Motor & Antrieb - Technische Diskussion über die Grundlagen

[DerDuke]

Zur Normierung (wie du sie gemacht hast) meine ich, dass man damit 2 Motoren vergleichen kann (ohne jedoch das Getriebe zu berücksichtigen).
2 Motoren (einer mit einer max. Leistung bei 4000, der andere bei rund 6000U/min) zu vergleichen hinkt ein wenig, wenn man das Getriebe bzw. die Getriebeübersetzung nicht berücksichtigt. Bei oben genanntem Beispiel müsste man ja die Drehmomentwerte beim Benziner mit 1,5 multiplizieren bzw. beim Diesel durch diesen Wert dividieren und mit den Drehzahlen genau anders rum... wenn der Benziner in einem gewissen Fahrzeug aber nicht um den Faktor 1,5 kürzer übersetzt ist sondern nur um den Faktor 1,2 sieht es halt in den einzelnen Gängen anders aus... (darum würd ich die Normierung eher mit nem Durchschnittswert des Übersetzungsverhältnisses machen, das sagt meiner Meinung nach einfach mehr aus.

Zum Thema Drehmomentkurven - ich hab hierzu auch keinen allgemein gültigen Link - hab aber schon des öfteren gelesen, dass die Werkskurven eben so ermittelt werden, dass die Motoren zuerst auf max. Drehzahl gebracht werden und die Drehmomentwerte dann beim Verringern der Drehzahl ermittelt werden. Aus diesem Grund unterscheiden sich die Kurven von jenen auf Leistungsprüfständen auch teilweise erheblich. Vom 2.0 TDI habe ich einige Leistungsprüfstandskurven im Kopf, bei welchen das max. Drehmoment immer erst im Bereich von 2200 bis 2300U/min anlag (und nicht wie angegeben bei 1750U/min) - eben aus dem Grund, weil von unten rauf beschleunigt wurde. Rein gefühlsmäßig würd ich auch beim Raufbeschleunigen davon ausgehen, dass beim 1.8 TSI das max. Drehmoment auf nem Leistungsprüfstand erst so im Bereich von 2000 bis 2500U/min anliegen wird (aber das ist eine Vermutung). Der K03 Lader ist ja bis gut 150kW ausgelegt, von da her wundert es schon etwas, dass er schon bei 1500U/min ohne VTG das max. Drehmoment produzieren kann (aber da bin ich kein Experte für) - ich bezeifle aber, dass selbst wenn man bei 1000U/min Vollgas gibt schon bei 1500U/min das max. Drehmoment aliegt.

Ich hab vom BMW 123d da eine offizielle Kurve von BMW bezüglich Ladedruck gesehen (ich find die aber grad nimma), da war auch zu sehen, dass es im höchstne Gang ein paar Sekunden zwischen max. Leistungsabfrage und dem Erreichen des max. Drehmoments dauert...

Wie dem auch sei - vielleicht gibts ja noch ein paar Fragen zu dem Thema?

[TheBlackOct]

Hallo zusammen,

ich habe die Diskussion sehr interessiert verfolgt. Ich gehöre aber auch zu denen die keine Spezialisten auf diesem Gebiet sind. Daher bislang auch keinen Disskussionsbeitrag. Informativ waren die Beiträge aber allemal.

Ich habe mir die Tabellen von Lani angesehen (vielen Dank dafür) und auf einen Vergleich zwischen dem 2.0 TDI CR DSG mit dem 1.8 TSI DSG adaptiert. Ich habe dabei die offiziellen Werte von der Skoda Homepage bzgl. Übersetzungen (Getriebe, Achse) verwendet. Einige werden sagen den Vergleich kann/darf man nicht anstellen. Dennoch gibt es für den TDI halt derzeit nur ein 6-Gang DSG, für den TSI hingegen eines in 7-Gang-Ausführung.

Herausgekommen ist die Tabelle im Anhang.

Auffällig sind die langen Übersetzungen des 6. und 7. Ganges beim 1.8. Speziell der 6. Gang ist länger ausgelegt als erwartet (erwartete Höchstgeschwindigkeit bei 6200/min: ca. 242 km/h?!). Da ich meinen erst im November bekomme kann ich nicht sagen ob die Werte der Praxis entsprechen. Aber auch das Schaltmodell ist sehr lang übersetzt. Hat da jemand Input aus der Praxis?

Weiter ist zu sehen, dass der TDI seine Höchstgeschwindigkeit im letzten (also 6.) Gang erreicht, der TSI jedoch im vorletzten. Bei den Fahrzeugen mit Schaltgetrieben ist das ebenso. Legt hier Skoda die Diesel kürzer aus (Spargang für Benziner, nicht Diesel)?

Was mich persönlich sehr überrascht ist die Tatsache, dass eine hohe Radzugkraft beim TSI ab dem 2. Gang bereits bei deutlich geringerer Drehzahl anliegt. Dafür erreicht der TDI einen höheren Maximalwert in den ersten drei Gängen.

Und jetzt freue ich mich auf Eure Kommentare.

Viele Grüße
Ralf

[Segafrendo]

Auffällig sind die langen Übersetzungen des 6. und 7. Ganges beim 1.8. Speziell der 6. Gang ist länger ausgelegt als erwartet (erwartete Höchstgeschwindigkeit bei 6200/min: ca. 242 km/h?!).

Wir def. nicht so sein. Cw-Wert und Stirnfläche werden Dir einen Strich durch die Rechnung machen. Kannst gerne meine Exeltabellen zur Leistungsberechnung selber nachrechnen:

Habs selber mal nachgerechnet:

Masse Fahrzeug m: 1400kg
Stirnfläche A: 2,18m²
Luftwiderstandsbeiwert Cw: 0,3
Geschwindigkeit vmax des Fahrzeugs: 222 km/h (61,67m/s)

Ergebnis:

Rollwiderstand Fr: 206,01N
Luftwiderstand Fl: 1497,184033N
benötigte Motorleistung P bei vmax: 120,79kW (164,56PS)

Dürfte also schwer werden mit den 242km/h.

[Lani]

Der 6. Gang ist wie bei vielen stärkeren Benzinern als reiner Spargang ausgelegt, Stichwort " Overdrive ". Hatte mir dazu mal den Vergleich beim E46 330d und 330i angeschaut. Auch hier war's so, das im 5. Gang die Vmax erreicht wird, der letzte Gang ähnlich ausgelegt war wie beim 1.8 TSI.
Finde deshalb auch die Elastizitätsmessung etwas " unfair ". Der TDI hat keinen dermaßen auf Sparsam ausgelegten 6. Gang, wie der 1.8 TSI es hat. Kein Wunder also, dass dieser nicht besser abschneiden kann.
Hab mich auch schon etwas mit DerDuke darüber unterhalten. Normalerweise erwartet man von einem Benzinergetriebe, dass dieses in etwa 40-50% kürzer übersetzt ist, wie bei einem vergleichbarem Diesel ( Pmax Diesel ~4000min-¹, Pmax Benzin ~6000min-¹ ). Zwischen 1.8 TSI 6G HS und 2.0 TDI 103kW 6G HS sind es zwischen 15-20%, die 15% treffen auf den 6. Gang zu.

War neulich mal auf der Autobahn ( A1 Richtung Trier ), Heimfahrt vom Phantasialand. Samstag abend, 21°°, sprich freie Bahn. Mit vier Leuten an Board hab ich auf ( meines Erachtens ) geraden Strecke 236km/h erreicht und gehalten, im 6. Gang. Dabei drehte der Motor bei ~5100min-¹. Also die theoretischen Werte passen mit der Praxis überein.

Wegen dem DSG-Getriebe: Natürlich ist der Vergleich berechtigt. VW bietet für die stärkeren Benziner und Diesel eben kein 7-Gang-DSG an, wie es bei Audi der Fall ist. Hier muss man in den Automatikversionen halt das Verfügbare nehmen, für den 1.8 TSI eben das 7-Gang, für den 2.0 TDI das 6-Gang DSG.

[RolandvonBremen]

Den Tiefgang von Lani erreiche ich nicht. Trotzdem mal ein eher heuristischer Einwurf zu diesem Beitrag.

Das Motordrehmoment wird soweit ich weiß beim "Runterbremsen" ermittelt - sprich der Turbolader war bzw. ist schon auf Drehzahl und bei der Verringerung der Drehzahl wird dann das mögliche Drehmoment ermittelt.

Der 1,9 TDI belohnt etwas "Zwischengas" (ich weiss das ist nicht ganz der richtige Begriff, weil nur für den Tubo und nicht für die Kurbelwelle), wenn man an der Ampel vor dem Einkuppeln den Turbolader mit einem kleinen Tipp auf das Gaspedal auf Drehzahl bringt mit dem Rallye Licht (ESP).

Das ist mit Sicherheit nicht in den Drehmoment-Kurven erfasst, schafft aber "Fahrfreude".

[Lani]

Habe mich in der Zwischenzeit auch etwas mit DerDuke unterhalten, und auch versucht das ganze Thema auch noch tiefgründiger zu erforschen. Es geht sich um die Diskussion Turbolader und die Zeit ( "Turboloch" ), bis das volle Drehmoment erreicht wird. Beim Vergleich Saug- und Turbomotor werden lediglich die direkten und maximalen Drehmomentwerte angesehen, das Turboloch wird angesprochen ( Gedenksekunde ), aber nie mit unmittelbaren Zahlen beziffert. So sieht man in den Drehmomentkurven zwar einen teils deutlichen Vorteil, in der Praxis hingegen ist man gelegentlich etwas enttäuscht, dass der Motor " nicht aus den Puschen " kommt.
Hier findet man weiter unten im Text zumindest eine Angabe zum 1.8 TSI. Hier wird von 1,2s bei 2000min-¹ geschrieben, beim direkten Vorgänger 1.8T 20V ist die Rede von 1,7s. Ich werde, sofern es meine Zeit zulässt, mal etwas weiter recherchieren, und vielleicht Werte und Kurven für andere Motoren finden.

[jolep]

Ich bin in der letzten Zeit ebenfalls am Rechnen, hauptsächlich für den 1.6 CR TDI.

Wenn ich die beliebte "Elasitizitätsmessung" nachrechne, dann müsste der 1.6 TDI von 80 bis 120 im 5.Gang in 14.1sec, im 4.Gang in 10.2 Sekunden beschleunigen. Ich habe nirgendwo Werte für einen Octavia mit diesem Motor gefunden, aber kann mich an einen Wert beim Golf VI von 11 Sekunden (4.Gang) erinnern. Das kann eigentlich nur den Grund haben, dass das Drehmoment von unten weg doch kleiner ist als in den Diagrammen angegeben (also quasi das beliebte Turboloch).

Das ist auch dadurch zu untermauern, dass eigentlich bei 1000 U/min mit ca. 120Nm genug Drehmoment da sein dürfte, um loszukommen. Trotzdem liest man von vielen Leuten, dass unter 1500 quasi nichts vorwärts geht.

Ich kann das selber leider noch nicht überprüfen, bekomme meinen erst im Dezember.

[Lani]

Der Golf VI scheint in den meissten Motorvarianten länger übersetzt zu sein wie der Octavia. Leider stellt Volkswagen keine Datenblätter mit den Getriebeabstufungen online zur Verfügung, um dies mal zu Überprüfen. Aber diese Tatsache könnte schon für die etwas schlechtere Zeit verantwortlich sein.

Ich frage mich allerdings gerade, wie du die Elastizitätsmessung " nachgerechnet " hast. Es ist mit Sicherheit möglich ( unter Berücksichtigung der Fahrwiderstände Luft / Reifen, des Drehmomentverlaufes und der dazu benötigten Zeit ), nur stell ich mir das grade als etwas kompliziert vor, vor allem was das Thema " Turboloch " angeht. Der 1.8 TSI benötigt 1,2 Sekunden, bis er den vollen Ladedruck und somit das maximale Drehmoment zur Verfügung stellt. Wie's beim 1.6 CR TDI aussiehet weiss ich nicht.

Als " Elastizitätsmessung " gibt man ja gerne 60-100km/h im 4. ( falls 6-Gang HS: auch 5. ) Gang, 80-120km/h im 5. ( und wenn vorhanden 6. ) Gang an. Für den Golf IV 1.9 PD TDI ( 74kW ) waren 7,1s für 60-100km/h in Gang 4, sowie 11,0s für 80-120km/h im 5. Gang angegeben. Diese Werte erreich ich auch mit meinem Octavia 1.8 TSI, bei ( fast ) gleichem Motordrehmoment und ( fast ) gleicher Übersetzung ( Gang 5 TDI = Gang 6 TSI ).

Vielleicht kann man ja mal eine Liste erstellen mit Elastizitätsmessungen der verschiedenen Motoren. Hier kann gerne die Fachliteratur genommen und vielleicht in der Praxis reproduziert werden. Dass Praxiswerte, die man selber gemessen hat, nicht 100% genau sind kann ja berücksichtigt werden. Auf ein paar Zehntel kommt es auch im Alltag nicht an .
Man kann sich zwar anhand der eigenen "Erfahr"ungen Vergleiche mit ähnlich starken Motoren denken ( siehe Radzugkraftdiagramme ), aber für einen MPI-Fahrer wird der Vergleich zum TDI oder TSI nicht direkt möglich sein.

[picomint]

Also die Elastizität und die Verzögerungen durch den Ladedruckaufbau bei Turbomotoren, kann man nur durch die Erhebung von präzisen Daten richtig einschätzen und darstellen. Berichte von Meßfahrten aus Zeitschriften ergeben oft andere Werte und sind dafür wohl zu ungenau und auch viel zu unvollständig. Mich stört z. B. immer, dass die Elastizität von 60 km/h auf 100 km/h bzw. von 80 km/h auf 120 km/h nur im 4./5 Gang bzw 5./6. Gang "gemessen" wird. Das ist für meine Fahrpraxis nämlich unzutreffend. Wenn es schnell gehen muss, dann nehme ich dafür den 3. Gang - dass soll aber nur ein Beispiel sein.

Man sollte konkrete Testszenarien und Pläne entwickeln, genau festlegen welche Daten gemessen werden sollen, die entsprechenden Meßwertblöcke konfigurieren und die Testszenarien dann in der Praxis bei Meßfahrten exakt durchfahren. VCDS ist dafür ein gutes Werkzeug.

[jolep]

Ich frage mich allerdings gerade, wie du die Elastizitätsmessung " nachgerechnet " hast

Nun ja, wie du richtig vermutest, über die Fahrwiderstände, linearisierte Drehmomentkurve, ein kleines C-Progrämmchen. Ist natürlich nicht mehr als eine theoretische Abschätzung, und genau das Ansprechverhalten des Motors und Turboladers fehlt natürlich in so einer Abschätzung. Ich habe auch keinerlei Trägheitsmoment der Reifen und Motormassen drin.

Vielleicht kann man den theoretischen Wert so erreichen : Voll aufs Gas steigen - Bremse drücken, so dass man bei 80 bleibt - und dann Bremse und Stoppuhr gleichzeitig los

Aber ich kann dir noch die theoretischen Werte für 60-100 nachliefern (alles für den 1.6 CR TDI)
3. Gang : 6.7 s
4. Gang : 9.2 s
5. Gang : 13.8 s

jolep