Stimmt das: Optimaler Verbrauch beim Fahren mit der drehmomentstärksten Drehzahl?

Diskutiere Stimmt das: Optimaler Verbrauch beim Fahren mit der drehmomentstärksten Drehzahl? im Technische Erklärungen Forum im Bereich Technik und Zubehör; Hallo liebe Forumsgemeinde, gern würde ich folgende, in Foren gelesene Aussage, detaillierter betrachten: Optimaler Verbrauch beim Fahren mit...

  1. #1 Copperhead, 18.12.2008
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    Hallo liebe Forumsgemeinde,

    gern würde ich folgende, in Foren gelesene Aussage, detaillierter betrachten:

    Optimaler Verbrauch beim Fahren mit der drehmomentstärksten Drehzahl

    Mein S203.064 erreicht sein maximales Drehmoment von 310 Nm bei 3000/min.
    Im 5. Gang fährt das Fahrzeug bei 3000/min eine Geschwindigkeit von 130km/h.

    Stimmt diese Aussage und warum? (ich lass meine Vermutungen mal bewusst weg)

    Anbei noch eine fahrzeugspezifische Verbrauchskurve (W203) aus dem Internet.

    Danke und Gruß,

    Copperhead :wink:
     

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  2. #2 Speedjogy, 18.12.2008
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    Hallo Copperhead,
    ich glaube es wäre korrekter, wenn man sagt, dass Dein Motor bei 3000U/min und dem Drehmoment von 310 Nm die effizienteste Kraftstoffausnutzung hat. Das heißt, dass der Motor bei der U/min die größte Energiemenge aus dem Kraftstoff schöpft. Natürlich könnte man dies auch als "optimalen Verbrauch" bezeichnen. Unter Fachleuten spricht man vom spezifischen Kraftstoffverbrauch, der die Wirtschaftlichkeit eines Motors bei einer ermittelten U/min bestimmt. Es ist aber keine Aussage über den Verbrauch für eine bestimmte Fahrstrecke. Dem Motor steht bei der Drehzahl z. B. eine optimale Durchmischung des Kraftstoffes mit der Luft zur Verfügung und somit findet eine optimale Verbrennung statt. Verändert sich die Drehzahl in's Große verändern sich die Bedingungen durch kürzere Zeiten und die Verbrennung wird unvollkommen. Der spezifische Verbrauch steigt an. Bei kleinerer Drehzahl ist ebenfalls mit einer schlechten Durchmischung des Kraftstoffs zu rechnen und der spezifische Verbrauch ist in der Relation zur Leistung hoch. Es gibt sicherlich noch ein paar Kriterien, die eine Rolle spielen. Aber grundsätzlich sollten meine Ausführungen ausreichen.
    Speedjogy
     
  3. #3 he2lmuth, 18.12.2008
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    Hallo,

    diese Kurve stimmt, sie ist vermutlich von MB.
    Der geringste Verbrauch ergibt sich bei Verwendung des höchsten Ganges und der noch ruckelfreien Motordrehzahl.

    Hellmuth
     
  4. C240T

    C240T Moderator

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    @ Speedjogi:
    Stimmt so auch nicht ganz.
    Der Motor hat beim Punkt/Bereich des höchsten Drehmoments nicht die effizienteste Verbrennung sondern die beste Füllung. Das hat nichts mit der besten Energieausnutzung des Kraftstoffs zu tun! dieser ist primär vom Lambda abhängig.. natürlich auch noch von anderen Faktoren.
    Für den Verbrauch ist, wie Du schon richtig sagst, der spezifische Kraftstoffverbrauch ausschlaggebend. Dieser ist in [g/kWh] angegeben.
    Dieser liegt bei Ottomotoren idR bei 2000-3000 1/min und rund 90% Last am niedrigsten. Dies ist nicht der Punkt des höchsten Drehmoments!

    Richtig schlecht wirds bei geringer Last.
    Das ist mit Abstand der schlechteste Betriebspunkt beim Ottomotor.
    Beim Diesel sieht das anders aus.

    Des weiteren spielt heute weniger die Durchmischung eine Rolle, eine schlechte Gemischaufbereitung/Durchmischung würde sich sofort in erhöhten HC-Emissionen (nicht nur HC natürlich) zeigen, sondern vielmehr sind die Wandwärmeverluste und die mechanischen Verluste das Problem.
    Erstere steigen tendentiell zu niedrigen Drehzahlen, letztere zu höheren.
    Ebenfalls problematisch beim Ottomotor sind die Drosselverluste, gegen die der Motor in 3 der 4 Takte letztendlich ankämpfen muß bei geringer Last.


    Interessant zu diesem Thema ist letztendlich das Muscheldiagramm, da hier der spezifische Verbrauch direkt als "Höhenlinien" dargestellt wird, sodass man direkt sehen kann, in welchem Betriebspunkt der Motor am effizientesten läuft.
    Sowas beispielsweise:
    http://www.motor-talk.de/forum/aktion/Attachment.html?attachmentId=553938
    die Obere Linie stellt die max. Mitteldrucklinie dar, welche Letztendlich die Füllung bzw. den Drehmomentverlauf darstellt.

    Allerdings kann man auch nicht pauschal sagen, dass es sinnvoll ist, möglichst zügig und häufig diesen Bereich anzufahren, da man so häufig einiges an Energie in den Drehmassen "verschleudert" was man bei konstant niedriger Drehzahl mit etwas schlechterem Wirkungsgrad nicht getan hätte.
    Die optimale Fahrweise lässt sich leider einfacher ermitteln und schon gar nicht realisieren.
    Grundsätzlich kann man sagen ist es sinnvoll, miit mittleren Drehzahlen und hoher Last zügig zu beschleunigen und dann gleichmäßig zu fahren.
     
  5. #5 Speedjogy, 18.12.2008
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    Einen schönen guten Abend C240T,
    dass Du ein Guter bist habe ich schon lange gemerkt. Dennoch, wie soll ein Motor den Kraftstoff effizient verbrennen, wenn nicht durch die beste Füllung? Zu einer guten (besten) Füllung ist Lambda 1 unabdingbar, oder? Die ganz Guten behaupten sogar, dass das Gemisch etwas unter Lambda 1 liegen soll (mager). Ich glaube die haben sogar Recht. Bei meinen Erläuterungen versuche ich meistens auf dem Teppich zu bleiben, weil ich davon ausgehe, dass nicht alle Nutzer Maschinenbau studiert haben, sondern ganz normale Schrauber sind, so wie ich.
    Einen wunderschönen Abend
    Speedjogy
     
  6. C240T

    C240T Moderator

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    Die Füllung ist nicht direkt mit der Effizienz der Verbrennung verknüpft... da liegst Du etwas daneben.
    Füllung= Luftmenge im Brennraum. Beim Benziner wird ungefähr Lambda1 gefahren => maximales Moment, bei ansonsten optimalen Parametern.

    Effizienz bedeutet letztendlich einen möglichst geringen spezifischen Verbrauch.
    Was wiederum bedeutet, aus einer gegebenen Menge chem. Energie mgl. viel mechanische Energie zu erzeugen... die wollen wir ja;)
    Umgekehrt sind also alle Verluste wie Mechanische-, Wandwärmeverluste und Drosselverluste der Effizient abträglich, insofern hast Du recht, dass nahe Vollast der Motor effizienter läuft.

    Das max. Moment erreicht man bei etwa Lambda 0,9 (leicht fett), daher auch die Beschleunigungsanreicherung. Die Vollastanreicherung ist meist nötig zur Innenkühlung nötig.

    Am effizientesten (das heisst sparsamsten) läuft ein Otto bei etwa Lambda 1,05. Der Unterschied zum maximal mgl. Moment resultiert u.a. aus der geringeren Durchbrenngeschwindigkeit.
    Leider benötigt der 3-Wege-Kat aber exakt Lambda1 um idealerweise 100% konvertieren zu können. Dadurch wird etwas am Verbrauch verschenkt, zugunsten der Abgaswerte.
     
  7. #7 Colisa Lalia, 18.12.2008
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    Also ich finds schön, wenn C240T so ausführlich erläutert, auch wenn das evtl. 2 mal lesen heißt.

    Ansonsten möchte ich noch anmerken, dass hohe Last viel Gas heißt. Erzählt das mal am Stammtisch(nicht Mercedes Stammtisch). Ich hab da schon mein blaues Wunder erlebt und wurde für völlig bekloppt erklärt.
     
  8. #8 Robiwan, 19.12.2008
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    Meiner Meinung nach ist das größte Problem der heutigen Motorenentwicklung, dass der Motor sparsam UND umweltfreundlich sein muss. Das schließt sich leider oft gegenseitig aus. Je besser der Kraftstoff verbrennt, desto mehr CO2 wird erzeugt. Je heißer er verbrennt, desto mehr Stickoxide werden frei...
     
  9. #9 Copperhead, 19.12.2008
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    Hallo,

    vielen Dank für die ausführlichen Informationen (so hatte ich es mir vorgestellt).

    Wenn ich es richtig verstanden habe, fährt es sich im mittleren Drehzahlbereich
    am sparsamsten und nicht generell bei der Drehzahl mit höchsten Drehmoment.

    Ich habe zu diesen Thema noch einen interessanten Wiki-Eintrag gefunden:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Energiesparende_Fahrweise

    Gruß,

    Copperhead :wink:
     
  10. Jupp

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    Hier nochmal der spezifische Kraftstoffverbrauch eines BMW Motors.
    [​IMG]

    Typisch ist, dass die Zone mit dem optimalen spez. Kraftstoffverbrauch so in dem Bereich aufhört wo das max. Drehmoment anliegt.
    In diesem Fall bei knapp 4000 1/min (da hat der Motor auch sein max. Drehmoment).

    In der Praxis ist es natürlich kaum möglich diese Randbedingungen für eine vergleichsweise lange Zeit beizubehalten.
    Denkt man nun aber ein bischen weiter und stellt sich ein Fahrzeug mit Batterien und einem Benzin/elektrischem Antrieb vor, so würde der Verbrennungsmotor sicherlich konstant in dem Punkt mit dem optimalen spez. Kraftstoffverbrauch betrieben werden. Überschüssige Energie würde in den Akkus zwischengespeichert werden.

    gruss
     
  11. Gyula

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    Hi!
    Man muss nicht alles so kompliziert machen.

    Die Frage war doch, wo der Spritverbrauch am niedrigsten ist. Und Hellmut hat das auf den Punkt gebracht.
    Bei zügigem Beschleunigen knapp oberhal des max. Drehmomentes hochschalten, bis man bei der gewünschten Endgeschwindigkeit angelangt ist. Dann in den höchsten Gang schalten.
    Spritsparender geht es M.E. nach nicht. Sonst natürlich, je niedriger die konstate Geschwindigkeit (auf ebener Bahn) desto weniger Sprit!

    Gyula
     
  12. #12 Colisa Lalia, 22.12.2008
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    @Gyula
    Ja Hellmuth, hat das gut auf den Punkt gebracht. Aber offensichtlich nützt auch das nichts, denn du schreibst ja etwas ganz anderes. Hellmuth gebrauchte die Formulierung "ruckelfreie Motordrehzahl". Das heißt man schaltet bereits dann hoch, wenn im nächst höheren Gang diese ruckelfreie Drehzahl anliegt. Für einen C180 bedeutet das, bei ca 2500 1/Min hochzuschalten. Das ist weit unterhalb des maximalen Drehmomentes.

    Das das ganz doll Spaß macht, hat noch keiner hier behauptet. Aber selbst mit der Wanderdüne beschleunigt man auf diese Weise mehr als die Durchschnittstrantüte vor einem.

    Gruß

    Colisa Lalia
     
  13. Gyula

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    Hi !
    Dem kann ich nicht ganz zustimmen.
    Wenn man, wie du beschrieben hast hochschaltet, wird die Drosselklappe im nächsthöheren Gang unwirschaftlich stark geöffnet, um noch zu beschleunigen. Das hat m.M. nach Hellmut auch nicht geschrieben.

    Meine erwähnte Vorgehensweise ziegt meiner Erfahrung nach die besseren Werte bezüglich Verbrauch.

    Gyula
     
  14. #14 Colisa Lalia, 22.12.2008
    Colisa Lalia

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    @gyula
    Um Dir das nochmalige Leen zu ersparen, zitiere ich.

    Und niedrige Last heißt nun mal man gibt wenig Gas. Damit der Ottomotor sparsam arbeitet, muss die Drosselklappe also auf sein.

    Wenn Du andere Erfahrungen gemacht hast und Deine Angaben in dem Info Kästchen(wie heißt das gleich?) stimmen, dann liegt das nicht daran, dass die Drosselklappe weit öffnet, sondern daran, dass ein Diesel keine hat. Der Diesel saugt also immer die gleiche Menge Luft an(kein Turbo, ohne Nebeneffekte wie Resonanzen etc). Je mehr Gas man gab desto mehr wurde eingespritzt, sprich der Verbrauch stieg. Trotzdem ist es natürlich ein Vorteil möglichst früh den höchsten Gang zu erreichen. Ob das die höhere Einspritzmenge aufwiegt? Vielleicht gibt ja einer zum Turbodiesel mit Common Rail und Pipapo auch noch eine Erläuterung.

    Gruß

    Colisa Lalia
     
  15. Gyula

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    Hi!

    Stimmt, daran hatte ich gar nicht gedacht -Diesel haben i.d.R. keine Drosselklappen...........;-)
    Tut aber wenig zur Sache.....

    Also, am effizientesten läuft der Motor dann, wenn am wenigsten Treibstoff (g) je kw aufgewendet wird..........Ich hoffe, dass wir darin übereinstimmen.
    Das heist aber noch lange nicht, dass der Motor in diesem Bereich (Drehzahl/ Speed) am wenigsten Treibstoff je Kilometer verbraucht.
    Und einzig diese Frage steht hier durch den Threadsetter zur Diskussion (wenn ich ihn richtig verstanden habe).
    Und diese beiden Punkte liegen meilenweit von einander entfernt.

    Beim sparsamen Fahren wird vom Moror keine Spitzenleistungen (kw) abverlangt, sondern genau ds Gegenteil. Bei möglichst geringer Leistung, so weit wie möglich zu kommen. Alle Economy-Rennen basieren darauf, zügig die Zielgeschwindigkeit zu erreichen und dann in den höchsten Gang zu schalten. Klar ist dabei, dass der Motor in diesem Bereich nicht am effizientesten arbeitet!

    Gyula
     
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