Kompressor oder Turbo

[Otfried]

Der Aufladegrad bei den Turbos ist höher.

Diese Aussage ist falsch. Der maximale Kompressionsdruck bei benzinbetriebenen Motoren hat eine simple physikalische Ursache. ML Motoren mit > 4.0 bar existieren...... nur nicht mit Tankstellenbenzin betrieben.

Hallo Bob,

Der Kompressor samt Riemenantrieb, Geräuschdämpfungsmaßnahmen... ist teurer als ein Turbolader.

Relativ: Bei dem Betrieb mit Benzin muß die dem Abgasstrom ausgesetzte Turbine sehr hitzeresistent sein.

Ein direkteinspritzender Turbomotor benötigt definitiv weniger Kraftstoff

In welchem Betriebsbereich. So lange das Benzin/Luftgemisch über Zündkerzen gezündet wird ist dieser ja vorgegeben, bei Volllast liegt der Verbrauchsunterschied = 0 bei identischem Lambdawert, welcher wiederum die Verbrennungstemperatur bestimmt.

 

[milanhorst]

Hallo Wilfried,
muß ein toller Schlitten gewesen sein!
Mein Großvater schwärmte immer davon, wenn ihn sein Bruder mit nahm.
Der war blau / weiß mit roten Ledersitzen.
Das Bild stammt aus dem Winter 1944 - 1945.
Aufgenommen in Köthen/Anhalt.
Nur über dem Verbleib ist nichts bekannt, da hüllte sich mein Großvater in Schweigen. Ich hätte ihn zu gerne übernommen!
Gut, gehört jetzt auch nicht ins Thema, Tschuldigung!
Gruß!
Peer

 

[bob_the_cop]

Diese Aussage ist falsch. Der maximale Kompressionsdruck bei benzinbetriebenen Motoren hat eine simple physikalische Ursache. ML Motoren mit > 4.0 bar existieren...... nur nicht mit Tankstellenbenzin betrieben.

Für Motoren, die im Straßenverkehr unterwegs sind gilt, dass mit einem Turbolader der Motor höher aufgeladen werden kann. Die Höhe des Ladedrucks hat nichts mit der Kraftstoffart zu tun. Im Motorsport werden Turbomotoren mit handelsüblichen Kraftstoffen bei 5bar Ladedruck betrieben. Allerdings nur in einem recht kleinen Betriebsbereich. Auch heutige Radialverdichter an Nfz-Motoren schaffen ein Druckverhältnis von 5!

In Serienfahrzeugen wird der Ladedruck häufig begrenzt um die mech. Belastungsgrenze des Motors nicht zu überschreiten.

Relativ: Bei dem Betrieb mit Benzin muß die dem Abgasstrom ausgesetzte Turbine sehr hitzeresistent sein.

Ein hochtemperaturfester (kein Anfetten nötig) Wastegate-Turbolader für einen Ottomotor kostet weniger als ein Rootskompressor wie er bei MB eingesetzt wird. Mit so einem Rootslader kann die Leistung nur bis zu einem gewissen Maße gesteigert werden. Möchte man die Leistung weiter steigern, braucht man einen ML mit innerer Verdichtung, z.B. einen Schraubenverdichter wie er an AMG-Motoren eingesetzt wird. Dann wirds allerdings richtig teuer, an einem Großserienmotor schlicht nicht bezahlbar.

In welchem Betriebsbereich. So lange das Benzin/Luftgemisch über Zündkerzen gezündet wird ist dieser ja vorgegeben, bei Volllast liegt der Verbrauchsunterschied = 0 bei identischem Lambdawert, welcher wiederum die Verbrennungstemperatur bestimmt.

Unter dem Begriff Betriebsbereich versteht man die Lage des Bereichs im Motorkennfeld (x-Achse = Motordrehzahl, y-Achse = Motormoment). Jeder Motor wird im Strassenverkehr am häufigsten im Teillastbereich bewegt daher wird dieser Bereich auch besonders optimiert. Gerade im Teillastbereich hat der Kompressormotor allerdings so seine Probleme, da der Kompressor angetrieben wird, obwohl er eigentlich gar nicht gebraucht wird.

Gruß Bob

 

[coca-light]

Enorm!

Hallo Peter,

das ein mL Leistung kostet, ist schon richtig. Ein M 154 H benötigt bei Volllast ca. 30% der Motorleistung für seinen Eigenantrieb, beim M 163 K sind es ca. 24%, bei den M 113.99x liegt die Leistungsaufnahme bei Nennleistungsdrehzahl bei ca. 16%.

Hallo Otfried,

das ist enorm...

Hast Du Zahlen über den Kompressor-Leistungsgewinn zu den genannten Motoren gegenüber der Verlustleistung?

Viele Grüße
Peter

 

[Otfried]

Hallo Bob,

indirekt hat die Höhe des Ladedruck sehr wohl mit der Kraftstoffart zu tun. Was sich der OM zu nutze macht, ist bei den bisherigen Benzinmotoren unerwünscht, d.h. das sich das Gemisch selbst entzündet. Mithin sind hier Grenzen gesetzt

Motorsport werden Turbomotoren mit handelsüblichen Kraftstoffen bei 5bar Ladedruck

Welche Rennserie ......???

i.e. Definition 5 bar = 1 bar athmosphärischer Druck + 4.0 Bar ladedruck, damit wir auf demselben „Stand“ ausgehen.

Auch heutige Radialverdichter an Nfz-Motoren schaffen ein Druckverhältnis von 5!

Wobei wir wieder bei OM und Kompressoren wären – Radialverdichter => Zentrifugalkompressor.

Aktuell laufen PKW Motoren von DAI mit je nach Verdichtung abhängigen Ladedrücken von .55 - .9 bar {M 271}, der M 275.980 & M 112.961 erreichen 1.1 bar. Der letztgenannte ist ein mL Motor, wobei jedoch der mL nur in bestimmten Lastzuständen/Geschwindigkeitsbereichen zugeschaltet ist. Mithin liese sich mit einem mL höherer Förderleistung ein entsprechend höherer Ladedruck aufbauen.

hochtemperaturfester (kein Anfetten nötig) Wastegate-Turbolader für einen Ottomotor kostet weniger als ein Rootskompressor

Muß ich passen. Die bei dem M 271 verbauten Roots-Lader sind recht „simpel“ gebaut, wohingegen ein VTL-ATL für Benzinmotoren wie Du schon schriebst aus hochtemperaturfestem Material sein sollte.

Die Lysholm/Murray-Jamieson Lader oder Zollerkompressoren stehen auf einem anderen Fertigungslevel als die Roots Lader.

Unter dem Begriff Betriebsbereich versteht man die Lage des Bereichs im Motorkennfeld (x-Achse = Motordrehzahl, y-Achse = Motormoment). Jeder Motor wird im Strassenverkehr am häufigsten im Teillastbereich bewegt daher wird dieser Bereich auch besonders optimiert. Gerade im Teillastbereich hat der Kompressormotor allerdings so seine Probleme, da der Kompressor angetrieben wird, obwohl er eigentlich gar nicht gebraucht wird.

Betriebsbereich ist schon klar. Die Frage ist eben nur, da wir hier von „kleinen“ Turbomotoren sprechen, in welchem Feld der Motor dann zumeist bewegt wird. Bei der Vorstellung des M 271.942 wurde dieser ja im vgl. zum M 271.940 gefahren, wo sich die „Vorteile“ in das Gegenteil kehrten.

@ Peter

die Mehrleistung durch den mL lässt sich nicht sagen, da die genannten Motoren nur mit mL gebaut wurden. Beide Motoren besitzen einen Hubraum von 2.962 cm³ und leisten auf dem Prüfstand 463 PS/8.000 1/min bzw. 485 (500) PS/7.500 1/min.

 

[bob_the_cop]

Hallo Otfried,

Mit 5bar Ladedruck meine ich den Absolutdruck.

Die Höhe des Ladedrucks hat nichts mit der Kraftstoffart zu tun.
Um eine permanent kopfende Verbrennung zu vermeiden gibt es zig Maßnahmen:
- Zündwinkel nach spät verschieben
- Verdichtung reduzieren
- stark anfetten (Kühlung)
- den Motor nur bei hohen Drehzahlen betreiben
All diese Maßnahmen wirken sich allerdings weniger positiv auf den Verbrauch des Motors aus. Bei einem Sportmotor aber wahrscheinlich egal. Klopfende Verbrennung führt nicht sofort zu einer Zerstörung des Motors. Eine Renndistanz wird ein klopfender Motor schon überstehen.

Es gibt heute keine Rennserien mehr, in der die Motorleistung nicht irgendwie reglementtechnisch begrenzt wird. Entweder wird der Ladedruck begrenzt oder Airrestriktoren müssen verbaut werden. Bei Airrestiktoren (z.B. Rallye-WM) werden auch heute noch recht beachtliche Ladedrücke erreicht.

Warum an Pkw-Motoren nicht auch derart hohe Ladedrücke gefahren werden hat andere Gründe.

Es gibt zig Möglichkeiten einen Motor aufzuladen. Bis heute haben sich an Serienmotoren zwei Systeme durchgesetzt, zum einen der Abgasturbolader (meistens Radialverdichter und -turbine), zum anderen die mech. Aufladung (Roots- oder Schraubenverdichter). Die Begriffe Verdichter oder Kompressor stehen ja prinzipiell für eine Maschine, die ein Arbeitsmedium verdichtet. Bei Mercedes steht der Begriff Kompressor m.W. für die mech. Aufladung. Radialverdichter sind in jedem Turbolader verbaut, egal ob Otto- oder Dieselmotor, egal ob Pkw- oder Nfz-Motor.

Mit einem Rootslader lässt sich der Ladedruck prinzipbedingt nur bis zu einem gewissen Maße steigern, siehe auch hier:
http://www.eaton.com/EatonCom/Marke...s/Superchargers/TVS/PerformanceMaps/CT_139366

Sicherlich hast du schon mal ein Verbrauchskennfeld (Muscheldiagramm) eines Motors genauer betrachtet. Das Optimum des spez. Verbrauchs liegt meistens so bei mittlerer Drehzahl und ca. 65% Last. Jeder Motor (speziell Saugmotoren) wird allerdings im Staßenverkehr weit unterhalb dieses Optimums betrieben, dort wird der Verbrauch dann durch erhöhte Reibungs- und Drosselverluste zunehmend schlechter.

Im Vergleich zu einem Saugmotor wird ein leistungsgleicher aufgeladener Motor (egal ob Turbo oder mL) logischerweise bei höheren Lasten betrieben, dort wo auch die spez. Verbräuche günstiger sind. Man nennt dies Downsizing. Mit einem guten Downsizingkonzept lassen sich erstaunliche Verbrauchsvorteile erzielen, bei gleichen oder sogar besseren Fahrleistungen.

Gruß Bob

 

[Otfried]

Hallo Bob,

Ladedrucks hat nichts mit der Kraftstoffart

wie Du schon schriebst, kommt es zu „klopfender“ Verbrennung – mithin ist der Ladedruck bisher bei Benzinbetriebenen Motoren im „Straßenverkehr“ begrenzt. Die ehemaligen Rennserien liefen auch nicht mit 100% Benzin, so dass die klopfende Verbrennung über „kalte“ Kraftstoffe umgangen werden konnte.

Interessant dürfte hier der „Disotto“ sein

Verdichtung reduzieren

Deswegen sprach ich anfangs vom „Kompressionsenddruck“, bei einer geringen Verdichtung mit hohem Ladedruck reduziere ich diesen – i.e. ist m.E. eine hohe Verdichtung mit geringem Ladedruck im Fahrbetrieb harmonischer.

stark anfetten

– „mit Sprit kühlen“ – Stimmt, nur leider sind die heutigen Umweltgesetzte hier restriktiv

Bei Mercedes steht der Begriff Kompressor m.W. für die mech. Aufladung. Radialverdichter sind in jedem Turbolader verbaut, egal ob Otto- oder Dieselmotor, egal ob Pkw- oder Nfz-Motor.

Stimmt, wobei es auch „Radialverdichter“ gibt, welche nicht vom Abgasstrom angetrieben werden, im allgemeinen werden diese dann als „Zentrifugal“/“Radial“ Kompressoren bezeichnet.

Rootslader lässt sich der Ladedruck prinzipbedingt nur bis zu einem gewissen Maße steigern

Insofern richtig, jedoch gibt es verschiedene Möglichkeiten wie zweistufige Aufladung, bzw. dachte ich an die „innovative“ Lösung, das 4 Roots-Kompressoren in einen Rolls-Royce-Zentrifugalkompressor „pumpen“, wo deutlich über 4 bar über dem atmosphärischen Druck zu erreichen sind.

Verbrauchskennfeld

darauf will ich hinaus

Im Vergleich zu einem Saugmotor wird ein leistungsgleicher aufgeladener Motor (egal ob Turbo oder mL) logischerweise bei höheren Lasten betrieben, dort wo auch die spez. Verbräuche günstiger sind. Man nennt dies Downsizing. Mit einem guten Downsizingkonzept lassen sich erstaunliche Verbrauchsvorteile erzielen, bei gleichen oder sogar besseren Fahrleistungen.

Das ist eben der Punkt, welcher auf Prüfständen und „theoretisch“ 100% stimmt, welchen ich jedoch in der Praxis bishr noch nicht bei meinem Fahrprofil feststellen konnte. Meine Frau und ich haben dasselbe Fahrzeug, einmal mit 2 Liter Turbo & einaml mit 3.2 Liter „natural espirated engine“ – letztgenannter fährt „harmonischer“ und benötigt weniger Sprit.
Dann im vgl. einen 6 Liter Sauger mit 17% mehr Leistung als ein 3.2 Liter Biturbo, wobei erstgenannter deutlich weniger Kraftstoff benötigt. Ein 2 ½ Liter Biturbo und 2.3 Liter Turbo benötigen „mehr“ als ein 3.2 „natural espirated“.

Interessant ist auch, das der neue M 156.98x bisher eigentlich etwas weniger als unser M 113.991 verbraucht.

Auf alle Fälle bin ich auf die kommenden Lösungen gespannt. Es gab einen interessanten Bericht in Bloomberg, in welchem das „Downsizing“ als Erfolgsbringer seitens der Autoindustrie angezweifelt wird, da es mehr bringen würde, die „Verlustleistungen“ zu reduzieren um Kraftstoff einzusparen. Es ging über LM/Klimakompressor/Getriebe/Differential/Lager und letztendlich dem Rollwiederstand.

 

[Wilfried]

Hallo Peer,

damals war ein solcher Wagen schon auffällig. Der verbleib dürfte sich wohl Ostwärts erklären.

Unser W 142 ging mit „SS“ Kennzeichen schon 1940 seinen „Weg“, der Alfa ging 1944 mit „WL“ Kennzeichen nach Erbenheim, wo ihn wohl amerikanische Offiziere „gefunden“ haben, da sich der Wagen schon im Winter 1945/46 nicht mehr auffinden lies.

 

[bob_the_cop]

wie Du schon schriebst, kommt es zu „klopfender“ Verbrennung – mithin ist der Ladedruck bisher bei Benzinbetriebenen Motoren im „Straßenverkehr“ begrenzt. Die ehemaligen Rennserien liefen auch nicht mit 100% Benzin, so dass die klopfende Verbrennung über „kalte“ Kraftstoffe umgangen werden konnte.

Interessant dürfte hier der „Disotto“ sein

Deswegen sprach ich anfangs vom „Kompressionsenddruck“, bei einer geringen Verdichtung mit hohem Ladedruck reduziere ich diesen – i.e. ist m.E. eine hohe Verdichtung mit geringem Ladedruck im Fahrbetrieb harmonischer.

Hallo Otfried,

Wie erklärst du dir, dass viele moderne Turbobenzinmotoren (wie der TSI von VW, 1,8TFSI von Audi oder der 1,6l von BMW/Mini) auch für Superkraftstoff freigegeben sind. All diese Motoren weisen Verdichtungsverhältnisse auf, die früher noch an Saugmotoren üblich waren.

Der Ladedruck und somit der Aufladegrad heutiger Ottomotoren wird lediglich durch die Aufladung an sich begrenzt. Mehr Ladedruck erfordert einen größeren Lader daraus resultiert dann wieder ein größeres (zu großes) Turboloch. Bevor für Ottomotoranwendungen nicht auch variable Turbinen (wie am Dieselmotor üblich) verfügbar und vor allem bezahlbar sind wird sich in Sachen Ladedruckerhöhung auch nicht viel tun. Es sei denn man gönnt sich ähnlich wie VW eine Aufladung bestehend aus Turbo und Kompressor. Vielen OEMs ist so etwas allerdings zu teuer.

Du hast von Kompressionsdruck gesprochen und nicht von Kompressionsenddruck. Entscheidend ob es zum Klopfen kommt ist ja neben dem Druck im Brennraum vor allem die Temperatur, die mit einer Benzindirekteinspritzung erheblich abgesenkt werden kann.

Wenn ich dieses Diesotto-Dings richtig verstanden habe, dann entzündet sich der Kraftstoff nur in der unteren Teillast selbst. Angeblicher Vorteil gegenüber heutiger Schichtladekonzepte -> teuere Abgasnachbehandlungsanlage zur NOx-Reduzierung wird nicht benötigt.

„mit Sprit kühlen“ – Stimmt, nur leider sind die heutigen Umweltgesetzte hier restriktiv

Es ist bis heute gängige Praxis, dass aufgeladene Ottomotoren an der Volllast fett gefahren werden um die Abgasturbine vor zu hohen Temperaturen zu schützen. Auch bei den heutigen Umweltgesetzen ist Kühlung durch Sprit also denkbar, möglich macht dies der Katalysator.

Insofern richtig, jedoch gibt es verschiedene Möglichkeiten wie zweistufige Aufladung, bzw. dachte ich an die „innovative“ Lösung, das 4 Roots-Kompressoren in einen Rolls-Royce-Zentrifugalkompressor „pumpen“, wo deutlich über 4 bar über dem atmosphärischen Druck zu erreichen sind.

Hälst du das echt für eine ‚innovative Lösung’? Schon ein einzelner Rootskompressor kann mit einem Abgasturbolader bzgl. der Kosten/Nutzenbilanz nicht mithalten. Leider ist es heutzutage so dass die Kosten selbst bei sinnvollen Innovationen recht kritisch betrachtet werden.

Das ist eben der Punkt, welcher auf Prüfständen und „theoretisch“ 100% stimmt, welchen ich jedoch in der Praxis bishr noch nicht bei meinem Fahrprofil feststellen konnte. Meine Frau und ich haben dasselbe Fahrzeug, einmal mit 2 Liter Turbo & einaml mit 3.2 Liter „natural espirated engine“ – letztgenannter fährt „harmonischer“ und benötigt weniger Sprit.
Dann im vgl. einen 6 Liter Sauger mit 17% mehr Leistung als ein 3.2 Liter Biturbo, wobei erstgenannter deutlich weniger Kraftstoff benötigt. Ein 2 ½ Liter Biturbo und 2.3 Liter Turbo benötigen „mehr“ als ein 3.2 „natural espirated“.

Interessant ist auch, das der neue M 156.98x bisher eigentlich etwas weniger als unser M 113.991 verbraucht.

Auf alle Fälle bin ich auf die kommenden Lösungen gespannt. Es gab einen interessanten Bericht in Bloomberg, in welchem das „Downsizing“ als Erfolgsbringer seitens der Autoindustrie angezweifelt wird, da es mehr bringen würde, die „Verlustleistungen“ zu reduzieren um Kraftstoff einzusparen. Es ging über LM/Klimakompressor/Getriebe/Differential/Lager und letztendlich dem Rollwiederstand.

Ich kenn Dein Fahrprofil nicht, ich weiss nicht welche Fahrzeuge du besitzt, Deiner Frau will ich jetzt auch nicht einen besonders resourcenfressenden Fahrstil nachsagen.

Den aktuellen Turboboom bei den Ottomotoren hat erst die Benzindirekteinspritzung möglich gemacht. Mercedes hat leider noch keinen einzigen turbogeladenen DE-Motor im Programm.

Merkwürdig, die komplette Automobilindustrie ist doch momentan daran turboaufgeladene DE-Ottomotoren zu entwickeln, wieso sollte dann Downsizing nicht ein Erfolgsbringer sein? Am Ottomotor zeichnet sich derzeit die gleiche Entwicklung wie am Dieselmotor ab -> es wird kein Motor mehr ohne Turbolader geben.

Wie an einigen OEMs (z.B. VW oder BMW) ersichtlich muss man sich nicht zwischen der Abgasturboaufladung/Downsizing und bedarfsgeregelten Nebenaggregaten oder neuartigen Getrieben entscheiden. Um zukünftige Verbrauchziele zu erreichen müssen alle sinnvollen Maßnahmen zum Einsatz kommen.

Ich bin auch gespannt, was sich die Fahrzeughersteller zukünftig einfallen lassen. Die Zeiten des Motorenbaus ala 80er Jahre mit 6l V8 Saugmotoren dürften wohl endgültig vorbei sein.

Gruß Bob

 

[Julian-JES]

Wer hat den zur Zeit einen Turbo mit Benzindirekteinsprizung (die auch etwas bringt) im Programm. Ich kenne da keinen.

Was ich lustig finde, jetzt wo man gedacht hat der Kompressor stirbt aus, bringt Audi doch einen 3 L V6 Kompressor mit 290 PS raus.

Sie haben angeblich auf dem Prüfstand getestet und einige Vorurteile ggü dem Kompressor revidieren müssen...

Der Wirkungsgrad sei bei niedrigen Drehzahlen und bei Volllast schlechter ist als beim Turbo. In diesen Bereichen ist jedoch das Ansprechverhalten des Kompressor besser als beim Turbo.

 

[Otfried]

All diese Motoren weisen Verdichtungsverhältnisse auf, die früher noch an Saugmotoren üblich waren.

Hallo Bob,

über den zu verwendeten Kraftstoff schrieb ich noch nichts . Lediglich das 4 bar + 10:1 mit 95 ROZ/85 MOZ nicht zu fahren ist. Der Wert des aktuellen VW 2 Liter TSI mit 200 PS @ 6.000 1/min – 280 Nm @ 1.800-5.000 1/min mit einer Verdichtung von 10.3:1 läßt mich auf einen niedrigen Ladedruck auf dem Niveau des M 271.940 schließen.

nicht welche Fahrzeuge

I.e.
2.316 cm³; 185 PS/4.800 1/min; 282 Nm/3.300 1/min; Verdichtung 8.7:1; Ladedruck 0.55 bar; Herstellervorgabe 92 ROZ/82 MOZ
2.491 cm³; 200 PS/5.500 1/min; 302 Nm/3.000 1/min; Verdichtung 7.8:1; Ladedruck 0.5 bar; Herstellervorgabe 95 ROZ/85 MOZ
1.991 cm³; 254 PS/7.700 1/min; 328 Nm/4.100 1/min; Verdichtung 7.5:1; Ladedruck 1.05 bar; Herstellervorgabe 100 ROZ/100 MOZ
3.217 cm³; 326 PS/6.000 1/min; 436 Nm/2.800 1/min; Verdichtung 7.5:1; Ladedruck 0.85 bar; Herstellervorgabe 95 ROZ/85 MOZ

variable Turbinen

Hat DAI nicht einmal bisher am M 285.980 verbaut....

vor allem die Temperatur, die mit einer Benzindirekteinspritzung erheblich abgesenkt werden kann.

Wenn Du Dir den Temperaturanstieg von „Verdichteter Luft“ anschaust, bleibt auch hier wenig Raum, selbst wenn durch die Direkteinspritzung im Zylinder diese gesenkt wird. Ab 500°C zündet auch > 100 Oktan Kraftstoff „selbstständig“

Aktuell zeigt sich bei aufgeladenen Motoren m.E. eher die Niedrigdruckaufladung. Auf einer hohehn Grundverdichtung setzte ein Lader noch etwas Ladedruck, was den Vorteil hat, das kein Leistungsloch direkt spürbar wird.

aufgeladene Ottomotoren an der Volllast fett gefahren werden um die Abgasturbine vor zu hohen Temperaturen

Nicht nur bei aufgeladenen Motoren ist ein Lambdawert < 1 bei Volllast üblich, um die Abgastemperaturen niedrig zu halten

Ich kenn Dein Fahrprofil nicht, ich weiss nicht welche Fahrzeuge du besitzt, Deiner Frau will ich jetzt auch nicht einen besonders resourcenfressenden Fahrstil nachsagen.

Die Verbrauchswerte sind vom Fahrer {i.e. mir} unabhängig. Bei dem von mir erwähntem identischem Fahrzeugen liegt der Verbrauch mit zunehmender Last höher – i.e. ca. 10 – 15% auf dem „Waldweg“ und Hockenheim, wohingegen sich die Vorteile des um 1/3 Hubraum kleineren ATL Motors mit ca. ½ - ¾ Liter bei absolut gleichmäßiger Geschwindigkeit bis ca. 120 km/h zeigt

die komplette Automobilindustrie

Ist mir jetzt neu, da gerade „neue“ Motoren einiger Hersteller auf den ATL verzichten und auf „natural espirated“ engines gewechselt haben.

gleiche Entwicklung wie am Dieselmotor ab -> es wird kein Motor mehr ohne Turbolader geben.

Sehe ich nicht ganz so, da die Verbrennungsvorgänge zwischen OM und Benzinmotoren unterschiedlich sind. Üblicherweise werden ATL-OM mit Luftüberschuß betrieben, die Selbstentzündung des Kraftstoffes ist gewollt, die Flammgeschwindigkeit des Dieselkraftstoffes begrenzt allerdings auch die Drehzahl.

Bei den bisherigen Techniken ist bei Benzinbetriebenen Motoren der gesamte Zylinder mit zündfähigem Gemisch „gefüllt“, wo in den Grenzen der „Zündfähigkeit“ bei derselben Drehzahl „kleinvolumige“ Motoren weniger verbrauchen.

Bei aufgeladenen Motoren erhöhe ich durch den „Überdruck“ den Hubraum.

I.e. ist die „Direkteinspritzung“ älter als die Saugrohreinspritzung. Aus bestimmten Gründen hat sich dann die Saugrohrtechnik durchgesetzt, wobei die aktuelle Entwicklung der Hochdruckeinspritzung einige Hersteller diese verbauen lassen.

 

[geekus]

„natural espirated“

Kleine Korrektur: Es heißt korrekterweise naturally aspirated.

 

[Elegance]

Kleine Korrektur: Es heißt korrekterweise naturally aspirated.

Hallo Geekus,

oder besser: "normally aspirated".

Mit freundlichen Grüßen!

 

[bob_the_cop]

Wer hat den zur Zeit einen Turbo mit Benzindirekteinsprizung (die auch etwas bringt) im Programm. Ich kenne da keinen.

Was ich lustig finde, jetzt wo man gedacht hat der Kompressor stirbt aus, bringt Audi doch einen 3 L V6 Kompressor mit 290 PS raus.

Sie haben angeblich auf dem Prüfstand getestet und einige Vorurteile ggü dem Kompressor revidieren müssen...

Der Wirkungsgrad sei bei niedrigen Drehzahlen und bei Volllast schlechter ist als beim Turbo. In diesen Bereichen ist jedoch das Ansprechverhalten des Kompressor besser als beim Turbo.

Welche Merkmale muss denn deiner Meinung nach eine Benzindirekteinspritzung aufweisen damit sie auch ‚etwas bringt’? Turboaufgeladene Ottomotoren mit Benzindirekteinspritzung gibt es m.W. bisher nur von VW/Audi und von BMW.

Wie bei Mercedes hat man auch bei Audi in der Vergangenheit, wie sich jetzt herausstellt, fälschlicherweise bei den leistungsstarken Motoren auf großvolumige oder hochdrehende Saugmotoren gesetzt. Jetzt kommt aber BMW mit einem 3Liter Bi-Turbo auf den Markt, der sich fährt wie ein großer V8-Sauger mit 400Nm knapp über der Lehrlaufdrehzahl und dabei noch einen revolutionär geringen Verbrauch aufweist. Da man sich weder bei MB noch bei Audi einen Turbomotor aus dem Ärmel ziehen kann ist man eben gezwungen das Vorhandene so zu verändern, damit BMW nicht dauerhaft einen Wettbewerbsvorteil bei den 6-Zylinder Motoren hat. Bei MB gibt es plötzlich hochdrehende Sportmotoren, Audi setzt wohl auf die mech. Aufladung und, ach Wunder, all diese Motoren haben so um die 300Ps.

Einen neuen Motor zu entwickeln dauert i.d.R. min. 5Jahre. Zukünftige 6Zylinder Neuentwicklungen, die über kurz oder lang wohl die V8-Motoren ersetzen, werden alle turbogeladen sein, bei MB genauso wie beim Turbo-Pionier Audi.

Hallo Bob,

über den zu verwendeten Kraftstoff schrieb ich noch nichts . Lediglich das 4 bar + 10:1 mit 95 ROZ/85 MOZ nicht zu fahren ist. Der Wert des aktuellen VW 2 Liter TSI mit 200 PS @ 6.000 1/min – 280 Nm @ 1.800-5.000 1/min mit einer Verdichtung von 10.3:1 läßt mich auf einen niedrigen Ladedruck auf dem Niveau des M 271.940 schließen.

Hallo Otfried,

ich schrieb nichts davon, dass 4bar Ladedruck bei einer Verdichtung von 10 mit ROZ95 zu fahren ist . Den weltweit ersten Turbobenziner mit Direkteinspritzung, der mittlerweile auch etwas in die Jahre gekommen ist, von Audi gibt es auch in höher aufgeladenen Varianten (bis 195kW). Solch eine Variante kann allerdings nur in einem recht leichten Fahrzeug eingesetzt werden, da sich das Instationärverhalten (Turboloch) in einem schwereren Fahrzeug (z.B. A6) zunehmend verschlechtert. Nicht die Höhe des Ladedrucks (Klopfen) begrenzt also den Aufladegrad sondern lediglich das Aufladesystem (Instationärverhalten).

I.e.
2.316 cm³; 185 PS/4.800 1/min; 282 Nm/3.300 1/min; Verdichtung 8.7:1; Ladedruck 0.55 bar; Herstellervorgabe 92 ROZ/82 MOZ
2.491 cm³; 200 PS/5.500 1/min; 302 Nm/3.000 1/min; Verdichtung 7.8:1; Ladedruck 0.5 bar; Herstellervorgabe 95 ROZ/85 MOZ
1.991 cm³; 254 PS/7.700 1/min; 328 Nm/4.100 1/min; Verdichtung 7.5:1; Ladedruck 1.05 bar; Herstellervorgabe 100 ROZ/100 MOZ
3.217 cm³; 326 PS/6.000 1/min; 436 Nm/2.800 1/min; Verdichtung 7.5:1; Ladedruck 0.85 bar; Herstellervorgabe 95 ROZ/85 MOZ

Habe leider keine Zeit zu recherchieren welche Motoren von welchem Hersteller das sein könnten. Wenn du allerdings auf Basis dieser Motoren zu dem Schluss gekommen bist dass ein downgesizter Turbomotor keine Verbrauchsvorteile bringt wundert mich das nicht. Schon ein Blick auf die Verdichtungen zeigt dass deine Motoren offensichtlich wohl nicht dem Stand der heutigen Technik entsprechen.

Verdichtung heutiger Turbos = >10
Verdichtung deiner Motoren (wohl überwiegend Kompressormotoren) = < 9 bzw. <8!!!!

Hat DAI nicht einmal bisher am M 285.980 verbaut....

Eine variable Turbine macht nur dort Sinn wo recht hohe hubraumspez. Leistungen bei kleinem Hubraum in recht schweren Fahrzeugen gefahren werden. Also bei einem hoch aufgeladenem 4-Zylinder Motor z.B. in einer C- oder E-Klasse. Genau dort zeigt ein Wastgatelader erhebliche Turbolöcher. Den MB-Entwicklern ist wohl durchaus der Sachverstand zuzutrauen um zu erkennen, dass eine variable Turbine an einem turboaufgeladenen 12-Zylindermotor völlig fehl am Platze ist.

Leute die für Ihr Oberklassefahrzeug 6-stellige Beträge auf den Tisch legen werden es nicht gerne hören, aber in der Vergangenheit kamen im Antriebsbereich die wirklichen Innovationen immer zuerst bei dem 4- und 6-Zylinder Motoren zum Einsatz. Im Zuge einer immer stärker aufkommenden Verbrauchsdiskussion wird sich daran wohl auch nichts mehr ändern.

Wenn Du Dir den Temperaturanstieg von „Verdichteter Luft“ anschaust, bleibt auch hier wenig Raum, selbst wenn durch die Direkteinspritzung im Zylinder diese gesenkt wird. Ab 500°C zündet auch > 100 Oktan Kraftstoff „selbstständig“

Aktuell zeigt sich bei aufgeladenen Motoren m.E. eher die Niedrigdruckaufladung. Auf einer hohehn Grundverdichtung setzte ein Lader noch etwas Ladedruck, was den Vorteil hat, das kein Leistungsloch direkt spürbar wird.

Sicherlich ist dir auch bekannt wie eine Klopfregelung funktioniert. Da sich durch eine Verschiebung des Zündzeitpunktes Klopfen vermeiden lässt muss doch klar sein, dass Klopfen erst nach der Gemischzündung auftritt. Vielleicht hab ich dich falsch verstanden, aber am OT bei max. Kompressionsdruck entzündet sich nichts selbstständig, erst bei weitaus höheren Drücken kurz nach der Zündung kann es zu einer klopfenden Verbrennung kommen.

Die Verdampfungsenthalpie des Kraftstoffs bei direkter Einspritzung in den Zylinder trägt maßgeblich zur Kühlung des Brennraums bei, und reduziert somit die Klopfneigung. Nur bei Turbobenzinern mit Direkteinspritzung sind Verdichtungen >10 möglich bei recht hohen hubraumspez. Nennleistungen / hohen Ladedrücken. Und erst bei mit einer hohen Verdichtung lässt wiederum sich der Verbrauch in der Teillast signifikant reduzieren.

M.E. geht die Entwicklung bei den aufgeladenen Motoren eher dahin, dass die Hubräume immer weiter reduziert werden, um die Leistung zu halten wird der Motor umso stärker aufgeladen (Downsizing). Der Trend geht also eher in Richtung Hochaufladung. Zumindest von VW/Audi und auch von BMW wird dieser Ansatz verfolgt, mit Erfolg:
http://www.ukipme.com/engineoftheyear/winners_08/winner.html

Nicht nur bei aufgeladenen Motoren ist ein Lambdawert < 1 bei Volllast üblich, um die Abgastemperaturen niedrig zu halten

Der Anfettungsbedarf zum Schutz anderer abgasseitiger Komponenten (z.B. Kat) ist wohl nicht ganz mit dem Anfettungsbedarf zum Schutz der Abgasturbine (Lambda z.T. um die 0,7!!!!) zu vergleichen.

Ist mir jetzt neu, da gerade „neue“ Motoren einiger Hersteller auf den ATL verzichten und auf „natural espirated“ engines gewechselt haben.

Nenn mir doch mal einen neu entwickelten Ottosauger, der in letzter Zeit auf den Markt kam und in entsprechend hohen Stückzahlen gebaut wird.

Sehe ich nicht ganz so, da die Verbrennungsvorgänge zwischen OM und Benzinmotoren unterschiedlich sind. Üblicherweise werden ATL-OM mit Luftüberschuß betrieben, die Selbstentzündung des Kraftstoffes ist gewollt, die Flammgeschwindigkeit des Dieselkraftstoffes begrenzt allerdings auch die Drehzahl.

Bei den bisherigen Techniken ist bei Benzinbetriebenen Motoren der gesamte Zylinder mit zündfähigem Gemisch „gefüllt“, wo in den Grenzen der „Zündfähigkeit“ bei derselben Drehzahl „kleinvolumige“ Motoren weniger verbrauchen.

Bei aufgeladenen Motoren erhöhe ich durch den „Überdruck“ den Hubraum.

I.e. ist die „Direkteinspritzung“ älter als die Saugrohreinspritzung. Aus bestimmten Gründen hat sich dann die Saugrohrtechnik durchgesetzt, wobei die aktuelle Entwicklung der Hochdruckeinspritzung einige Hersteller diese verbauen lassen.

Ein Dieselmotor eignet sich besser für die Abgasturboaufladung, weil die Abgastemperaturen geringer sind, weil die max. Drehzahl (und somit die Luftdurchsatzspreizung) geringer ist und weil es die Klopfproblematik nicht gibt. Der Luftüberschuss und auch andere die Emissionen betreffenden Dinge (AGR…) am Dieselmotor sorgen eher dafür dass sich der Verbrauch erhöht.

Momentan gibt es keine Technologie die ein ähnliches Verbrauchseinsparpotential bietet wie das Downsizing/Hochaufladung. Absolut alle Hersteller beschäftigen sich damit, egal ob Sport- (Ferrari..) oder Kleinwagenbauer (VW…). Die Hersteller von Abgasturboladern erleben gerade eine nie da gewesene Nachfrage ihrer Produkte.

Gruß
Bob

 

[Julian-JES]

Mercedes hat mit dem E 350 CGI gerade den Test in der AMS gewonnen gegen die Kollegen aus München und Ingoltstadt.

Mercedes und BMW bietet die Benzindirekteinspritzung der zweiten Generation hat. Mit Schichtung und Piezo-Injektoren.

Was Audi macht ist so etwas wie Mercedes früher im C 200 CGI gemacht hat und nicht wirklich etwas gebracht hat.

 

[Otfried]

Turbo-Pionier Audi.

Hallo Bob,

persönlich würde ich hier Volvo {damals noch selbstständig} nicht vergessen, wenn ich mich richtig erinnere.

weltweit ersten Turbobenziner mit Direkteinspritzung

Nicht zu vergessen den DB 623, welcher schon etwas vor dem Audi Motor gebaut wurde {wir sind ja in einem DAI Forum }

welche Motoren von welchem Hersteller

Verdichtung deiner Motoren (wohl überwiegend Kompressormotoren) = < 9 bzw. <8!!!!

Die Motoren sind allesamt reine „Turbos“, unsere mL Motoren weisen folgende Werte auf
3.199 ccm³; 354 PS/6.100 1/min; 450 Nm/4.400 1/min; Verdichtung 9.0:1; Ladedruck 1.1 bar; Herstellervorgabe 95 ROZ/85 MOZ
5.439 ccm³; 500 PS/6.100 1/min; 700 Nm/2.650-4.000 1/min; Verdichtung 9.0:1; Ladedruck 0.85 bar; Herstellervorgabe 95 (98) ROZ/85 (88) MOZ
{1.492 ccm³; 270 PS/7.000 1/min; 307 Nm/4.500 1/min; Verdichtung 5.5:1; Ladedruck 1.4 bar/6.000 1/min; Herstellervorgabe 125 ROZ}

einer hohen Verdichtung lässt wiederum sich der Verbrauch in der Teillast signifikant reduzieren.

Hier sind wir 100% zusammen. Das ist das was ich meine – nur „kleinvolumige“ Motoren werden gerne höher gedreht, das sofort Leistung anliegt, wohingegen ein großvolumiger Sauger „einfach schiebt“. {Ich gehe von „Standard-Autobahnbetrieb“ aus}

Nenn mir doch mal einen neu entwickelten Ottosauger, der in letzter Zeit auf den Markt kam und in entsprechend hohen Stückzahlen gebaut wird.

Kommt darauf an, was Du unter neu und unter Stückzahlen verstehst. Mein Meinung geht auf den „DI“ Hype hin, welcher letztendlich im Alltagsbetrieb nur wenig/nichts bei den bisher am Markt befindlichen Fahrzeugen bringt.
Als „Gag“ habe ich mir bei www.Spritmonitor.de z.B. die 2 Liter Golf FSI mit 200 PS anzeigen lassen, wo die Verbrauchwerte von 8 ½ - 16 {= } Litern angezeigt bekommst, also gegenüber einem M 271.940 kein Vorteil, besonders wenn Du den Vorteil des ATL gegenüber dem mL siehst.

Bei mir laufen viele Audi A6 3.2 FSI als CC. Es werden Verbrauchswerte von 12 – 13 Litern genannt, welche auch nicht wirklich überzeugend für ein 255 PS Fahrzeug sind, wenn ich „andere“ 3.2 Liter Motoren im vgl. sehe.

Betrache ich den V8 4.2 Liter FSI, so sind gegenüber meinem F 131 CS, kommenden F 136 ED eigentlich auch keine Fortschritte zu erkennen

Aber wie schon geschrieben, ich bin in diese Hinsicht gespannt, da ja die eigentliche Entwicklung von den Käufern am realen Kraftstoffverbrauch gemessen werden wird, da ja 99.99% nicht über den Brent-Future gehedged sind

egal ob Sport- (Ferrari..)

Hier ist man erst vor 5 Jahren vom Turbo zum “Sauger” gewechselt. Die kommende „Neuheit“ wird ein DI mit flacher Kurbelwelle auf Basis des 136 Block sein.

 

[neu2003]

Bei mir laufen viele Audi A6 3.2 FSI als CC. Es werden Verbrauchswerte von 12 – 13 Litern genannt, welche auch nicht wirklich überzeugend für ein 255 PS Fahrzeug sind, wenn ich „andere“ 3.2 Liter Motoren im vgl. sehe.

Das ist mir auch schon häufiger aufgefallen, dass der M112 E320 V6 von 1997 bereits ähnliche Verbräuche hat, wie der o.g., oder auch wie der neue Volvo 6Zylinder mit ca. 3,2 L Hubraum.

Sorry fürs OT.

 

[bob_the_cop]

Mercedes hat mit dem E 350 CGI gerade den Test in der AMS gewonnen gegen die Kollegen aus München und Ingoltstadt.

Mercedes und BMW bietet die Benzindirekteinspritzung der zweiten Generation hat. Mit Schichtung und Piezo-Injektoren.

Was Audi macht ist so etwas wie Mercedes früher im C 200 CGI gemacht hat und nicht wirklich etwas gebracht hat.

Nur eine Einspritzung bzw. ein Brennverfahren mit dem mager/geschichtet gefahren werden kann ist aus deiner Sicht also zielführend.

Hast du verstanden woher die Verbrauchsvorteile beim geschichteten Motorbetrieb überhaupt kommen?

 

[Julian-JES]

So wie ich das verstanden habe, können die BMW und Mercedes-CGI Modelle bis ca. 120 km/h im Magerbetrieb fahren und sparen dadurch also besonders im Teillastbereich Sprit. Durch den Magerbetrieb sind die Abgaswerte allerdings schlechter und es werden, daher die Denox-Kats verbaut....

Der neuerliche Praxistest in der AMS hat gezeigt, dass die der 5er und der E 350 CGI ne Ecke sparsamer waren als der Vorsprung durch TEchnik FSI Blenderkram...