Wovon ist der Verbrauch abhängig?
Huhu,
das ist nun nicht unbedingt auf den W210 bezogen, versteht es als generelle Frage.
Wovon hängt der Verbrauch beim Fahren ab? Pedalstellung oder Drehzahl oder beides oder X?
Damit meine ich jetzt aber nicht den Hubraum, etc. (alles bezogen auf ein und das selbe Fahrzeug).
Kurzes Beispiel: (Ganz) Früher dachte ich immer, dass es egal ist, wie weit man das Pedal herunter drückt, sondern dass es ausschließlich von der Drehzahl abhängt. Dann wurde mir erzählt, das hinge nur davon ab, wie weit man das Pedal druchdrückt. D.h. ich würde genau so viel bei 2000 rpm verbrauchen wie bei 4000 rpm, wenn ich das ding komplett druchtrete.
Was ist nun richtig? Stimmt es tatsächlich, dass bei gleicher Pedalstellung, unabhäng von Drehzahl und anderen Faktoren, immer die gleiche Benzinmenge eingespritzt wird? Das macht für mich keinen Sinn, da das Gemisch doch abgestimmt sein muss und die angesaugte Luftmenge doch von der Drehzahl abhängt, oder nicht? Oder ich liege komplett falsch... Daher ja die Frage.:)
LG
PS: Es geht nicht zwangsweise um den Verbrauch auf 100km, sondern um die Menge des vebrauchten Kraftstoffes in diesem Moment. Also quasi Liter/Minute z.B.
Beste Antwort im Thema
Der Momentanverbrauch ist mehr oder weniger proportional zur Momentanleistung.
Wichtig ist es, die Begriffe Drehmoment, Drehzahl, Arbeit und Leistung zu verstehen.
Mechanische Arbeit ist jene Menge Energie, die aus der bei bei der Verbrennung einer bestimmten Menge Kraftstoffes im Brennraum umgewandelt wird. Im Zuge des thermodynamische Kreisprozesses im Verbrennungsmotor kann man aus der Verbrennungsenergie (= Wärme) ca. ein Drittel bis knapp die Hälfte der Verbrennungswärme in mechanische Arbeit umwandeln.
Diese Arbeit wird einmal pro Arbeitstakt, beim Einzylinder-Viertaktmotor also bei jeder zweiten Umdrehung, beim Vierzylinder-Viertaktmotor also zweimal pro Umdrehung und beim Sechszylinder-Viertaktmotor entsprechend dreimal pro Umdrehung "erzeugt". Das Mehr an Arbeit wird natürlich durch ein Mehr an Einspritzmenge, aufgeteilt auf die beteiligten Zylinder, erzielt.
Das Drehmoment entsteht durch den Druck, denn das heiße Verbrennungsgas auf den Kolbenboden ausübt, welcher diesen durch das Pleuel auf den Kurbelzapfen der Kurbelwelle überträgt. Genau diese Kraft mal dem Hebelarm der Kurbel ist das Drehmoment.
Die Menge an Kraftstoff pro Arbeitstakt ist immer durch das Sauerstoffangebot begrenzt. Eine Mehreinspritzung von Kraftstoff steigert nur den Verbrauch, unverbrannte Kraftstoffbestandteile verlassen dem Motor nutzlos und schaden der Umwelt (Kohlenmonoxid, Ruß, Kohlenwasserstoffe).
Läuft der Motor langsam, so wird also pro Zeiteinheit weniger Treibstoff verbraucht, da eine gewisse Einspritzmenge pro Takt nicht sinnvoll überschritten werden kann. Läuft er schnell, wird die Arbeit eines Arbeitstaktes in einer kürzeren Zeit freigesetzt. Dies hat nichts mit dem Drehmoment zu tun, nur mit der Menge an Wärme, die pro Zeit umgesetzt wird.
Aus diesem Grund leisten alle Motore (bis zu einer konstruktionsbedingten Grenze) bei höheren Drehzahlen mehr, den Leistung ist als "Arbeit pro Zeit" definiert.
Der Einsatz von Motoren im PKW ist natürlich nur sinnvoll, wenn man ihre Leistung regeln kann. Dies geschieht über die Dosierung der pro Arbeitstakt verbrannten Kraftstoffmenge.
Beim "klassischen" Ottomotor (Benzinmotor mit Vergaser) wird dazu die Drosselklappe mechanisch per Pedal gesteuert und der Luftstrom im Vergaser erzeugt in einer Venturi-Düse (Verengung des Ansaugrohres) einen Unterdruck, dieser saugt dann die ungefähr passende Treibstoffmenge aus der Vergaserdüse. Man gibt also nicht "Gas", sondern "Luft", der Rest ergibt sich dazu.
Bei moderneren Ottomotoren erfolgt dies mittels elektronisch geregelter Einspritzung, dazu wird die Drosselklappe per elektrischem Stellmotor betätigt, zum gemessenen Luftstrom die passende Treibstoffmenge errechnet und diese Einspritzmenge per Lambda-Sonden-Messung nachkorrigiert. (In dieser Technik bin ich aber nicht so drin.)
Beim Dieselmotor wird nur die Treibstoffmenge übers Pedal gesteuert, wobei bei modernen Motoren die Messung des Luftstromes eine Maximalbegrenzung vorgibt um Rußentwicklung durch Sauerstoffmangel zu vermeiden.
Man kann also (zum Glück) alle gängigen Motore mit reduzierter Verbrennungsenergie und daraus resultierend mit reduziertem Drehmoment nutzen. Je nach Motorenprinzip ist dabei der Wirkungsgrad mehr oder weniger schlechter als bei Volllast (das geht durchaus in den zweistelligen Prozentbereich).
Wie das Motorsteuergerät die Gaspedalstellung in den "Leistungswunsch" umsetzt, das muss auch nicht bei allen Autos gleich sein, auch das Vorhandensein eines Automatikgetriebes kann Interpretationsunterschiede ergeben.
Im Endeffekt gibt man mit dem Gaspedal in Näherung aber immer ein Motordrehmoment vor.
Die Leistung (Einheit [W] = [J] pro Sekunde = [J/s]) ist auch Drehmoment x Drehzahl:
Drehmoment entspricht ja der Arbeit, Einheit [Joule] = [N] x [m] = [Nm])
in der Drehzahl ist die Zeit enthalten, Einheit "1 pro Sekunde" = [1/s])
D.h. du kannst dieselbe Leistung bei niedrigen Drehzahlen mit hohem Drehmoment wie umgekehrt bei hohen Drehzahlen mit niederem Drehmoment erzielen. Das nachgeschaltete Getriebe muss das dann auf die passende Raddrehzahl umsetzen.
Hohe Motordrehzahlen steigern aber die internen Verluste (Gaswechsel, Reibung, Drosselverluste), daher kommt an der Kurbelwelle bei gleichem Kraftstoffverbrauch netto etwas weniger Leistung raus; das bewegt sich aber im einstelligen Prozentbereich. Daher immer die Empfehlung der Hersteller, so niedertourig wie vertretbar zu fahren.
Schaltet man zurück und dreht der Motor also schneller, so produziert er bei gleicher Pedalstellung mit ähnlichem Motormoment mehr Leistung, braucht als im Umkehrschluss auch mehr Treibstoff pro Zeiteinheit.
Fuhr der Wagen zuvor mit niedriger Drehzahl gleichmäßig schnell, wird er nun durch den resultierenden Leistungsüberschuss beschleunigen. Reduziert man nun die Gaspedalstellung, bis der Wagen wieder das Tempo stabil hält, so wird dadurch die Treibstoffeinspritzung entsprechend reduziert, sodass pro Umdrehung zwar weniger, durch die höhere Drehzahl (also mehr Arbeitstakte pro Zeit) aber annähernd dieselbe Treibstoffmenge verbraucht wird.
Alles klar? :)
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13 Antworten
Der Momentanverbrauch ist mehr oder weniger proportional zur Momentanleistung.
Wichtig ist es, die Begriffe Drehmoment, Drehzahl, Arbeit und Leistung zu verstehen.
Mechanische Arbeit ist jene Menge Energie, die aus der bei bei der Verbrennung einer bestimmten Menge Kraftstoffes im Brennraum umgewandelt wird. Im Zuge des thermodynamische Kreisprozesses im Verbrennungsmotor kann man aus der Verbrennungsenergie (= Wärme) ca. ein Drittel bis knapp die Hälfte der Verbrennungswärme in mechanische Arbeit umwandeln.
Diese Arbeit wird einmal pro Arbeitstakt, beim Einzylinder-Viertaktmotor also bei jeder zweiten Umdrehung, beim Vierzylinder-Viertaktmotor also zweimal pro Umdrehung und beim Sechszylinder-Viertaktmotor entsprechend dreimal pro Umdrehung "erzeugt". Das Mehr an Arbeit wird natürlich durch ein Mehr an Einspritzmenge, aufgeteilt auf die beteiligten Zylinder, erzielt.
Das Drehmoment entsteht durch den Druck, denn das heiße Verbrennungsgas auf den Kolbenboden ausübt, welcher diesen durch das Pleuel auf den Kurbelzapfen der Kurbelwelle überträgt. Genau diese Kraft mal dem Hebelarm der Kurbel ist das Drehmoment.
Die Menge an Kraftstoff pro Arbeitstakt ist immer durch das Sauerstoffangebot begrenzt. Eine Mehreinspritzung von Kraftstoff steigert nur den Verbrauch, unverbrannte Kraftstoffbestandteile verlassen dem Motor nutzlos und schaden der Umwelt (Kohlenmonoxid, Ruß, Kohlenwasserstoffe).
Läuft der Motor langsam, so wird also pro Zeiteinheit weniger Treibstoff verbraucht, da eine gewisse Einspritzmenge pro Takt nicht sinnvoll überschritten werden kann. Läuft er schnell, wird die Arbeit eines Arbeitstaktes in einer kürzeren Zeit freigesetzt. Dies hat nichts mit dem Drehmoment zu tun, nur mit der Menge an Wärme, die pro Zeit umgesetzt wird.
Aus diesem Grund leisten alle Motore (bis zu einer konstruktionsbedingten Grenze) bei höheren Drehzahlen mehr, den Leistung ist als "Arbeit pro Zeit" definiert.
Der Einsatz von Motoren im PKW ist natürlich nur sinnvoll, wenn man ihre Leistung regeln kann. Dies geschieht über die Dosierung der pro Arbeitstakt verbrannten Kraftstoffmenge.
Beim "klassischen" Ottomotor (Benzinmotor mit Vergaser) wird dazu die Drosselklappe mechanisch per Pedal gesteuert und der Luftstrom im Vergaser erzeugt in einer Venturi-Düse (Verengung des Ansaugrohres) einen Unterdruck, dieser saugt dann die ungefähr passende Treibstoffmenge aus der Vergaserdüse. Man gibt also nicht "Gas", sondern "Luft", der Rest ergibt sich dazu.
Bei moderneren Ottomotoren erfolgt dies mittels elektronisch geregelter Einspritzung, dazu wird die Drosselklappe per elektrischem Stellmotor betätigt, zum gemessenen Luftstrom die passende Treibstoffmenge errechnet und diese Einspritzmenge per Lambda-Sonden-Messung nachkorrigiert. (In dieser Technik bin ich aber nicht so drin.)
Beim Dieselmotor wird nur die Treibstoffmenge übers Pedal gesteuert, wobei bei modernen Motoren die Messung des Luftstromes eine Maximalbegrenzung vorgibt um Rußentwicklung durch Sauerstoffmangel zu vermeiden.
Man kann also (zum Glück) alle gängigen Motore mit reduzierter Verbrennungsenergie und daraus resultierend mit reduziertem Drehmoment nutzen. Je nach Motorenprinzip ist dabei der Wirkungsgrad mehr oder weniger schlechter als bei Volllast (das geht durchaus in den zweistelligen Prozentbereich).
Wie das Motorsteuergerät die Gaspedalstellung in den "Leistungswunsch" umsetzt, das muss auch nicht bei allen Autos gleich sein, auch das Vorhandensein eines Automatikgetriebes kann Interpretationsunterschiede ergeben.
Im Endeffekt gibt man mit dem Gaspedal in Näherung aber immer ein Motordrehmoment vor.
Die Leistung (Einheit [W] = [J] pro Sekunde = [J/s]) ist auch Drehmoment x Drehzahl:
Drehmoment entspricht ja der Arbeit, Einheit [Joule] = [N] x [m] = [Nm])
in der Drehzahl ist die Zeit enthalten, Einheit "1 pro Sekunde" = [1/s])
D.h. du kannst dieselbe Leistung bei niedrigen Drehzahlen mit hohem Drehmoment wie umgekehrt bei hohen Drehzahlen mit niederem Drehmoment erzielen. Das nachgeschaltete Getriebe muss das dann auf die passende Raddrehzahl umsetzen.
Hohe Motordrehzahlen steigern aber die internen Verluste (Gaswechsel, Reibung, Drosselverluste), daher kommt an der Kurbelwelle bei gleichem Kraftstoffverbrauch netto etwas weniger Leistung raus; das bewegt sich aber im einstelligen Prozentbereich. Daher immer die Empfehlung der Hersteller, so niedertourig wie vertretbar zu fahren.
Schaltet man zurück und dreht der Motor also schneller, so produziert er bei gleicher Pedalstellung mit ähnlichem Motormoment mehr Leistung, braucht als im Umkehrschluss auch mehr Treibstoff pro Zeiteinheit.
Fuhr der Wagen zuvor mit niedriger Drehzahl gleichmäßig schnell, wird er nun durch den resultierenden Leistungsüberschuss beschleunigen. Reduziert man nun die Gaspedalstellung, bis der Wagen wieder das Tempo stabil hält, so wird dadurch die Treibstoffeinspritzung entsprechend reduziert, sodass pro Umdrehung zwar weniger, durch die höhere Drehzahl (also mehr Arbeitstakte pro Zeit) aber annähernd dieselbe Treibstoffmenge verbraucht wird.
Alles klar? :)
Hallo,
das Eine schliesst das Andere nicht aus. Es kommt darauf an, wieviel Kraft der Motor erzeugen muss.
Wenn du schwer beladen bergauf fährst und der Motor z.B. 2200min-1 dreht, ist die Pedalstellung eine Andere, wie wenn du mit 2200min-1 locker über den Highway pendelst. Bei hoher Drehzahl atmet er auch öfter durch als bei niedriger Drehzahl. Wenn Leistung benötigt wird, ist das Gemisch angereicherter, die Energie muss ja wo herkommen, - Spritmenge, Drehzahl und Leistung sind sozusagen verheiratet. Bei alten Motoren wurde der nichtbenötigte Sprit durch den Auspuff geblasen, bei modernen Motoren erkennt die Sensorik die Parameter und regelt den optimalen Gemischzustand. Dies erkennt man auch, wenn man mit Tempomat fährt. Der Temp. beschleunigt das Fahrzeug rel. schnell und bei erreichter Zielgeschw. wird die optimale Gemischbildung für die, dann abgefragte, Motorleistung eingeregelt.
edit: AD war wieder schneller :eek: und hat die Frage wissenschaftlicher abgearbeitet :eek::)
Zitat:
Original geschrieben von austriabenz
.....
edit: AD war wieder schneller :eek: und hat die Frage wissenschaftlicher erklärt :eek::)
Ja, gut erklärt.... aber die wichtigen Größen Luftwiderstand und Reibung vernachlässigt.... Wie hat mein alter Meister immer gesagt: Kraft kommt von Kraftstoff.....
Je schneller man fährt, desto proportional höher der Luftwiderstand.... desto mehr Kraft braucht man.... Auch bremsen setzt Bewegungsenergie in Wärme um.... Und beschleunigen bedeutet Wärmeenergie in Bewegungsenergie umzusetzen....
Also vereinfacht: Je gleichmäßiger mit gemäßigter Geschwindigkeit und vorausschauender man fährt, deso weniger Energie --> also Kraftstoff wird benötigt.....
Gruß lonely0563
Ist klar, aber sooo wissenschaftlich muß ja nicht sein:), sonst müssten wir bei Null beginnen.
(Aerodynamik, Thermodynamik, Rollwiderstand, Tribologie, usw.) Ob das nicht zu weit führen würde?;)
So, habe meine Dichtung da oben fertiggstellt. Cool, war doch sinnvoll, dass ich mal in die HTL gegangen bin, da blühe ich ja richtig auf! :cool:
Die Dame wollte ja explizit nicht den Verbrauch bedingt durch Fahrumstände, sondern bezogen auf die Motordrehzahl wissen, oder hab ich das falsch verstanden? Deshalb kommen ein paarmal auch die Begriffe "annähernd" und "ungefähr" vor.
Aber wer's genau wissen will, bitte sehr:
Bei identem Fahrzeugtempo können wir die äußeren Einflussgrößen wie Luftwiderstand, Steigung, Walkarbeit der Reifen und Getriebeverluste ignorieren, da sich daran ja nix ändert.
Sehr wohl ändert sich aber die Drehzahl des Motors je nach eingelegtem Gang bei identem Tempo. Was verursacht nun alles Leistungsverluste im Motor?
Klar ist, pro Hub bzw. Umdrehung wird Arbeit durch die Reibung des Kolbens im Zylinder, die Zähigkeit des Schmiermittels in den verschiedenen Lagern von Kurbel- und Nockenwellen sowie der Reibung zwischen Nocken und Tassenstößel zurück in Wärme verwandelt. Diese Verluste steigen proportional mit der Drehzahl, schnell laufender Motor, mehr Verluste.
Auch Nebenaggregate wie Ölpumpe, Generator, Servopumpe und Klimakompressor sowie die Einspritz- bzw. Hochdruckpumpe verhalten sich so, wobei manche durch Regelung nicht linear mehr Energie verschwenden.
Beim thermodynamischen Kreisprozess verhält es sich sogar umgekehrt: Wird das angesaugte Verbrennungsgasgemisch (bzw. beim Diesel die Verbrennungsluft) komprimiert, dann erhitzt sie sich deutlich. Ein Teil dieser Wärme wird an die Zylinderwand, den Zylinderkopf und den Kolbenboden abgegeben und mit dem Kühlwasser abtransportiert -- ist also verloren. Je geringer die Drehzahl, desto länger ist Zeit für diesen Energieverlust, niedrige Drehzahlen steigern hier also die Verluste; zum Glück ist der variable Anteil relativ gering.
Beim klassischen Ottomotor kommen noch die Drosselverluste hinzu, welche beim Dieselmotor praktisch entfallen und bei modernen Ottomotoren mit variabler Ventilsteuerung minimiert werden. Da bei weit geöffneter Drosselklappe die Verluste minimal sind ist es beim Ottomotor besonders empfehlenswert, niedertourig zu fahren: Niedrige Drehzahl heißt, dass für dieselbe Motorleistung ein hohes Motormoment benötigt wird, dazu muss die Drosselklappe weit offen sein.
Alle diese Verluste sind neben der Gaswechseldynamik (siehe Ansaugrohrumschaltung beim Benzinmotor) der Grund, warum die Motoren in der Praxis nicht bei jeder Drehzahl dasselbe Drehmoment leisten können und irgendwann mal Schluss ist.
Zitat:
Original geschrieben von Austro-Diesel
Die Dame wollte ja explizit nicht den Verbrauch bedingt durch Fahrumstände, sondern bezogen auf die Motordrehzahl wissen, oder hab ich das falsch verstanden? Deshalb kommen ein paarmal auch die Begriffe "annähernd" und "ungefähr" vor.
Absolut richtig. Ich hätte es vielleicht genauer definieren müssen, es ging nämlich um den Verbrauch pro Zeiteinheit unter gleichbleibenden Bedingungen in Sachen Geschwindigkeit, Luftwiederstand, etc pp. (oder einfach einen ausgebauten Motor, der frei dreht).
Danke für deine ausführlich Erklärung, natürlich auch an AB!:)
Im nachhinein total einleuchtend; ich bin allerdings was das Sortieren von Wissen im Kopf angeht eine absolute Niete -- Wo andere einen roten Faden haben, entsteht bei mir das Wollkneul!:D
Ein paar technische Dinge waren mir aber auch einfach nicht ganz klar, z.B. wann und wie die Motorsteuerung das regelt, etc...
Gibt es da zufällig irgendwelche kostenlosen Lektüren oder Videos zu im Internet? (Motorsteuerung)
Ich hasse es, Dinge nicht zu wissen!:mad:
LG:)
Schon mal die Wikipedia gebookmarked? ;)
schau mal hier , da ist Einiges dabei was dich interessieren könnte. Aber es gibt sicher noch vielmehr im endlosen I-rrNet.
Zitat:
Original geschrieben von mixedfeelings
Wovon hängt der Verbrauch beim Fahren ab? Pedalstellung oder Drehzahl oder beides oder X?
....
PS: Es geht nicht zwangsweise um den Verbrauch auf 100km, sondern um die Menge des vebrauchten Kraftstoffes in diesem Moment. Also quasi Liter/Minute z.B.
Na, dann habe ich wohl Deine Frage falsch verstanden oder Du hast sie falsch gestellt....
Denn "Verbrauch beim Fahren..." beinhaltet für mich schon Dinge wie Luftwiderstand, Beschleunigen, Bremsen...... auch auf die Minute bezogen.....
Gruß lonely0563
Zitat:
Original geschrieben von lonely0563
Na, dann habe ich wohl Deine Frage falsch verstanden oder Du hast sie falsch gestellt....
Denn "Verbrauch beim Fahren..." beinhaltet für mich schon Dinge wie Luftwiderstand, Beschleunigen, Bremsen...... auch auf die Minute bezogen.....
Du hast recht, sie war zu schwammig gestellt.:(
Ich war mir bis eben selbst nicht ganz klar, was genau ich eigentlich wissen wollte (im Detail)!:D
Zitat:
Schon mal die Wikipedia gebookmarked? ;)
Klar, aber ich dachte, dass es hier vielleicht Insider-Tipps gibt.;):D
Zitat:
schau mal hier , da ist Einiges dabei was dich interessieren könnte. Aber es gibt sicher noch vielmehr im endlosen I-rrNet.
Danke schöön. :)
Edit: Die Seite ist super! :eek: <3
Aber zum Thema Verbrauch hätte ich noch eine Anekdote.... Bei einem großen Discounter (der in Deutschland in Nord und Süd geteilt ist :D) und der einen Eigenen Fuhrpark und Zentrallager unterhält, wurden die Mercedes-Fahrer (in der Regel mit 40t...;)) eines Zentrallagers zu einem Energie-Spar Seminar geschickt..... seitdem ist der Flottenverbrauch von 42l/100km auf 36l/100km gefallen...... Daran sieht man, dass der Einfluss des Kapitäns schon sehr immens ist...:)
Gruß lonely0563
Zitat:
Original geschrieben von mixedfeelings
Edit: Die Seite ist super! :eek: <3
Mit dem Wissen der Seite kannst du nun auch glänzen ohne dich 3 1/2 Jahre durch eine Lehre zu quälen und 1 Jahr Vollzeit Meister zu machen.
Ach und Fachlektüre gibt es in jedem guten Buchhandel und wenn du es genauer wissen willst,kann.ich dir auch paar gute Verlage nennnen mit denen heutzutage Aus- und Weitergebildet wird.
Ist deine Frage jetzt eigentlich beantwortet,zumindest für dich?
Anders verhält sich das natürlich,wenn man das Triebwerk auf dem Prüfstand hat,aber im Großen und Ganzen hat das A-D schon recht verständlich für den Ottonormalo erklärt.
Lg
Mein Gott, ich hab bei den Energiefressern die Wasserpumpe vergessen! Dabei werden bei modernen Motoren eben all diese Energieschlucker gerne von der Motordrehzahl entkoppelt, um ihren Energiebedarf besser zähmen zu können: elektrische Servolenkung, geregelte Wasser- und Ölpumpe, Nockenwellentrieb mit reibwertmindernden Schlepphebeln, Zahnriemen statt Steuerkette ...
Eigentlich müssten wir uns das jetzt mit den heutigen Motoren nochmal genauer ansehen, ich sag mal Direkteinspritzung, Schichtladung, Magerbetrieb, Aufladung per durch Abgasturbine mit externer Verbrennung angetriebenem Verdichter (gemeinhin Turbolader genannt) und und und ... :cool:
Wenn ich ehrlich bin: Do kenn i mi a net aus.
Den Turbolader und mechanischen Kompressor brächte ich noch auf die Reihe, aber der Rest kenne ich nur sehr oberflächlich. Auch das VTG-Prinzip ab CDI-2 ist nicht unspannend ...