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Motorkennfeld und spezifischer Verbrauch von Verbrennungsmotoren - darum CVT & Hybrid!
Der bekannte Vlogger Horst Lüning hat gestern ein Video über Motorenkennfelder und den spezifischen Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren eingestellt.
In diesem erklärt Herr Lüning einfach und sehr anschaulich, warum es mit den Verbrauchsreduzierungen bei Turbodiesel und Turbobenziner nicht weit her ist und woran das liegt. Insgesamt ist dieser Tatsachenverhalt eine schallende Ohrfeige für die deutsche Automobilindustrie und die ihr nachgeschalteten Medienorgane wie AutoBild, Auto Motor und Sport, sowie weitere Derivate. Die völlige Unkenntnis technischer Sachverhalte bei den Journalisten wird entlarvt.
Am Schluss des Videos macht er einen kleinen Abstecher zu den Hybriden und erklärt warum diese so wirkungsvoll arbeiten. Zum besseren Verständnis und zum Vergleich mit den vorher gezeigten Motorkennfeldern, anbei das Kennfeld von Prius II (1.5L HSD) sowie Prius III (1.8L HSD). Gleiches gilt für das Kennfeld des Honda Accord Hybrid (2.0L i-MMD)
Stufenlose Getriebe - von deutscher Wort entfernt Presse als "jaulend" verschrieen, halten den Motor im optimalen Betriebsbereich, unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit. In Verbindung mit dem thermischen Wirkungsgrad eines modernen Atkinson-Zyklus-Motors, sowie dem Akku-Pufferspeicher eines Hybridfahrzeuges ergeben sich die hohen Treibstoffeinsparungen. Im Gegensatz zu Downsizing-Dreckschleudern werden hierbei auch keine hohen NOx-Werte, sowie keinerlei Feinstaubpartikel produziert.
Noch anzumerken ist, dass Herr Lüning bei 10:10 von elektrischen Ventilen spricht, die seiner Meinung nichtmehr kommen werden. Das mag für Wolfsburg und Co. zutreffen, bei Toyota ist dieses Feature mittels VVT-iE und bei Honda mittels E-VTC bereits vorhanden.
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Beste Antwort im Thema
Der bekannte Vlogger Horst Lüning hat gestern ein Video über Motorenkennfelder und den spezifischen Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren eingestellt.
In diesem erklärt Herr Lüning einfach und sehr anschaulich, warum es mit den Verbrauchsreduzierungen bei Turbodiesel und Turbobenziner nicht weit her ist und woran das liegt. Insgesamt ist dieser Tatsachenverhalt eine schallende Ohrfeige für die deutsche Automobilindustrie und die ihr nachgeschalteten Medienorgane wie AutoBild, Auto Motor und Sport, sowie weitere Derivate. Die völlige Unkenntnis technischer Sachverhalte bei den Journalisten wird entlarvt.
Am Schluss des Videos macht er einen kleinen Abstecher zu den Hybriden und erklärt warum diese so wirkungsvoll arbeiten. Zum besseren Verständnis und zum Vergleich mit den vorher gezeigten Motorkennfeldern, anbei das Kennfeld von Prius II (1.5L HSD) sowie Prius III (1.8L HSD). Gleiches gilt für das Kennfeld des Honda Accord Hybrid (2.0L i-MMD)
Stufenlose Getriebe - von deutscher Wort entfernt Presse als "jaulend" verschrieen, halten den Motor im optimalen Betriebsbereich, unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit. In Verbindung mit dem thermischen Wirkungsgrad eines modernen Atkinson-Zyklus-Motors, sowie dem Akku-Pufferspeicher eines Hybridfahrzeuges ergeben sich die hohen Treibstoffeinsparungen. Im Gegensatz zu Downsizing-Dreckschleudern werden hierbei auch keine hohen NOx-Werte, sowie keinerlei Feinstaubpartikel produziert.
Noch anzumerken ist, dass Herr Lüning bei 10:10 von elektrischen Ventilen spricht, die seiner Meinung nichtmehr kommen werden. Das mag für Wolfsburg und Co. zutreffen, bei Toyota ist dieses Feature mittels VVT-iE und bei Honda mittels E-VTC bereits vorhanden.
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39 Antworten
Ich habe ein Stimmung machendes Attribut in Bezug auf die Presse entnommen.
Echte stufenlose Getriebe (also über Ketten oder Riemen mit Anfahrelement) können kaum sinnvoll beim Hybrid eingesetzt werden, da deren Wirkungsgrad zu schlecht ist. Beim normalen Verbrenner kann man CVT einsetzen aber gegenüber einem Handschalter oder einem modernem Automatikgetriebe hat es keine Vorteile bei der Effizienz oder bei der Beschleunigung. Das CVT eignet sich etwas besser für kleine drehmomentschwache Motoren, die vor allem in Japan sehr häufig sind.
Das ist vollkommen falsch.
Stufenlose Getriebe erlauben gerade den Motor im optimalen Kennfeld laufen zu lassen und so sieht man bei modernen CVTs mit Schubgliederband oder Laschenkette eine höhere Treibstoffökonomie als bei Schaltgetrieben, Direktschaltgetrieben oder Wandlerautomaten. Auch ist die Beschleunigungsleistung höher als bei einem Wandlerautomaten, Verluste ergeben sich allerdings in der Beschleunigung und der Höchstgeschwindigkeit gegenüber Schaltgetrieben und Direktschaltgetrieben.
Die Firma Honda setzte Schubgliederbandgetriebe über lange Jahre bei ihren IMA Hybriden ein, die Firma Nissan setzt Schubgliederbandgetriebe bei ihren FF-Hybriden ein und die Firma Subaru setzt ein Laschenkettengetriebe bei ihren aktuellen Hybriden ein.
Das CVT eignet sich als Schubgliederband in einer Vielzahl von Drei- und Vierzylindermotoren, welche derzeit vor allem von japanischen Herstellern kommen. Das Laschenkettengetriebe ist nochmals Robuster und wird z.B. auch in einem 2.0L Boxer-Dieselmotor mit 350Nm Drehmoment eingesetzt. Zunehmend denken auch amerikanische Hersteller über die Einführung moderner CVTs nach, nachdem Direktschaltgetriebe europäischer Bauart zu einer vielzahl von Rückrufen, Klagen und Beschwerden geführt haben.
Bei Volkswagen wird es vermutlich noch ein wenig mit der Erkenntnis dauern - schließlich braucht es dort auch bis 2018, bis man einen Insight/Prius nachbaut -> XL3 
Der Motor mag zwar im optimalen Drehzahlbereich laufen aber das CVT verliert mehrere Prozent Wirkungsgrad durch mehr Reibung. Insgesamt bleibt kein Vorteil bei der Effizienz, ansonsten würden es mehr Hersteller verbauen.
Der Vorteil des optimalen Drehzahlbereichs überwiegt den Reibungsverlust bei weitem. Ein Nachteil ergibt sich wie beschrieben nur bei Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit, letztere unterliegt in den meisten Ländern dieser Welt ohnehin einem Tempolimit. Der Effizienzvorteil ist unbestreitbar und darum verbauen es im internationalen Markt auch immer mehr Hersteller.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 19. März 2016 um 00:40:41 Uhr:
Der Vorteil des optimalen Drehzahlbereichs überwiegt den Reibungsverlust bei weitem.
Vielleicht in unrealistischen Verbrauchstests aber in der Praxis wird sich das ziemlich ausgleichen und der Verbrauchsvorteil ist weg.
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 19. März 2016 um 02:45:35 Uhr:
Vielleicht in unrealistischen Verbrauchstests aber in der Praxis wird sich das ziemlich ausgleichen und der Verbrauchsvorteil ist weg.
Nicht jeder testet nach NEFZ und nicht jeder begrenzt seine Getriebevariationen auf ein Schaltgetriebe und ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Doppelkupplung. In den USA und Japan fahren zahlreiche Fahrzeuge mit CVT herum, welche auch in der Praxis weniger verbrauchen.
Mein damaliger Fiat Punto mit CVT hatte eine deutlich höhere "Bandbreite" an Übersetzungen als das Schaltgetriebe, und auch die Beschleunigung war besser. So drehte der kleine 1200er bei 80 Sachem mit etwa 2000/Min. Der Verbrauch ging mit knapp 6 Litern in Ordnung.
Meinen alter Honda-Hybrid gab es hierzulande nur mit Handschaltung, die CVT-Version wäre sicherlich komfortabler und würde die Wanderdüne auch etwas munterer ercheinen lassen.
Zitat:
@Kamui77 schrieb am 19. März 2016 um 03:07:19 Uhr:
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 19. März 2016 um 02:45:35 Uhr:
Vielleicht in unrealistischen Verbrauchstests aber in der Praxis wird sich das ziemlich ausgleichen und der Verbrauchsvorteil ist weg.
Nicht jeder testet nach NEFZ und nicht jeder begrenzt seine Getriebevariationen auf ein Schaltgetriebe und ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Doppelkupplung. In den USA und Japan fahren zahlreiche Fahrzeuge mit CVT herum, welche auch in der Praxis weniger verbrauchen.
Japan hat einen noch unrealistischeren Verbrauchstest als den NEFZ. Außerdem gibt es in Europa sehr viele Autos mit Wandlerautomatik.
Von 2006 bis 2010 fuhr ich einen MB A180 cdi mit CVT. Das Auto gab es mit gleichem Motor auch als Handschalter, daher lässt sich bei diesem Auto der Praxisverbrauch sehr gut vergleichen:
CVT: 6,3 (Spritmonitor)
Schaltgetriebe: 5,7 (Spritmonitor)
2010 bis 2015 hatte ich einen Honda CR-Z, den es in Europa leider nur mit Schaltgetriebe gab. Da ich vor der A-Klasse immer mit Schaltgetriebe gefahren bin, dachte ich nicht, dass ich das CVT so schmerzlich vermissen würde. Aber wenn man halbwegs wirtschaftlich fahren wollte, war man beim CR-Z bei 60 km/h im 6. Gang, was bedeutete, dass man im Stadtverkehr ständig am Rühren war und schon der Gedanke daran, dass ich hier der Sklave der Technik war, nervte mich ungemein. Darum ist mein aktuelles Auto ein Yaris Hybrid und ich bin rundum happy.
Aber zum Verbrauch. In den USA wurde der Honda nur mit CVT angeboten und der Vergleich sieht so aus:
CVT: 6,1 (USA, fuelly.com, gewichteter Durchschnitt über alle Jahre)
Schaltgetriebe: 6,0 (Europa, Spritmonitor)
Wenn man in Betracht zieht, dass der CR-Z in Deutschland vermutlich etwas flotter bewegt wird als in den USA, hat das CVT auch bei diesem Auto keinen Verbrauchsvorteil.
Beim CVT dieser Autos beeinträchtigen das Positionieren der Antriebs- und Abtriebs-Scheiben und insbesondere die Reibung und der Schlupf zwischen den Scheiben und den Übertragungsbändern den Wirkungsgrad. Beim Mercedes kam dazu noch der Schlupf der Wandler-Kupplung beim Anfahren.
Anders ist das bei den Toyota-Vollhybriden. Hier ist der Achsantrieb über ein Planetengetriebe ständig kraftschlüssig und schlupffrei mit Elektromotor, Generator und Verbrennungsmotor verbunden. Dadurch gibt es hier meiner Meinung nach nicht mehr Reibungsverluste als bei einem automatischen Schalt- bzw. Direktschaltgetriebe, hat aber alle Vorteile einer stufenlosen Übersetzung.
Zitat:
@RedRunner10 schrieb am 19. März 2016 um 11:12:27 Uhr:
Japan hat einen noch unrealistischeren Verbrauchstest als den NEFZ. Außerdem gibt es in Europa sehr viele Autos mit Wandlerautomatik.
Japan hat andere Richtgeschwindigkeiten als Deutschland, insofern sind die Verbräuche für die dortigen Verhältnisse genormt. Die USA haben den härtesten Prüfzyklus und auch dort ist das CVT besser als das Schaltgetriebe. Es gibt durchaus Autos mit Wandlerautomatik, die von Dir bevorzugten Modelle sind jedoch mit Doppelkupplungsgetrieben ausgestattet.
@eCarFan
Moderne CVT Getriebe haben Reibungs- und Klammerverluste minimiert und wurden im Vergleich zur Mercedes Autotronic weiterentwickelt. Auf der US Honda Webseite findet man ein großes Lineup von Fit, HR-V, Civic und Accord mit Schaltgetriebe und CVT, wobei die CVTs durchgehend spritsparender sind als die Schaltgetriebe.
Die e-CVTs von Toyota (mittels PSD Planetengetriebe) oder Honda (mittels seriellem Modus) sind natürlich noch effizienter als mechanische CVTs, da man Energie mittels Akku puffern und eine noch bessere Auslastung des Effizienzbereichs fahren kann.
Moderne Automatikgetriebe sind auf dem Papier auch oft sparsamer als ein vergleichbarer Handschalter. In der Praxis verbrauchen sie dann aber meistens gleichviel oder sogar mehr. Ein 5-Gang Schaltgetriebe ist so ziemlich das effizienteste Getriebe mit Anfahrelement und wenn man ordentlich schaltet kommt da kein CVT und auch kein anderes Automatikgetriebe ran. Ein 6-Gang Handschalter ist minimal ineffizienter aber es hat sicher noch 5% mehr Wirkungsgrad als ein CVT. Dazu kommt das ein Automatikgetriebe auch komplett automatisch bedient wird, was auch Energie kostet und außerdem sind sie schwerer als ein typisches Schaltgetriebe.
Das CVT ist in seiner optimierten Form sicher ein gutes Getriebe aber es kann keine Wunder vollbringen. Ich bin selbst fast drei Jahre CVT gefahren und bei kleinen Motoren, die von Drehzahl leben, gibt es nichts besseres. Aber bei stärkeren Motoren bevorzugt man doch eher die normalen Stufengetriebe. Selbst die Japaner verwenden in ihren größeren Modellen fast ausschließlich Wandlerautomatik und in sportlichen Modellen auch DKG.
Das 5-Gang Schaltgetriebe ist ein Relikt aus der Steinzeit - das kauft in Asien und Nordamerika so gut wie kein Mensch mehr. Hier ist ein Link zu einer aktuelleren Schaeffler CVT Präsentation, bei welcher auch mit einem 5-Gang Schaltgetriebe verglichen wird: LINK
2009 hat Aisin für Toyota ein kleines Schubgliederband CVT bis 135Nm entwickelt, mit einem Gewicht von 60,4kg. Was wiegt ein 5-Gang Schaltgetriebe? Honda hat 2011 seine neuen Earth Dreams CVTs angekündigt, darunter Versionen für Kei Cars die nochmal kompakter und leichter sind. Nissan verwendet in seinen 2.0-3.5L Motoren sein CVT8 Getriebe.
Der nächste Schritt in Deutschland wird die e-Clutch sein. Und ich kann mir Vorstellen, wenn Dieselantriebe und Benzindirekteinspritzer endgültig zerpflückt sind, müssen auch deutsche Hersteller früher oder später auf CVTs zurückgreifen um jede Möglichkeit zur CO2 Reduktion aus ihrem Masterplan auszuschöpfen.