Ahh, Thermodynamik und das Leben macht wieder Spaß!

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Geschrieben von Werner am 09. November 2016 23:40:00:

Als Antwort auf: Re: In der Kürze liegt die Würze geschrieben von Joachim S am 09. November 2016 22:34:06:

Moin,

ist schon einige Jahre her, da habe ich mal den Energieverbrauch von Common-Rail hier vorgerechnet. Es ist schon ein spürbarer Anteil, selbst wenn man das ganze verlustfrei hinkriegt. Bei den ersten Motoren, wo noch alles abgesteuert wurde, was der Motor nicht brauchte, hat die HD-Pumpe den Motor schon echt gebremst. Und das eben leider auch im Teillast !

Ich erinnere mich an einen Audi 80 mit irgendwas um die 100 PS, dessen Pumpe allein 4 kW brauchte (bei Nenndrehzahl).


Mit der vollständigen Verbrennung hat Jo Recht. Was wir hinten am Abgas noch messen, ist für die Umwelt wichtig, aber nicht für den Verbrauch. Das war früher einmal anders, da rotzten selbst Viertakter noch soviel Frischgas raus, daß man das Abgas noch mal anzünden konnte. Von den Zweitaktern gar nicht zu reden.

Die möglichst vollständige Verbrennung zu einem möglichst frühen Zeitpunkt ist für den Wirkungsgrad am besten. Allerdings sind moderne Motoren, die bei niedriger Drehzahl schon hohes Drehmoment bringen, auch dort quasi schon ausgereizt. Das bißchen, was noch ginge, dürfte durch keine Maßnahme erzeugt werden, die ihrerseits wieder Energie kostet. Selbst Luftdrall im Zylinder bremst schon zu stark. Und dann ist natürlich das Problem, daß der Motor in einer endlichen Zeit seinen Treibstoff verbrennt, die Drehzahl aber während des Fahrbetriebs stark schwankt. Anders gesagt, wenn der superduperoptimierte Motor vielleicht bei 1700/min den Megawirkungsgrad hat, weil der Treibstoff innerhalb von 6° Kurbelwinkel abgebrannt ist, dann braucht die Drehzahl nur auf 2100/min zu steigen und schon ist der Supervorteil wieder dahin.

Der Autofahrer wird sein Fahrzeug gar nicht so betreiben können, selbst wenn er es wollte. Aber damit ist es auch nicht immer gut bestellt. Die meisten Autos werden im Schnitt mit einem Gang zu niedrig entsprechend einer unnötig hohen Teillastdrehzahl betrieben. Die einhellige Meinung der meisten Fahrer: "Das fühlt sich irgendwie besser an!" Selbst Automatiken werden schon nicht mehr so auf Spar eingestellt, weil sie dann im Fahrbetrieb träge wirken.

Was geht also noch? Ein bißchen mehr Verdichtung und damit mehr NOxe ? Ja, aber auch nicht unbegrenzt, denn irgendwann vernichtet die endotherme Stickstoffverbrennung wieder soviel Wärme, daß der Verbrennungsdruck nicht mehr steigt und durch den höheren Verdichtungsenddruck die Leistung gefressen wird.

Auch dort also nicht mehr viel zu holen.

Könnte man den Motor auf einer konstanten Drehzahl halten und die Übertragung stufenlos gestalten, ginge noch etwas beim Verbrauch. Im Test haben die stufenlosen Automatiken von Audi weniger verbraucht, als die Handschalter. Schon mal nicht schlecht - finde ich. Dazu sind diese Systeme so gut gelöst, daß man gerne damit fährt und nicht ständig über die Automatik flucht.


Große Einzelhubräume und niedrige Drehzahlen, das bringt Wirkungsgrad, nur werden die Motoren dadurch leider schwer und müssen vom Auto mitgeschleppt werden.

Mir gefallen unsere Schiffsmotoren immer besser. MAN liegt inzwischen auch bei 54% Wirkungsgrad, wenn auch noch nicht für alle Maschinentypen und auch noch nicht im Gasbetrieb. Aber damit hat man die bisher unerreichten Sulzer-Werte jetzt erreicht und wird sie womöglich auch noch etwas übersteigen.

Gruß

Werner


sinkt, statt steigt

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