Re: Sparsamer Ottomotor


> Hallo Leute,
>
> hatte mal so eine Idee
>
> ---------------------------------------
> Sparsamer Otto-Motor
>
> Verminderung der Kompressionsverluste bei Teillastbetrieb.
>
> Die zur Kraftoffverbrennung notwendige Kompression in den Zylindern ist auch
> dann wirksam
> wenn sie gar nicht notwendig ist.
> Ausser der erwünschten Bremswirkung beim Verlangsamen des Fahrzeuges ist
> kein Nutzen erkennbar und es wird nur unnötige Wärme erzeugt.
> Durch Steuern der Kompression je nach Lastanforderung (hier im Beispiel drei
> Zustände) kann eine Treibstoffverbrauchsverringerung erreicht werden. >
> Zustände: a' Volle Krafterzeugung zur Beschleunigung
> b' Abbremsen des Fahrzeuges
> c' Teillastbetrieb ( Erhaltung der Fahrgeschwindigkeit und > Leerlauf)
>
> Zu "a" Die zur Kraftgewinnung notwendige Kompression ist unvermeidbar >
> Zu "b" Die durch Kompression 'verbrauchte kinetische Energie'
> entstehende Bremswirkung ist erwünscht
>
> Zu "c" Bei Teillastbetrieb ist nur ein Teil der vorhandenen Kompression > notwendig
>
> Im Teil -c- ist durch gesteuerte Kompressionserzeugung eine Einsparung an
> Kraftstoff möglich.
>
> Beispiel: Ebene Strasse, konstante Geschwindigkeit (Energiebedarf 25%)
> Um die Geschwindigkeit konstant zu halten ist nur eine
> Teilleistung des Motors notwendig,
> es wird aber immer 100% der Kompression erzeugt. >
> Bei einem Vierzylindermotor reicht ein Zylinder aus um die Geschwindigkeit > zu halten.
>
> Wenn hier nur ein Zylinder zur Krafterzeugung eingesetzt wird und die
> anderen "abgekoppelt"
> werden, ist auch nur für einen Zylinder Kompressionsleistung zu erbringen. >
> Durch Steuern der Ventile der drei unbenutzten Zylinder können diese in
> einen "Leerlaufzustand" versetzt werden (Ventile bleiben offen). >
> Um eine gleichmäßige Auslastung der Zylinder zu gewährleisten,
> sollten diese zyklisch verwendet werden (durchrollen).
>
> Bei mehr Energiebedarf können auch mehrere Zylinder "angefordert" werden.
> Durch "Leerlaufzyklen" können auch kleinere Energiemengen erzeugt werden. >
> Durch eine intelligente Steuerung kann auf jedes Lastprofil entsprechend
> reagiert werden.
> Es sind sowohl die Ventile als auch die Einspritzdüsen zu steuern. >
> Durch die 'binäre' Verbrennungssteuerung ( Vollast oder Leerlauf der
> Zylinder) kann eine schadstoffarme Verbrennung erreicht werden (es gibt
> keine unterschiedlichen Verbrennungszustände).
>
> Um schnell die Motorbetriebstemperatur zu erreichen schaltet die Steuerung
> die Sparfunktion
> in der Warmlaufzeit aus.
>
> ... © Kurt Bindl
> ------------------------------------------------------
>
> welches "Echo" ??
Falsche NG. Ich leite mal nach news:de.sci.ing.misc um.
Zum Thema:
Die "Kompression" ist ja nicht das Problem, denn die Luft ist elastisch.
Die Energie, die für die Kompression benötigt wird, erhält man beim
"Entspannen" zurück.
Die Verluste enstehen durch Reibung, z.B. die Reibung der Zylinder an
den Zylinderwänden, Luftreibung durch Umströmung der Ventile etc.
Um dies zu reduzieren, gibt es die "Zylinderabschaltung". An der Reibung
der Zylinder ändert das leider nichts.
Informiere dich mal, wie heute die Ventile mit der Nockenwelle
"gesteuert" werden. Das ist einfach und sehr zuverlässig. Änderungen der
Ansteuerung lassen sich mit verstellbaren Nockenwellen realisieren, aber
da gibt es technische Grenzen.
Und wehe, mit der Steuerung der Ventile geht mal was schief (Zahnriemen
reißt). Dann kommt der Kolben von unten und gibt dem geöffneten Ventil
"eins auf die Zwölf". Das war's dann für den Motor ...
Anselm aus Stuttgart/Esslingen
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Anselm Proschniewski
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Find ich gut. Bin letztens den neuen Golf probegefahren. Der schluckte immer 8,5 Liter, egal was ich gemacht habe.
Die größten Verluste bei Teillast sind Drosselverluste an der Drosselklappe.
Nicht unbedingt, da der Druck im Zylinder < 1 bar bei UT.
Bei Schubabschaltung (wie bei den meisten modernen Einspritzern inzwischen üblich) wird dann gar kein Benzin verbraucht.
Eben. Der Ottomotor hat seinen optimalen Wirkungsgrad (Theoretisch) bei Vollast bzw. Vollgas ;-)
Nennt sich Zylinderabschaltung. Gibt es bei großen Mercedes schon seit Jahren.
Minus der Wärme, die die verdichtete Luft an die Zylinderwände abgegeben hat.
Kann man bei BMW so ähnlich kaufen.
Hallo Anselm,
Das Problem ist doch eher, daß Verbesserungen in der Motorentechnik bislang eher in mehr Leistung und mehr Komfort (Gewicht) umgesetzt wurden, als in sparsamere Motoren.
Ein weiteres Problem ist der Zielkonflikt Abgaswerte/Verbrauch: Alleine das Umprogrammieren des Steuergerätes reicht teilweise für über einen halben Liter weniger Verbrauch. Nur stimmen dann die Abgaswerte nicht mehr...
Leute, die sich ein neues Auto kaufen, stört ein halber Liter mehr Verbrauch nicht so sehr, wenn es dafür den klimatisierten Großraumpanzer mit Überholprestige gibt. Leute, die hoher Verbrauch stört, fahren Smart, Lupo, Gebrauchtwagen oder Fahrrad.
Weiteres Potential zur Verbrauchoptimierung sehe ich imho in der Mechanik (Kugel/Rollenlager, Schlepphebel, Kolbenring/Laufbuchsen Paarung), in intelligenter Ventilsteuerung (z.B. Miller-Verfahren)oder der Benzin-Direkteinspritzung. Eventuell erlebt ja auch der (nicht gemischgeschmierte) Zweitakter eine Renaicance...
Gruß:
Christian
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Christian Hoffmann
Christian Hoffmann verfasste am 15.08.05 16:24:
Komischer Motor. Aber wenn er bei Vollgas auch nur 8,5 l geschluckt hat ist es doch gut. ;-)
Mein Laguna (1,8l Otto) kommt übrigens trotz zügiger Fahrweise mit 7,5 l aus. :-) Nur mal so bemerkt - bitte keine Diskussion über Einflussgrößen auf den Verbrauch.
Joachim
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Joachim Schmid
Wie hast du denn bei einer Probefahrt herausgefunden, wieviel der Wagen in bestimmten Situationen verbraucht? Oder kann es sein, dass du dir über einen kleinen Bordcomputer den Durchschnittsverbrauch hast anzeigen lassen?
Kai Dörner
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Kai Doerner
Hier kann man eigentlich schon abbrechen. Die thermodynamischen Modellprozesse für Otto- und Dieselmotoren (Seiliger=halbwegs real, Gleichraum=Otto, Gleichdruck=Diesel) sind hinsichtlich ihres Wirkungsgrades alle vom Verdichtungsverhältnis abhängig. Und je höher das Verdichtungsverhältnis ist, um so besser entwickelt sich der Wirkungsgrad.
Das gibt es.
Gruß, Ralf.
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Ralf Pfeifer
Nicht ganz, die Reibung kommt zum Teil daher, dass der Druck im Brennraum die Dichtwirkung der Kolbenringe unterstützt. Die Reibung ist also druckabhängig, das ist auch der Grund, warum höhere Verdichtungsverhältnisse beim Diesel zwar den Wirkungsgrad verbessern könnten, aber in der Praxis werden sie durch die erhöten Reibmitteldrücke irgendwann wieder aufgefressen.
Gruß, Ralf.
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Ralf Pfeifer
Das kann man so nicht sagen. Wenn ein Golf I als GTI 800 kg auf die Waage brachte, dann lag das daran, dass er kaum Knautschzonen, Klimaanlagen, Servolenkungen, ESP und andere elektrische Helferlein hatte. Ein Teil dieser Gewichtszunahme haben bessere Wirkungsgrade kompensiert.
Schichtladung sollte auch helfen, vor allem, wenn man dann die Drosselklappe weglassen könnte.
Aber auch der Wechsel des Kraftstoffes kann helfen, da Benzin nur in einem ganz engen Bereich um das stöchimetrische Verhältnis herum (lambda 0,9...1,1) zündet. Wasserstoff wäre da wesentlich weniger vom Mischungsverhältnis abhängig und in weiten Bereichen könnte man mit offener Drosselklappe fahren (mit Äther ging's wahrscheinlich noch besser).
Aber vermutlich wird der heutige Wasserstoff direkt oder indirekt mit Hilfe von Erdöl gewonnen ...
Gruß, Ralf.
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Ralf Pfeifer
Anselm Proschniewski schrieb:
Zum Thema Ventilsteuerung kamen neulich diese Artikel:
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Grüße, Joachim
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Joachim Pimiskern
Ralf Pfeifer schrieb
Verdichtungsverhältnisse
Also Leute, ich bin darauf gekommen, als ich unseren "alten" Eicher, er hat noch einen DEUTZ-Motor abstellte.
Zum Anlassen ist eine Hebelstellung vorhanden in derer die Ventile offenbleiben. Dadurch kann der Anlasser erst mal Energie im Schwungrad sammeln um dann eine Einspritzung mit Kompression zu erstellen.
Wenn man nun beim Abstellen diese Stellung wählt dann läuft er lange nach. Ohne Öffnen der Ventile bleibt er recht schnell stehen.
Ich dachte mir auch erst daß die komprimierte Luft beim Entspannen die Energie wider abgibt. Das ist aber nicht so. Bei der Komprimierung entsteht Wärme diese Wärme wird zu einem Teil an die Kühlung abgegeben und ist somit nicht mehr verfügbar. Außerdem wird wahrscheinlich ein Teil über die Kolbenringe verschwinden.
Ob das mit den Ventilen so einfach geht (unerwünschte Nebenwirkungen) weiß ich nicht, ev. sind noch andere Maßnahmen notwendig .
Kurt
.
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Kurt Bindl
Hatte den Wagen (geliehen, ca. 1 Jahr alt, war AFAIR ein 2.0 FSI mit 110kW Handkäs und Musik) für einen Tag. Bin gaanz vorsichtig (innerorts 50 im 5. Gang, max 110 auf der Autobahn, vorrausschauend fahren, Motor aus bei Rot etc.) 200km hin gefahren (80km Autobahn, 70, der Rest Stadt) und ziemlich zügig die selbe Strecke zurück.
Habe jeweils am Ende jeder Fahrt einmal vollgetankt. Der Unterschied zwischen Hin- und Rückfahrt lag im statischtischen Rauschen.
Vielleicht hat da ja mal jemand Diesel getankt...
Gruß: Christian
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Christian Hoffmann
Hi Ralf,
Hat schon mal jemand den 2.0 Turbo-FSI in einen 84'er GTI eingebaut? Würd mich mal interessieren was der dann so verbraucht...
Zumindestens VW hats wieder aufgegeben. AFAIK ab Modelljahr 10/04 ist der FSI wieder auf kontinuirliche Einspritzung ausgelegt. Ergebnis: 0.3l mehr Verbrauch, aber kein Super Plus mehr.
Ein anderer Grund ist, daß normale Katalysatoren nur bei 0,98-1,01 optimal funktionieren. Würde man bei Lambda 1.1 fahren brächte das allein schon ohne weiteres 10%. (Gab nicht mal einen Carina Magermix? Bei Toyota...)
Wasserstoff bringt in der Brennstoffzelle einen viel besseren Wirkungsgrad. Äther im dagegen Tank hätte natürlich was, schon von den Nebenwirkungen her...
... oder demnächst mit Atomstrom.
Gruß:
Christian
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Christian Hoffmann
Christian Hoffmann verfasste am 15.08.2005 20:58:
=:-O Da hast du aber sehr geschickt die optimalen Drehzahlbereiche dieses Motors vermieden. 5. Gang bei 50 km/h ... dass der überhaupt so niedertourig kann - ich staune!
:-))
Dann würde da jetzt nicht mehr viel gehen.
Joachim
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Joachim Schmid
Wo liegt da das Problem? Auch mit schwächeren Autos bin ich 50km im 5. gefahren sofern ebenswegs.
Ernst
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Ernst Keller
*Kai Doerner* wrote on Mon, 05-08-15 18:20:
Na ja, der Momentanverbrauch ist ja reichlich sinnleer, und den Durchschnitt kann man öfter mal Resetten. Unterstellen wir dem OP einfach einmal fehlende Inkompetenz und gehen davon aus, daß er genau das getan hat.
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Axel Berger
*Joachim Schmid* wrote on Mon, 05-08-15 22:05:
Es gibt keinen optimalen Drehzahlbereich - allein der Begriff ist sinnloser Blödsinn.
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Axel Berger
Es hilft ungemein das Märchen vom "unterturigen" Fahren als Märchen aus den 70gern zu erkennen.
Hohe Lasten erfordern große Drossel- klappenöffnung. Damit geringere Drossel- verluste. "Moderne" Brennverfahren recht- fertigen den Aufwand nicht - wenn jeder entsprechend fahren würde/könnte.
Leider will doch nur jeder so fahren wie es ihm passt! Individualverkehr als solches ist schon Blödsinn genug. Und dieses Thema damit leider auch.
MfG Matthias D.
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Matthias D.
Auch keine Verbrauchs-Kennfelder? Ich bin verblüfft!
Gruß, Nick
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Nick Müller
Axel Berger verfasste am 16.08.2005 00:50:
Wer hier Blödsinn schreibt, ist noch zu klären. Natürlich gibt es bei jedem Motor Drehzahlbereiche mit besserem Wirkungsgrad als andere. Wer seinen Motor dauernd hochjubelt oder fast mit Leerlaufdrehzahl quält, merkt es auch an der Tankstelle.
Joachim
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Joachim Schmid
Matthias D. verfasste am 16.08.2005 16:38:
Was willst du damit zur verbrauchsoptimalen Fahrweise sagen?
Joachim
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Joachim Schmid
Joachim Schmid schrieb
Hallo Leute,
zum Thema Verbrauch hier ein paar Zahlen
Fahrversuch am 11.08.2001 PKW: Audi (glaub 100) Strecke: von Irlach in Richtung Tiefenbach - Bergabfahrt
a' Leerlauf ohne Gang 80 KM/Std Verbrauch 2,0 Liter/100 Km b' Halb Gas 4000 U/M ohne Gang 80 KM/Std Verbrauch 5,6 Liter/100 Km c' 5-ter Gang Motorbremse 80 KM/Std Verbrauch 0,0 Liter/100 Km d' zweiter Gang Motorbremse 80 KM/Std Verbrauch 8.0 Liter/100 Km
Erkenntnis:
Die hohe Motordrehzahl in "d" hebt den 0,0 Liter-Verbrauch in "c" auf. Wenn in dieser Situation (d) die Kompressionsleistung nicht erzeugt wird, sinkt der Verbrauch auf 0,0 Liter.
Motorbremse = Die Geschwindigkeit wird mit dem Motor konstantgehalten Die Zahlen wurden mit der eingebauten Benzinverbrauchsanzeige ermittelt. Wieweit die Meßwerte abweichen ist nicht bekannt. Es sollte nur der Zusammenhang ermittelt und dargestellt werden.
Das Verhältnis von Reibungs-zu Kompressionsverlusten wär interessant.
Die Zylinderabschaltung dieser Art ist besonders für stationäre Motore interessant. Bei Biogasanlagen z.B. läuft der Motor mit voller Drehzahl (wegen der Netzsynchronität), ist aber nicht immer voll ausgelastet. Hierbei entstehen die meisten Verluste.
Wieweit diese Betriebsart in "Straßenfahrzeugen" zu gebrauchen ist, müßte erst ermittelt werden. Durch die EIN-AUS Charakteristik wird es sicherlich im Teillastbetrieb nicht so "rund" hergehen.
Kurt
Reply to
Kurt Bindl

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