Spritspartechnik selber machen

[exar]

Der Diesel hat ja wohl auch eine langsamere Reaktionszeit als zB Benzin und das begrenzt wohl auch die möglichen Drehzahlen.

[bluedog]

Wie man jetzt auf Diesel kommt, ist mir ein Rätsel.

Wenns darum geht, die generell niedrigeren Drehzahlen bei Dieseln zu erklären, dann spielt da verschiedenes herein.

Nicht unwesentlichen Anteil daran dürfte die Tatsache haben, dass die Einspritzdrücke um mehrere Zehnerpotenzen grösser sind als bei Benzinern. Ein paar Dutzend Bar beim Benziner gegen mittlerweilen um die 3000 Bar beim Diesel.

Je schneller der Motor dreht, umso öfter wird in der gleichen Zeit eine neue Zylinderfüllung fällig. Dazu muss die hierfür nötige Menge Diesel bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle bereitstehen, und zwar mit dem Druck, den die Motorsteuerung erwartet, also ettlichen tausend Bar.

Weiter: Früher einmal war die Einspritzzeit und die Gemischbildung limitierend. Mittels sehr hoher Einspritzdrücke und entsprechender Düsen- und Brennraumgestaltung ist die Gemischbildung nicht mehr das Hauptproblem Auch die Schaltgeschwindigkeit der Einspritzdüsen ist seit der Einführung der Piezo-Technologie vor ettlichen Jahren nicht mehr der limitierende Faktor. An sich jedenfalls, denn Um höhere Wirkungsgrade, bessere Abgaswerte und eine dezentere Akustik zu erreichen, spritzt man bis zu 5 Mal pro Arbeitstakt Diesel ein. Wenn man das auch nur ansatzweise beibehalten will, gibts da, zusammen mit der Abbrenngeschwindigkeit von Diesel, irgendwann eben doch ein Drehzahllimit.

Man kann es aber auch anders sehen: Benziner brauchen Drehzahl, weil ihnen Drehmoment fehlt. Diesel haben natürlicherweise dieses Problem nicht oder sehr viel weniger ausgeprägt, also braucht man gar keine extrem hohen Drehzahlen.

Andererseits bringt die höhere Verdichtung auch bei niedrigerer Drehzahl eine thermische und mechanische Beanspruchung mit sich, die ein Benziner so eher nicht kennt. Tiefere Drehzahlen kompensieren das teilweise wieder.

Eine andere Frage wäre die, ob Diesel überhaupt mit dem üblichen Aufwand, also ohne Registeraufladung und was es noch alles gibt, was teuer ist, schnell genug aufdrehen, dass höhere Drehzahlen Sinn machen. Entsprechend Drehmoment vorausgesetzt, kann es billiger sein, bei weniger Drehzahl zu bleiben und notfalls einen Gang mehr zu verbauen, ohne dass man deswegen viel an Beschleunigungsvermögen verliert.

[BJoe]

Die niedrigen Drehzahlen beim Diesel rühren hauptsächlich von der geringeren Verbrennungsgeschwindigkeit her.
Diesel ist ein Öl, das in Kombination mit Sauerstoff aus der Luft verbrennt, also nur an der Außenfläche eines Dieseltröpfchens. Um eine möglichst schnelle Verbrennung zu erzielen, muss Es also zerstäubt werden in möglichst kleine Tröpfchen (umso größer die Kontaktfläche zur Luft).
Wird die Drehzahl zu hoch, reicht die Brenndauer im Zylinder nicht aus um die Tröpfchen komplett abzubrennen. Daraus entstehen dann grobe Rußpartikel.

Flüssiges Benzin dagegen brennt nicht. Erst Benzindampf vermischt mit Luft brennt explosionsartig ab. Es wird also nur durch Düsen zerstäubt, damit es schnell verdampfen kann.

[markusk]

Hi BJoe

du hast den wichtigsten Aspekt ganz richtig beschrieben!

[K3-VET]

Zitat von bluedog

Man kann es aber auch anders sehen: Benziner brauchen Drehzahl, weil ihnen Drehmoment fehlt. Diesel haben natürlicherweise dieses Problem nicht oder sehr viel weniger ausgeprägt, also braucht man gar keine extrem hohen Drehzahlen.

Vergleiche nicht Äpfel mit Birnen. Ein Diesel ohne Turbolader hat nicht wirklich viel Drehmoment zu bieten.
Mal ein Beispiel, was ich noch im Kopf habe: Citroen BX 1,9
- als Diesel: 120 Nm @ 2000 /min und 64 PS @ 4600 /min
- als Benziner: 169 Nm @ 2750 /min und 122 PS @ 5500 /min

Mit seinem eher bescheidenen Drehmoment und der geringen Dieseldrehzahl kommt der Diesel eben auch nicht viel Leistung, während der Benziner sogar mehr Drehmoment hat und zusätzlich noch höher dreht. Ich gehe sogar davon aus, dass der Benziner bei 2000 /min auch schon die 120 Nm hat.

Erst durch den Einbau eines Turboladers wurde der Diesel konkurrenzfähig. Erst damit hatte der (auf 1,8l verkleinerte) Motor 180 Nm bei 2000 /min. Aber fairerweise müsste man einen Turbobenziner dagegen halten. Gabs aber zu dem Zeitpunkt noch nicht.


Bis denne

Daniel

[bluedog]

Fairerweise müsste man dann aber auch mit dem Verbrauch und den Unterhaltskosten eines Turbobenziners rechnen. Mir persönlich wärs dann egal, auf Leistung verzichten zu müssen, sofern man die Fuhre dennoch irgendwie und mit ein wenig Geduld auf Autobahntempo (also zwischen 100 und 125km/h) bringen kann, und sich der Verzicht in den Kosten niederschlägt.

Ausserdem: Für die (frühen) Achziger waren 120Nm aus 1.9l Hubraum ganz anständig. Da gabs um ein Drittel hubraumstärkere Sechszylinder-Benziner, die auch nicht wesentlich mehr brachten, wenn man den Verbrauch und den Hubraum (und damit die Motorfahrzeugsteuern) in Relation setzt.

Turbobenziner sind mir grundsätzlich suspekt. Das ist ne Wundertüte, was Unterhaltskosten angeht, die ohne weiteres verzichtbar ist. War früher so und hat sich bis heute nicht verändert. Ohne Not würde ich mir sowas für den Privatgebrauch, wo ich die Kosten selber berappen muss, nicht anschaffen.

Beruflich vielleicht, weil je nach dem ist da Zeit auch Geld, so dass es sich innerhalb gewisser Grenzen lohnen könnte, für mehr Leistung auch mehr Geld auszugeben.

Wenn Turbo, dann eher Diesel, und auch das nur, weils keine mehr ohne Turbo zu kaufen gibt. Allerdings werd ich vermutlich nie Diesel fahren, weil die Kombination Diesel plus Automatik fast immer sehr teuer ist. Muss man sich leisten können. Nur schon, weils sowas in ganz klein nicht gibt, ausser vielleicht bei Smart, was ich mir aber, auch wieder aus Kostengründen, nicht antun würde. Woanders bekommt man fürs gleiche Geld vier oder fünf Sitze und nicht selten auch noch besseres Design.

[Nuri]

Um mal zurück zum Thema zu kommen:

Eine Zylinderabschaltung ohne variablen Ventiltrieb könnte man mittels einer Breitbandsonde in der Tat realisieren. Durch den Wegfall des einen Zylinders kennt man schleißlich ungefähr das Soll-Lambda, auf welches geregelt werden müsste, um in den verbleibenden Zylindern ein Zylinder-Lambda von 1 zu erreichen.
Nachteil: Man braucht ein programmierbares Steuergerät.
Vorteil: Man kann die Zylinderabschaltung (eigentlich ist es nur eine Kraftstoffabschaltung) in das Steuergerät integrieren.
Weiterer Nachteil: Kat ohne Funktion, da ein 3-Wege-Kat Lambda = 1 benötigt.
Noch ein Nachteil: Die Pumpverluste des inaktiven Zylinders verringern den Wirkugsgradvorteil, der durch die Lastanhebung der verbleibenden Zylinder gewonnen wird.

Da dies meiner Meinung nach nicht deutlich genug angesprochen worden ist, möcht ich das Thema nochmal breit treten:
Wenn man bei gleichbleibender Geschwindigkeit einen oder mehrere Zylinder abschaltet, verringert sich nicht der Verbauch des Motors durch die Abschaltung der Zylinder! Da wir die Geschwindigkeit halten möchte, müssen wir den Motor leistungsgleich betreiben. Folglich muss die Last der übrigen Zylinder angehoben werden. Diese Lastanhebung führt zu einer Wirkungsgradverbesserung. Der Effekt ist im Bereich 0-15% zu suchen, nicht im Bereich 25-33% oder gar 50% Kraftstoffersparnis.

Wer also einen Cuore mit 3-Zylindern fährt, hat die Zylinderabschaltung quasi mit an Bord.
Ein Ferarri 12-Zylidner verbraucht bei 50km/h die Stunde nicht mehr, weil der so einen großen Motor hat, sondern weil dieser große Motor bei äußerst geringen Lasten (und bei sehr niedrigen Saugrohrdrücken und folglich sehr gedrosselt) betrieben werden muss, um geringe Geschwinsigkeiten zu fahren.

[exar]

Danke. Das Basteln an einer Zylinderabschaltung kann ich mir also bei Motoren bis 2 Liter Hubraum sparen.

Habt Ihr noch andere Ansätze zu dieser absichtlich etwas gröber gefassten Überschrift?

Gruß
Exar

[Nuri]

Ja, hab ich.

Man nehme eine große Batterie und einen E-Motor.
Mit dem Verbrennungsmotor kannst Du, um diesen mit höherer Last und einem besseren Wirkungsgrad zu beaufschlagen, eine Batterie über einen Generator laden. Wenn Du dann nur sehr wenig Leistung benötigts, kann Du den Verbrenner auch komplett ausschalten und auf Batterie fahren.
Nachteil: Wirkungsgradverlsute beim Laden/Entladen der Batterie.
Weitere Nachteil: Umrichter, Batterie, Generator und E-Maschine brauchen viel Platz, Gewicht und eine intelliegente Steuerung.

Du kannst auch stattdessen das ich einer abgespeckten Version machen. Nennt sich intelligentes Bordnetz/Energiemanagement. Batterie nur laden, wenn Ladezustand kleiner 90% und/oder nur, wenn Fahrzeug im Schub. Oder Ähnliches.

Alles ist möglich. Der Aufwand enorm. Für ein Serienfahrzeug fallen mir aber nur äußerst geringe Möglichkeiten ein, da Hersteller diese mit Bedacht bereits im Optimum auslegen.

Zitat von exar

Habt Ihr noch andere Ansätze zu dieser absichtlich etwas gröber gefassten Überschrift?

Reifendruck auf 3 bar, Unterboden verkleiden, Regenleisten ab, Leichtlaufreifen, Schalten bei 1500 - 1800 Touren, Motor aus beim ranrollen auf die Ampel