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Spritsparende Fahrweise bei Downsizing-Turbomotoren
Hallo,
ich habe mal eine technische Frage bezüglich der aktuellen „Downsizing“-Motoren. Ich möchte jedoch betonen, dass es mir nicht um eine Diskussion über das Für und Wider dieses Motorenkonzepts in Bezug auf Spritsparen und Haltbarkeit geht! Es geht einfach darum, was man tun sollte, wenn man ein solches Fahrzeug (aus welchen Gründen auch immer) bewegt. Unabhängig davon, ob man das gut findet oder nicht.
Man nehme also mal an, man habe ein solches Fahrzeug und möchte es trotz oder wegen dieses Konzeptes möglichst sparsam bewegen. Wie sähe dann die optimale Taktik aus?
Ich fahre zur Zeit einen Corsa D mit 1,2 L 69 PS Saugmotor (A12XEL) und erreiche mit einer Fahrweise, die niedrige Drehzahlen bei gleichzeitig hoher Last beinhaltet, einen Verbrauch der nur wenig über der Werksangabe liegt. Diese Fahrweise basiert darauf, der Wirkungsgrad eines Ottomotors wegen der geringeren Drosselverluste bei hoher Last höher liegt als im Teillastbereich. Nach meinem Verständnis ist das auch das Ziel des Downsizing-Turbo-Konzepts: Motoren, die ohne Aufladung nur relativ wenig Leistung hätten, also bei moderater Leistungsanforderung deutlich näher am effektiven „saugenden“ Vollastbereich arbeiten, als ein großvolumiger Sauger gleicher Nennleistung, um dann bei stärkerer Leistungsanforderung mittels Aufladung die geforderte Maxumalleistung zu bringen.
Bitte entschuldigt meine lange Vorrede, aber ich wollte ausschließen, dass ich hier generell von falschen Voraussetzungen ausgehe. Stimmt das also soweit?
Die konkrete Frage wäre dann also jetzt: Wie fährt man ein Fahrzeug mit einem solchen Motor am besten (zumindest dann, wenn Spritverbrauch wichtiger ist als hohe Geschwindigkeit/Beschleunigung)? Gibt es eine Faustregel, ab welcher Last in etwa der Turbolader einsetzt? Mir ist selbstverständlich klar, dass der Spritverbrauch steigt, wenn ich die Mehrleistung eines 100 PS-Turbo-Dreizylinders (beispielsweise Ford Fiesta Ecoboost) gegenüber meinem 69 PS-Corsa nutze und dass dieses Konzept seine Vorteile nur ausspielen kann (zumindest theoretisch), wann man einen 100 PS Sauger mit einem 100 PS Turbomotor vergleicht und ähnlich fährt. Was kann man aber tun, um auch nach einem „Aufstieg“ von 70 Sauger-PS auf 100 Turbo-PS ähnlich sparsam oder gar sparsamer weiterzufahren?
Vielen Dank und viele Grüße
Beste Antwort im Thema
Du solltest bei einem Turbomotor, wenn Du diesen möglichst sparsam fahren willst, darauf achten, dass Du nicht zu viel Gas gibst. Die meisten dieser Motoren haben ab 1200 bis 1500 U/min. bereits ihr volles Drehmoment, der hierbei stark ansteigende Durchzug bedeutet auch, dass sich mehr Gemisch im Zylinder befindet. Da die Relation von Kraftstoff und Luft beim Ottomotor in weiten Lastbereichen immer die gleiche ist (gerundet etwa 15 Teile Luft auf 1 Teil Kraftstoff), ist es für den Verbrauch fast irrelevant, ob man nun einen kleinen Zylinder mit Überdruck befüllt, oder einen größeren mit atmosphärischem Druck. Sprich: Viel Durchzug kostet, egal, ob Downsizing oder nicht. Das "fast" deswegen, weil ein kleinerer Zylinder aufgrund der kürzeren Hubes und der geringeren Masse natürlich weniger Reibung und Schwungmasse hat.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Downsizing - Turbomotoren haben viel Leistung, aber wer diese nutzt, hat quasi keinen Verbrauchsvorteil mehr. Man muss diese Art von Motoren so fahren, als wären es Saugmotoren, dann sind sie sparsamer als ein Vergleichsaggregat ohne Turbolader mit mehr Hubraum. Eine wichtige Rolle beim Sparen spielt aber auch die Drehzahl, welche bei den aufgeladenen Motoren erheblich niedriger ist. Beispiel Ford Fiesta 1.0 Eco Boost (ab 100 PS) gegen einen "normalen" Fiesta 1.0 ohne Turbolader (65 und 80 PS), beide mit 5 Gängen: Die Drehzahl ist bei Richttempo um 1300 U/min. geringer, hierdurch gelangt der Motor in effizientere Lastbereiche. Eine dermaßen lange Übersetzung ist, bei gleichbleibendem Hubraum, nur bei Turbomotoren möglich, weil ein solch kleiner Sauger damit hoffnungslos überfordert wäre.
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63 Antworten
Zitat:
Bitte entschuldigt meine lange Vorrede, aber ich wollte ausschließen, dass ich hier generell von falschen Voraussetzungen ausgehe. Stimmt das also soweit?
Ich würde sagen kann man so stehen lassen.
Wenns ums Spritsparen geht sollte man die Motoren im Prinzip wie du es auch schon machst im Teillastbereich mit eher niedrigen Drehzahlen und hoher Last fahren, bevor der Turbo wirklich einsetzt, der kommt bei den höhren Drehzahlen wenn man die Gänge ausfährt. Dann benehmen die sie ja im Prinzip wie ein Sauger.
Niedrige Drehzahl. "Ziehen" statt "drehen". Viel rollen, wenig bremsen, daher vorausschauend fahren.
Fertig ist der Lack.
(Und nein, der Turbo kommt nicht erst bei hohen Drehzahlen. Sonst würde ein 1l-Motor wie der Ford Ecoboost 1.0 nicht ziehen wie ein Ackergaul. Der Turbo kommt auch schon sehr weit unten, sobald Last angefordert wird. Sonst würde das ganze Downsizing-Konzept nicht funktionieren.)
Bei hoher Last arbeitet der Turbo immer kräftig mit, auch bei niedrigen Drehzahlen. Das ist ja mit Ziel bei den neuen Motoren, Kraft bei niedriger Drehzahl zu haben!
Ansonsten gilt, wer bremst verbraucht zu viel. Ein großes Trara um die Beschleunigung braucht man da garnicht machen, danach wird es meistens interessanter.
Zitat:
(Und nein, der Turbo kommt nicht erst bei hohen Drehzahlen. Sonst würde ein 1l-Motor wie der Ford Ecoboost 1.0 nicht ziehen wie ein Ackergaul. Der Turbo kommt auch schon sehr weit unten, sobald Last angefordert wird. Sonst würde das ganze Downsizing-Konzept nicht funktionieren.)
Achso, ok, ich war immer der Ansicht die Leistung kommt erst bei Drehzahl weil dann eben der Turbo mitheiz, von unten raus kommt da nicht viel. War auch immer meine erfahrung.
Ich würde sagen generell mit weniger Last als beim Sauger fahren. Also nicht das zusätzliche Drehmoment des Turbos nutzen. Dann ist der Verbrauch ähnlich wie beim Sauger.
Beim Sauger sagt man ja 3/4 Last ist am effizientesten. Beim Turbo würde ich irgendwo zwischen 1/4 und 1/2 Last am meisten Effiziens vermuten.
Wichtig ist, dass man nicht so lahm beschleunigt, dass per Drosselklappe die Luftzufuhr reduziert wird und auch nicht so schnell, dass der Turbo viel leistet.
Zitat:
@Spezialwidde schrieb am 15. April 2016 um 12:57:37 Uhr:
Achso, ok, ich war immer der Ansicht die Leistung kommt erst bei Drehzahl weil dann eben der Turbo mitheiz, von unten raus kommt da nicht viel. War auch immer meine erfahrung.
Bei vielen Turbo-Benzinern wird bereits bei 1200U/min das maximale Drehmoment erreicht. Danach wird meistens schon abgeregelt um das Drehmoment zu begrenzen.
Wenn du nur extrem selten bremsen musst, immer im hohen Gang und auch nicht schneller als 120km/h fährst, dann bist du automatisch sparsam unterwegs (~Normverbrauch + 1 Liter). Wie man dann letztendlich beschleunigt macht kaum einen Unterschied.
Die Minimierung der Drosselverluste ist schon der richtige Gedanke. Werden z.B. 2 von 4 Zylindern im unteren bis mittleren Lastbereich abgeschaltet, also geschlossen, dann muß die Drosselklappe zur ausreichende Füllung der restlichen arbeitenden Zylinder weiter geöffnet werden. Dadurch werden die die Gesamt-Drosselverluste verringert und der Motor arbeitet effizienter.
Ich sehe das so: Ziel von Downsizing&Aufladung ist doch, den Bereich des hohen Wirkungsgrades zu vergrößern. Der maximale Wirkungsgrad wird immer noch nahe Vollast erreicht, aber bei niedriger Last ist der Motor effizienter als ein größerer ohne Aufladung. Die alte Regel "ordentlich Gas geben und rollen" gilt also immer noch, sie ist nur nicht mehr so wichtig.
Wenn Du aber von 70 auf 100PS "aufsteigst", solltest Du erst einmal den rechten Fuß zügeln, denn sonst bremst Du einen guten Teil der schönen Beschleunigung wieder weg. Das ist der Hauptgrund, weswegen leistungsstärkere Autos mehr Sprit brauchen (s. spritmonitor.de).
Einfach normal Fahren.
Ob man jetzt 1-2l mehr verbraucht finde ich ist nicht die Welt.
So viel in euros macht das nicht aus.
Ich fahre Auto um damit gemütlich zu fahren.
Gedanken zu machen ob ich jetzt zu viel verbrauche mach ich mir nicht.
Lohnt sich einfach nicht bei den Sprit preisen.
Wenn der Liter mal 1,80-2€ kosten sollte würde ich mir Gedanken machen.
Und bei einer 70ps Kutsche erst recht nicht. Was spart man da schon.
Du solltest bei einem Turbomotor, wenn Du diesen möglichst sparsam fahren willst, darauf achten, dass Du nicht zu viel Gas gibst. Die meisten dieser Motoren haben ab 1200 bis 1500 U/min. bereits ihr volles Drehmoment, der hierbei stark ansteigende Durchzug bedeutet auch, dass sich mehr Gemisch im Zylinder befindet. Da die Relation von Kraftstoff und Luft beim Ottomotor in weiten Lastbereichen immer die gleiche ist (gerundet etwa 15 Teile Luft auf 1 Teil Kraftstoff), ist es für den Verbrauch fast irrelevant, ob man nun einen kleinen Zylinder mit Überdruck befüllt, oder einen größeren mit atmosphärischem Druck. Sprich: Viel Durchzug kostet, egal, ob Downsizing oder nicht. Das "fast" deswegen, weil ein kleinerer Zylinder aufgrund der kürzeren Hubes und der geringeren Masse natürlich weniger Reibung und Schwungmasse hat.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Downsizing - Turbomotoren haben viel Leistung, aber wer diese nutzt, hat quasi keinen Verbrauchsvorteil mehr. Man muss diese Art von Motoren so fahren, als wären es Saugmotoren, dann sind sie sparsamer als ein Vergleichsaggregat ohne Turbolader mit mehr Hubraum. Eine wichtige Rolle beim Sparen spielt aber auch die Drehzahl, welche bei den aufgeladenen Motoren erheblich niedriger ist. Beispiel Ford Fiesta 1.0 Eco Boost (ab 100 PS) gegen einen "normalen" Fiesta 1.0 ohne Turbolader (65 und 80 PS), beide mit 5 Gängen: Die Drehzahl ist bei Richttempo um 1300 U/min. geringer, hierdurch gelangt der Motor in effizientere Lastbereiche. Eine dermaßen lange Übersetzung ist, bei gleichbleibendem Hubraum, nur bei Turbomotoren möglich, weil ein solch kleiner Sauger damit hoffnungslos überfordert wäre.
Sorry, dass ich mich erst so spät wieder zurückmelde. Vielen Dank für eure Antworten, das hat mir weitergeholfen!
Ein kleiner Kommentar noch:
@Schetzele Sicherlich ist sparsame Fahrweise finanziell kein besonderer Vorteil und auch vom Umweltaspekt her ist sicherlich die Anschaffung eines spritsparenden Neuwagens statt der Weiterbenutzung des Alten wegen des Aufwands der Produktion eher kein Vorteil. Dennoch: Mir macht das Spaß und ich habe da einfach einen gewissen Ehrgeiz entwickelt 
Viele Grüße
Zitat:
her ist sicherlich die Anschaffung eines spritsparenden Neuwagens statt der Weiterbenutzung des Alten wegen des Aufwands der Produktion eher kein Vorteil.
Das hängt immer davon ab, in welchem Zustand sich das alte Fahrzeug befindet. Wenn du bloß noch ne klapprige Kiste hast und andauerd neue Teile brauchst, dann macht das schon, finanziell und umwelttechnisch, einen Sinn.
Zitat:
@kev300 schrieb am 15. April 2016 um 13:11:57 Uhr:
Ich würde sagen generell mit weniger Last als beim Sauger fahren. Also nicht das zusätzliche Drehmoment des Turbos nutzen. Dann ist der Verbrauch ähnlich wie beim Sauger.
Beim Sauger sagt man ja 3/4 Last ist am effizientesten. Beim Turbo würde ich irgendwo zwischen 1/4 und 1/2 Last am meisten Effiziens vermuten.
Wichtig ist, dass man nicht so lahm beschleunigt, dass per Drosselklappe die Luftzufuhr reduziert wird und auch nicht so schnell, dass der Turbo viel leistet.
Das stimmt so nicht ganz. In Konsequenz hieße das, daß man den Turbomotor mit wenig Last höher drehen müßte, was vollkommen widersinnig ist.
Viel Last bei wenig Drehzahl = hohe Drosselklappenöffnungswinkel und damit niedrige Drosselverluste. Außerdem durch die niedrige Drehzahl geringe innermotorische Reibung.
Aufpassen muß man nur wegen der Vollastanreicherung. Bei meinem antiken Saab schüttet die LH-jet z.B. ab 72° Drosselklappenöffnungswinkel eimerweise Sprit in die Brennräume. Das wird dann natürlich ineffizient. VW-TSi der ersten Generation können sowas auch noch recht gut; die fangen auch sofort an zu saufen wie die Löcher, sobald man nur etwas scheller als im NEFZ unterwegs ist.
Es gibt aber tatsächlich auch moderne Motoren, die fast ohne Vollastanreicherung auskommen. Sowas ist natürlich vorzuziehen. In den Kopf integrierte Krümmer, oder wassergekühlte Krümmer sind ein gutes Indiz dafür.
Hat man also so ein rustikales Gerät, dann sollte man in der Tat Vollgas vermeiden, sondern nur bis kurz vor Vollgas durchtreten. Bei einem antiken Hobel mit LH-jet kann man das recht einfach herausfinden - Motorhaube auf, und dann bei ausgeschaltetem Motor das Gas langsam durchtreten. Irgendwann kommt ein "Klick" von der Drosselklappe - das war der Vollastschalter. Jetzt merkt man sich, wie weit man das Gas dazu durchgetreten hatte und hört im Alltag einfach kurz davor auf.
Bei einer modernen Motorsteuerung funktioniert das natürlich nicht mehr. Die bestimmt den Beginn der Vollastanreicherung nicht mehr stumpf über einen Schalter an der Drosselklappe, sondern die rechnet sich unter Berücksichtigung aller möglichen eventuell relevanten Parameter was zusammen, wie sie es gerade für richtig hält.
Da hilft dann nur noch, die Momentanverbrauchsanzeige zu beobachten und etwas Erfahrung zu sammeln. Irgendwann hat man dann aber auch ein Gefühl dafür. Eine harte Regel, wie z.B. die 72° Drosselklappenöffnungswinkel bei meinem wird man so nicht ermitteln können, weil es einfach keine gibt. Aber das menschlichemännliche Hirn ist schon erstaunlich fähig, unterbewußt mit multivariaten Vorgängen zu spielen. 
Merke: zum sparsam fahren so viel Last bei so niedrigen Drehzahlen wie möglich, daß der Motor gerade eben noch an der Vollastanreicherung (falls vorhanden) vorbeischrammt.