durchaus Unterschiede geben.

Und möglicherweise macht das sogar mehr aus, als der angenommene Effizienzunterschied (wenn es ca. 10% sind). Zumindest, wenn es um die Wahrnehmung der Motoraufwärmung und der Heizbefähigung des angewärmten Motorkühlwassers geht.

Der TE hat sich leider nicht mehr zu meiner Rückfrage gemeldet, wie er eigentlich auf seine Vermutung kommt bzw. was ihn dazu bewogen hatte, diese Eingangsfrage zu stellen. Ging es ihm um die Heizleistung oder um die Schnelligkeit, den Motor auf Betriebstemperatur zu bringen? Das wäre hier meine Vermutung,

Zitat:

@a3Autofahrer schrieb am 26. November 2021 um 19:07:58 Uhr:

Wie groß waren nochmal die realen Wirkungsgrad-Unterschiede zwischen PKW-Otto- und PKW-Dieselmotor? Das sind doch keine Größenordnungen, oder?

Klassisch: ca 10-15% als CO2 plus eben 14% durch die Dichte wenn man in Litern rechnet. Weit von einer Größenordnung weg. Aber: Der Diesel macht mangels Drosselung viel mehr warme Luft aus dem Auspuff als der Benziner, also bleibt bei ähnlicher Abwärme und vor allem mit einem schwereren Motor viel weniger für den Motorblock über.

Weil: Energie ist irgendwas wie "Massenstrom mal Temperatur" mal Konstanten. Du musst beide kennen.

 

Zitat:

@GaryK schrieb am 27. November 2021 um 21:28:49 Uhr:

 

Weit von einer Größenordnung weg.

Ja, klar - ganz klar von einer Größenordnung entfernt. ;)

@Pfranzy Bitte erläutere doch noch mal, was Du mit Deiner Frage bezweckt hattest. Denn mit einem modernen Otto-Brennverfahren und einem modernen schadstofforientierten (NOx-arm) Dieselmotor liegen beide Motorgattungen bei ähnlicher Wärmefreisetzung bzw. Effizienz. Dass der gedrosselte Motor schneller aufheizt als der ungedrosselte Motor, hat eher etwas mit der ständig wärmeabfördernden Totluftmasse zu tun.

Nicht zu vergessen, dass die 35-50% Spitzenwirkungsgrade sind. Gerade im Teillastbereich liegt ein Beziner oft weit unter dem Spitzenwirkungsgrad, während ein Diesel hier noch mehr seiner Effizienz bewahrt. Auch ein wichtiger Grund für den Unterschied im Verbrauch. Und natürlich dann auch, wie viel Abwärme jeweils entsteht.

50% hat im PKW KEIN Diesel, das sind Schiffsmotoren.

Diesel kommen am Bestpunkt im PKW auf knapp 200-210 g/kWh. Bestpunkt, nicht "Betriebspunkt". Ein Liter Diesel mit Dichte 0.84 hat etwa 9.8 kWh. Und nun rechne.

Zitat:

@GaryK schrieb am 28. November 2021 um 11:02:56 Uhr:

50% hat im PKW KEIN Diesel, das sind Schiffsmotoren.

Diesel kommen am Bestpunkt im PKW auf knapp 200-210 g/kWh. Bestpunkt, nicht "Betriebspunkt".

Wie alt sind diese Zahlen? Lt. BMW liegt der aktuelle B47-Diesel mit der Registeraufladung im Bestpunkt bei 165 g/kWh.

Quelle bitte. https://www.eurotransport.de/.../...irkungsgrad-erreicht-11168155.html kommt an 50% ran. Stand 2020. LKW Diesel mit so ziemlich allen Tricks die es gibt. Nix Rollschuh.

Zitat:

@GaryK schrieb am 28. November 2021 um 21:18:54 Uhr:

Quelle bitte.

Dito.

Zur Erinnerung: Es geht um Pkw-Diesel.

Genau. Du hast behauptet die schaffen 50% Wirkungsgrad. Ich sach "nein, glaub ich nicht." Was glaubst du ist nun von wem zu belegen?

Weil die MTZ unter 10.1007/s35146-014-0386-5 (2014, Vol 75 No 7) gibt zu solchen Wirkungsgraden genau nichts her. Wo BMW den Motpr übrigens "offiziell technisch" vorgestellt hat.

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