Variable Kompression - gute Perspektive für CNG

Es tut sich was in den Labors der Auto- und/oder Gasanlagenhersteller? Hier ist Platz für Informationen darüber.

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Backmagic
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Beitrag von Backmagic » 10.01.2017 15:53

Ich denke es ist jedem klar wir sprechen jetzt von variablen wie Hubraum, Verdichtung, Ventilhub, Querschnitt und Längen des Einlass und Auslasskanals/ Ventilhub usw..

Der Diesel ist grade im Winter wenn dann noch Zuheizer von Eberspächer oder Webasto mitlaufen eigentlich ne Mogelpackung was den angegebenen Spritverbrauch angeht.

Kleine Perversion am Rande, Stand der Technik ist man kann ohne weiteres jetzt schon eine Klimaanlage bauen die den Innenraum durch Ausnutzung der Motorabwärme kühlt.
Ohne Antriebsleistung vom Motor. (ein entsprechendes Patent wurde kürzlich für CNG Reisebusse angemeldet)

Verrücktes Paradoxon :-) Nur leider für dem PKW nicht verkäuflich da man warten muss bis der Motor warm ist, und der Kunde wills eben sofort kalt.
Rechne ich sowas in der Theorie mir rein, wäre die Bilanz vom Benziner noch besser.

Da gibts zig Dinge die auf den ersten Blick sicher geglaubtes ad absurdum führen.

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dridders
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Beitrag von dridders » 11.01.2017 08:09

Das der Diesel einen Zuheizer benoetigt um Waerme fuer den Innenraum zu erzeugen zeigt aber allein schonmal das er deutlich weniger Abwaerme erzeugt als der Otto. Es ist zwar immer noch jede Menge, aber es geht bei einem KFZ halt auch jede Menge an die Umwelt verloren, nachdem im Motorraum nichts isoliert ist. Anders wuerde man aber vermutlich die Abwaerme bei hoher Last und sommerlichen Temperaturen nie weg bekommen. Der Zuheizer hat aber halt auch hauptsaechlich im Winter und bei kuerzeren Strecken was zu tun, wo der Otto sein Potential auch nicht ausspielen kann... dank Kraftstoffkondensation beim Benziner oder Zuendunwilligkeiten beim Erdgaser. Im Streckenbetrieb spielt dann eher die Abgasreinigung eine Rolle, aber wie man bei den Direkteinspritzenden Benziner sieht weiss man nicht ob der Otto und CNG davon befreit bleiben wuerden... mit Partikeln haben die Benziner ja jetzt schon deutliche Probleme, und wenn man Magerbetrieb machen wuerde haette man die auch beim NOx ganz schnell.

Angesprochen war hier ja vor allem variable Verdichtung als Vorteil fuer CNG. Und das seh ich nicht. Die Variabilitaet wuerde wenn dem Otto als ganzes helfen, variable Ventilsteuerungen halte ich da aber fuer sinniger, da sehe ich eher Chancen die Drosselverluste zu beseitigen.

Kuehlen durch Waerme ist ja eigentlich schon "uralt", war aber nicht fuer mobilen Einsatz geeignet, konnte also mit den Vibrationen und Bewegungen nicht umgehen. Direkter Start waere dabei denke ich auch das kleinere Problem, das koennte solange der Motor noch nicht warm ist ein kleiner Brenner uebernehmen, der dann spaeter wegschaltet. Der Wirkungsgrad waere womoeglich trotzdem besser als bei der mechanisch vom Motor angetriebenen. Die Unverkaeuflichkeit duerfte also eher im Bereich Platzbedarf und Kosten zu suchen sein.

SparAstra
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Beitrag von SparAstra » 14.01.2017 17:07

"Miller" oder "Atkinson" (frühes oder spätes Einlassvenil schließt) mit einer hohen Grundverdichtung ... und schon hat man sein variables Verdichtungsverhältnis, ganz unkompliziert.

Gruß
SparAstra

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Gulbenkian
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Beitrag von Gulbenkian » 14.01.2017 22:32

dridders hat geschrieben:Der Zuheizer hat aber halt auch hauptsaechlich im Winter und bei kuerzeren Strecken was zu tun, wo der Otto sein Potential auch nicht ausspielen kann...
Nur bringt der Zuheizer fast nichts. Musste letztens ein paar Tage Golf und Touran TDI fahren. Die Dinger sind oft nach 20min noch nicht warm gewesen. Dazu war der Verbrauch unterirdisch schlecht. Klar, wenn Zuheizer und Sitzheizung volle Kanne laufen. Dann lieber weiter CNG und Benzin :razz:
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Gastra
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Beitrag von Gastra » 15.01.2018 18:32

SparAstra hat geschrieben:"Miller" oder "Atkinson" (frühes oder spätes Einlassvenil schließt) mit einer hohen Grundverdichtung ... und schon hat man sein variables Verdichtungsverhältnis, ganz unkompliziert.

Gruß
SparAstra
bei nem vollvariablen Ventiltrieb kann ich Millersteuerzeiten nutzen um die Füllung zu begrenzen, das ist wesentlich ökonimischer als eine Drosselklappe. Mein effektives Verdichtungsverhältnis nimmt dabei ab, hierdurch entsteht ein Wirkungsgradverlust welcher einen Teil der Einsparung wieder aufhebt. Idealerweise nutzt man die geringere Füllung um mit einem einstellbaren variablen Verdichtungsverhältnis den Kompressionsendruck wieder auf das maximale Niveau anzuheben, hierdurch ergibt sich eine erhebliche Wirkungsgradsteigerung. Das ist nur durch mechaischen Zusatzaufwand darstelbar und nicht durch Anhebung des Ladedrucks (dann hätten wir ja wieder mehr Leistung die wir bei Teillast gar nicht wollen).

Gruß
Dominik

SparAstra
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Beitrag von SparAstra » 18.01.2018 19:26

Genau das hatte ich mit dem "Millern" gemeint. Das "vollvariabel" habe ich mir bei meiner Beschreibung gespart.

Siehe den aktuellen VW-Miller: Verdichtung 12.5 Vollvariabler Ventiltrieb und variable Turbinengeometrie. Das ist motorentechnisch top.
Gastra hat geschrieben:
bei nem vollvariablen Ventiltrieb kann ich Millersteuerzeiten nutzen um die Füllung zu begrenzen, das ist wesentlich ökonimischer als eine Drosselklappe. Mein effektives Verdichtungsverhältnis nimmt dabei ab, hierdurch entsteht ein Wirkungsgradverlust welcher einen Teil der Einsparung wieder aufhebt. Idealerweise nutzt man die geringere Füllung um mit einem einstellbaren variablen Verdichtungsverhältnis den Kompressionsendruck wieder auf das maximale Niveau anzuheben, hierdurch ergibt sich eine erhebliche Wirkungsgradsteigerung. Das ist nur durch mechaischen Zusatzaufwand darstelbar und nicht durch Anhebung des Ladedrucks (dann hätten wir ja wieder mehr Leistung die wir bei Teillast gar nicht wollen).

Gruß
Dominik

Robert
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Beitrag von Robert » 18.01.2018 19:51

Gulbenkian hat geschrieben: Nur bringt der Zuheizer fast nichts. Musste letztens ein paar Tage Golf und Touran TDI fahren. Die Dinger sind oft nach 20min noch nicht warm gewesen. Dazu war der Verbrauch unterirdisch schlecht. Klar, wenn Zuheizer und Sitzheizung volle Kanne laufen. Dann lieber weiter CNG und Benzin :razz:
Was meinst du mit "fast nichts"?
Bei der ersten Generation der Diesel Hochdruckeinspritzung (Ende der 90er) hat man gerne Zuheizer verbaut, die ein Standheizungsmodul waren und das Kühlwasser geheizt haben. Heute verbaut man eigentlich nur noch elektrische Zuheizer nach dem "Fön-Prinzip" für den Innenraum.
Ansonsten ist richtig, Diesel auf Kurzstrecke, vor allem im Winter ... das macht keinen Sinn. Allerdings betreiben wir alle unsere Fahrzeuge auch gerne mal nicht ideal, einfach weil wir nicht 5 Fahrzeuge vor der Tür uns leisten können ... je nach Anforderung.

Zur variablen Verdichtung: Ich denke schon, dass es was bringen würde. Aber unterm Strich bringt das niemand kostengünstig und zuverlässig auf die Reihe. Und da geht es um Mechanik, die man schon vor 50 Jahren konstruieren konnte. Echte Fortschritte sind da einfach nicht zu erwarten.

Gastra
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Beitrag von Gastra » 19.01.2018 13:36

SparAstra hat geschrieben:Genau das hatte ich mit dem "Millern" gemeint. Das "vollvariabel" habe ich mir bei meiner Beschreibung gespart.

Siehe den aktuellen VW-Miller: Verdichtung 12.5 Vollvariabler Ventiltrieb und variable Turbinengeometrie. Das ist motorentechnisch top.
Gastra hat geschrieben:
bei nem vollvariablen Ventiltrieb kann ich Millersteuerzeiten nutzen um die Füllung zu begrenzen, das ist wesentlich ökonimischer als eine Drosselklappe. Mein effektives Verdichtungsverhältnis nimmt dabei ab, hierdurch entsteht ein Wirkungsgradverlust welcher einen Teil der Einsparung wieder aufhebt. Idealerweise nutzt man die geringere Füllung um mit einem einstellbaren variablen Verdichtungsverhältnis den Kompressionsendruck wieder auf das maximale Niveau anzuheben, hierdurch ergibt sich eine erhebliche Wirkungsgradsteigerung. Das ist nur durch mechaischen Zusatzaufwand darstelbar und nicht durch Anhebung des Ladedrucks (dann hätten wir ja wieder mehr Leistung die wir bei Teillast gar nicht wollen).

Gruß
Dominik

das Bessere ist der Feind des Guten...Auch bei dem genannten Motor ließe sich der Teillastwirkungsgrad deutlich verbessern wenn das Verdichtungsverhältnis im Teillastbetrieb angehoben würde. Der Hauptgrund hierfür ist der bessere Prozesswirkungsgrad, ein weiterer wichtiger Grund ist die schnellere Umsetzung (Brenngeshwindigkeit) welche im Teillastbetrieb ansonsten deutlich niedriger liegt als bei Volllast.

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