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Wieso Verbraucht ein Diesel weniger im Vergleich zum Benziner?
Hallo Leute!
Ich bin neu hier und habe direkt Mal eine Frage.
Ich weiß diese Frage wurde schon oft gestellt
und es gibt auch viele Antworten. Die reichen mir aber nicht aus. Ich brauche Gründe und Erklärungen bzw. Zusammenhänge. Das richtet sich an die Profis und die, die wirklich Ahnung in diesem Bereich haben. Ich beschäftige mich wirklich sehr viel mit Verbrennungsmotor Technik und versuche die Zusammenhänge wie Vorgänge wirklich zu verstehen.
Ich freue mich auf Sachlich verfasste Texte
Mfg Christian
Beste Antwort im Thema
Ich möchte noch Folgendes hinzufügen bzw. abwandeln:
Zitat:
@Christian2203 schrieb am 27. Dezember 2018 um 12:58:35 Uhr:
-Läuft bei niedrigen Drehzahlen
Nicht unbedingt. Auch einen Benziner kann man problemlos im Bereich 1000 - 3000 1/min bewegen. Bei Bedarf kann er höher drehen.
Zitat:
Wegen niedrigen Drehzahlen wenig Reibungsverluste
Das stimmt so nur, wenn der Benziner tatsächlich bei höheren Drehzahlen betrieben wird (was nicht unbedingt sein muss, siehe oben). Da ein Dieselmotor mit höheren Zylinderdrücken betrieben wird, müssen Lager und Kolbenringe stärker dimensioniert werden, was die Reibungsverluste erhöht. Das Reibmoment beim Diesel liegt also höher!
Zitat:
-immer guter Füllungsgrad (Luftüberschuss)
Ein hoher Füllungsgrad bringt per se keinen besseren Wirkungsgrad. Im Gegenteil, die Luft fließt ja nicht freiwillig durch den Motor, sondern bedarf einer gewissen Pumpleistung.
Zitat:
Ich bitte bei Fehler um Korrektur.
Ist hiermit geschehen. :)
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90 Antworten
Moin
Wenn es dich wirklich so interessiert, dann besuch mal www.kfztech.de. Die behandeln alle möglichen Tehmen rund ums Auto.
Die meisten Stichwörter findest du dort, und dann ist Google dein Freund.
Vieles wurde hier schon benannt, aber es selber aus erster Hand lesen bringt meist mehr als sich hier durchzulesen wie sich zwei, die was wissen, gegenseitig vorwerfen doch wenig zu wissen....
;-)
Moin
Björn
Ein Diesel braucht im Schnitt etwa 20% weniger als ein gleichstarker Benziner. Warum ist das so?
Kraftstoff: Der Energiegehalt von Ottokraftstoff liegt bei 8.5kWh/l, der von Dieselkraftstoff bei 9.7kWh/l. Dh beim Verbrennen von 1l Treibstoff bekommt man auf Dieselkraftstoff 14% mehr Energie.
Niedrigeres Drehzahlniveau: Während ein Ottomotor sich am wohlsten ab 4000U/min fühlt, läuft ein Diesel grob bei der halben Drehzahl. Die Reibungsverluste sind innermotorisch entsprechend niedriger.
Höhere Verdichtung beim Diesel: Je höher die effektive Verdichtung desto effizienter ein Verbrennungsmotor. Beim Ottomotor setzt die Klopfgrenze des Kraftstoffs das Limit (bei etwa 12:1 ist Schluss). Beim Diesel spielt das keine Rolle. Genau genommen holt sich der Diesel aber seinen Wirkungsgrad durch die längere Expansion des Gases, als durch die Verdichtung. Im klassischen Motorbau ist Verdichtung gleich Expansion. Dehnt sich ein Gas aus, kühlt es ab. Sprich Wärmeenergie wird in mechanische Arbeit umgesetzt. Je länger man das Gas entspannt, desto mehr Arbeit bekommt man raus.
Dies machen sich übrigens bei den Benzinern inzwischen die Atkinson-Maschinen zu nutze. Sie verdichten nur einen Teil des Hubraums, expandieren aber den vollen Hubraum. So kommt der 1.8l-Prius-Motor auf stolze 42% Wirkungsgrad, die besten Diesel liegen bei 45%. Ein klassischer Ottomotor liegt bei 35%. Nachteil der Atkinson-Maschinen ist die geringe Literleistung, da nur ein Teil des Hubraums zum Ansaugen und Verdichten genutzt wird.
Aufladung beim Dieselmotor: Auch das ist ein wichtiger Faktor. Ausnahmslos alle Diesel sind heute aufgeladen. Somit kommt die Arbeit zum Ansaugen der Luft aus dem Turbolader, der von den Abgasen angetrieben wird. Der Kolben selbst wird sozusagen geringfügig angeschoben. Des weiteren steigert ein Turbo den Wirkungsgrad, denn auch ihn muss man bei der Gesamtverdichtung (also der Verbund aus Turbolader und Kolbenmaschine) berücksichtigen. Ein Diesel verdichtet geometrisch auf etwa 16:1 und hat einen Ladedruck von 1.2bar. Dh das Arbeitsgas macht insgesamt eine Verdichtung und Expansion von 35:1 durch!
Kreisprozess: Der thermodynamische Kreisprozess des Dieselmotors ist etwas effizienter als der des Ottomotors. Genaueres kann man auf der Wiki unter Gleichdruckprozess (Diesel) und Gleichraumprozess (Otto) durchlesen.
Das in etwa sind die Gründe, warum ein Diesel weniger braucht als ein Benziner. Nur wandeln sich die Ottomotoren ebenfalls. So gibt es sie mittlerweile kaum ohne Aufladung, das Drehzahlniveaus ist gesunken, die Verdichtungen durch DI gestiegen. Des weiteren gibt's den Atkinson-Benziner, der nochmal einen oben draufsetzt. Was trotz alle dem bleibt, sind die 14% Energievorsprung des Dieselkraftstoffs. Die restlichen 6% hat man inzwischen schon so gut wie wett gemacht. Sieht man übrigens auch an den realen CO2-Ausstößen, wo immer öfter Benziner mit gleichstarken Dieseln gleichziehen.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@MrFleetwood schrieb am 26. Dezember 2018 um 17:43:33 Uhr:
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 26. Dezember 2018 um 16:52:30 Uhr:
Du beschreibst hier die Auswirkungen, aber eben nicht die Ursachen, die dazu führen. Und um die ging es wohl dem TE.
Und du bringst gar nix zum Thema...
Habe ich doch.
Zitat:
@MrFleetwood schrieb am 26. Dezember 2018 um 17:43:33 Uhr:
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 26. Dezember 2018 um 16:52:30 Uhr:
Nicht kann, sondern muss! Weil er sonst Kohlestücke aus dem Auspuff rußt.
Man kann einen Diesel sehr wohl mit Luftmangel betrieben- wie du ja erkennst, rußt er dann halt, aber läuft.
Die geht es mal wieder nur ums stänkern, was zum Thema kommt eh nicht - daher würd ich an deiner Stelle die Klappe halten :-)
Was heißt denn bitte „mal wieder“?? Und nein, es geht nicht ums Stänkern, sondern um technische Fakten, die Du nicht korrekt darstellst.
Ein Diesel rußt schon bei Lambda = 1,1, bei 1,0 richtig übel und über Luftmangel wollen wir mal gar nicht reden bei einem Diesel.
Deine Ausdrucksweise lässt arg zu wünschen übrig und maßregeln lasse ich mich von Dir schon gar nicht. Wenn Du ein Problem hast, betätige bitte die Mod-Bimmel.
Nur kein Stress hier Leute. Alles super Erklärung. Ich Versuche mir dann mit dem Inhalt einen Text zusammen zustellen. Informieren tu ich mich dann weiter mithilfe der Stichwörter. Vielen Dank ihr habt mir wirklich sehr geholfen.
Mfg Christian
Zitat:
@mg18 schrieb am 26. Dezember 2018 um 14:04:36 Uhr:
Diesel gibt pro Liter ca. 6-7 % mehr Energie ab.
Les nochmal nach. Brennwerte Hu Diesel nach https://de.wikipedia.org/wiki/Heizwert 11.8 kWh/kg zu 11.4 kWh/kg. Aber: Dichte Diesel 0.84 zu 0.74 beim Benzin. Sind 14%.
Und was das Thema "Verdichtung" angeht: In der Wikipedia ist auch ein netter Beitrag zum Miller/Atkinson Zyklus. Die neueren Benziner nähern sich im Wirkungsgrad dem Dieselmotor deutlich an.
Gute Einführung in die Verbrennungstechnik samt deren thermodynamischer Grundlagen: http://www.sfb224.rwth-aachen.de/Kapitel/pdf/alleKapitel.zip
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 26. Dezember 2018 um 20:09:13 Uhr:
Deine Ausdrucksweise lässt arg zu wünschen übrig und maßregeln lasse ich mich von Dir schon gar nicht. Wenn Du ein Problem hast, betätige bitte die Mod-Bimmel.
Hast du jetzt schon irgendwas dem fred dienliches geschrieben? Ich les nix :-)
Warum soll ich nen Mod an Weihnachten mit deinem Käse belästigen? Die tun mir schon leid wenn sie das alles wieder durchforsten und rauslöschen müssen nur weil du die Klappe nicht halten kannst :-) Dir passt ja was nicht....
Die Leut sollen das ruhig lesen.
Zeph hat das eigentlich recht schön beschrieben.
Man könnt nun noch genauer den eigentlichen Funktionsunterschiede Otto/Diesel aufzeigen -deren Quantitative/qualitative Regelung unterscheidet sich gewaltig und trägt auch viel zum unterschiedlichen Wirkungsgrad bei.
Aber da laberst du eh nur wieder dran rum, also erspar ich das hier.
Die Tatsache das der Diesel eigentlich eine Dampfmaschine mit innerer Verbrennung ist- Rudi hatte anfangs genau deren Optimierung im Sinn, das offene Feuer störte ihn - würde deine These von den nicht korrekt dargestellten Fakten dann noch untermauern :-)
Den Fredstarter tät es sicher interessieren.
Seh grad, Garry sitzt eh am Rechner :-) Weihnachtskoller?
Zitat:
@Zephyroth
Dh beim Verbrennen von 1l Treibstoff bekommt man auf Dieselkraftstoff 14% mehr Energie.
Zitat:
@GaryK
Les nochmal nach. [...] Sind 14%.
Ja, da sind die Schielaugen beim nachgucken etwas versprungen. Danke fürs Berichtigen.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 26. Dezember 2018 um 19:59:42 Uhr:
Kreisprozess: Der thermodynamische Kreisprozess des Dieselmotors ist etwas effizienter als der des Ottomotors. Genaueres kann man auf der Wiki unter Gleichdruckprozess (Diesel) und Gleichraumprozess (Otto) durchlesen.
Wenn Du schon den Gleichdruckprozess für den Diesel anführst: Da steht bei Wikipedia ganz korrekt:
"Der Gleichraumprozess hat theoretisch den besseren Wirkungsgrad als der Gleichdruckprozess."
Grüße
Was eigentlich bedeuten würde, das der Benziner den besseren Wirkungsgrad haben müsste....das dem so nicht ist und warum wird ja auch ganz unten erläutert.
Hier erkennt man aber auch gleich den signifikanten Unterschied der Systeme: Beim Benziner wird ein Gemisch kurz vor OT gezündet und verbrennt schlagartig bis kurz nach OT. Der Druck fällt dann schnell ab wenn der Kolben nach unten wandert.
Beim Diesel wird über einen längeren Zeitraum Treibstoff zugeführt, der mit der vorhandenen Luft abbrennt - diese dabei erhitzt und so bei steigendem Zylindervolumen- Kolben wandert nach unten (Raum) den Druck durch die Ausdehnung konstant hält. Daher auch der homogenerer Drehmomentverlauf des Diesels.
Durch die hohe Vorverdichtung entzündet sich der Treibstoff an der heißen Luft und somit entscheidet der Förderbeginn über den "Zündzeitpunkt" sowie die Förderlänge über die Leistung - Quantitative Regelung.
Zitat:
@MrFleetwood schrieb am 26. Dezember 2018 um 22:01:10 Uhr:
Die Tatsache das der Diesel eigentlich eine Dampfmaschine mit innerer Verbrennung ist-
Ach! Jetzt fällt es mir ein: Du bist der Typ mit den irren Analogien zwischen Dampfmaschine und Dieselmotor. Das erklärt so Einiges.
Übrigens: Bei der nächsten Beleidigung von Deiner Seite aus werde ich die Mod-Bimmel drücken.
Fürchtet euch nicht :-)
25kg Kupferdraht......und wo war jetzt gleich der Bezug zum fred?
Zitat:
@kat2 schrieb am 27. Dezember 2018 um 00:01:52 Uhr:
Wenn Du schon den Gleichdruckprozess für den Diesel anführst: Da steht bei Wikipedia ganz korrekt:
"Der Gleichraumprozess hat theoretisch den besseren Wirkungsgrad als der Gleichdruckprozess."
Aua! Erwischt!
Du hast recht, da hab' ich Blödsinn geschrieben...
Ein weiterer Grund für den Verbrauchsvorsrprung des Diesels finde ich noch in den Einzelzylindern. Ein Diesel ist immer langhubig ausgelegt, was thermodynamisch günstiger ist. Früher waren die Einzelzylinder auch größer als beim Benziner (vgl. 2l beim Diesel für dieselbe Leistung eines 1.6er-Saugbenziners). Hier ist das Verhältnis zwischen Volumen und Zylinderoberfläche (Zuständig für die Verluste) günstiger. Heute haben fast allen Motoren etwa 500ccm Einzelzylindervolumen, die Leistung wird mittels Zylinderzahl und Ladedruck reguliert. Also auch hier holen die Benziner auf, bzw. werden dem Diesel ähnlicher...
Mein Subaru mit 2.5l Hubraum (Einzelzylinder 625ccm, Kurzhuber mit rund 100 x 80mm) ist da denkbar ungünstig. Deswegen sauft er auch 10l/100km...
Trotz aller Vorteile die ein Diesel bietet, der größte Teil (nämlich 80%) des Verbrauchsvorsprungs geht schlicht und einfach auf den höheren Energiegehalt von Dieselkraftstoff. Die restlichen 20% machen maschinentechnische Unterschiede aus.
Der Diesel ist also bei weitem keine Wundermaschine, sondern einfach das Pferd das mit dem besseren Heu gefüttert wird.
Grüße,
Zeph
Zusammengefasst
- Energiegehalt größer
-Wirkungsgrad besser, Thermische Energie wird mehr in Mech. Umgewandelt!?
-Läuft bei niedrigen Drehzahlen
-Keine Drosselverluste
Wegen niedrigen Drehzahlen wenig Reibungsverluste
-immer guter Füllungsgrad (Luftüberschuss)
Liege ich da jetzt richtig. Ich bitte bei Fehler um Korrektur. Ich habe jetzt so alles zusammengefasst was ich herausgefunden habe und was hier geschrieben worden ist.
Mfg Christian
Nicht zu vergessen, dass hohe Verdichtungsverhältnis.
Was passiert den wenn man ein zu fettes Gemisch beim Diesel hat? Zu wenig Luft keine vollständige Verbrennung und keine hohe Temperatur beim Verdichten?
Läuft ein Diesel unter Lambda 1.2 dann haut es hinten Kohlestücke raus. Im wahrsten Sinne des Wortes.