Warum stirbt Diesel nicht so schnell ab?

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#1

Hallo,
warum ist das denn so, dass ein Diesel nicht so schnell abgewürgt werden kann wie ein Benziner bei vergleichbarer Motorleistung?
Also beim Diesel habe ich immer einen Luftüberschuss im Zylinder um die durch Kompression entstehende und nötige Wärme zu erzeugen. Das heißt, ich kann also auch in niedrigeren Drehzahlen schon mehr Kraftstoff einspritzten, weil ja mehr Sauerstoff zur Verbrennung zur Verfügung steht als beim Benziner. Beim Benziner darf ja nicht so viel Luft in niedrigen Drehzahlen komprimiert werden, weil sonst das Benzin unkontrolliert verbrennt. Wenn die Drehzahlen höher werden kann man ja auch dort mehr Luft komprimieren, weil ja dann die Zündung schneller erfolgt.

Also jetzt nochmal zum eigentlichen Problem:
Wenn ich doch beim Diesel im Standgas mehr einspritze, dann müsste doch im Standgas die Drehzahl höher sein als beim Benziner.
Sie sind aber alle zwischen 800 und 1000 U/min.
Das heißt für mich, dass es irgend eine Regelung gibt, die das Standgas bei Bedarf erhöht, sprich wenn Last auf den Diesel kommt, dann wird ja die Drehzahl erniedrigt, nun muss es aber eine Vorrichtung geben, die dann bis zu einem gewissen Grad versucht das Standumdrehung auf 800 U/min zu halten.
Dann wäre die Erklärung einfach. Der Benziner stirbt ab, weil bei 800 U/min nicht so viel eingespritzt werden kann, weil nicht so viel Sauerstoff im Zylinder ist, wie beim Diesel, der ja mit Luftüberschuss fährt.

Stimmt das also, dass es eine Vorrichtung im Auto gibt, dass verhindert, dass die Drehzahl unter eine gewisse Grenze fällt?
Zumindest bis zu einem gewissen Grad verhindert, dass die Drehzahl unter ein Minimum fällt.

Vielen Dank
Gruß
Tim

#2

Hallo!

Mir fallen auf die Schnelle erstmal 2 Sachen ein:

Erstens dürfte beim Diesel die Schwungscheibe des Motors viel schwerer sein, als bei einem vergleichbaren Benzinmotor.
Das ist sicher der Hauptgrund, allerdings kommt man damit auch etwas langsamer in Fahrt, wenn man an der Kreuzung mal einen Kavaliersstart hinlegt. Oder zumindest versucht, das geht beim Diesel nicht wirklich.

  1. ist der Dieselmotor durch die im Vergleich zum Benziner „langsame“ Verbrennung des Kraftstoffes grundsätzlich nicht für hohe Drehzahlen geeignet.
    So bei 5000 U/ min. ist Ende, mehr geht nicht.
    Deshalb werden die Steuerzeiten des Dieselmotors auch so ausgelegt,
    dass der Motor im Vergleich zum Benziner in niedrigen Drehzahlen mehr Luft bekommt,bzw. auch im Motor behält.

Das ist jetzt schwierig zu erklären,
man kann einen „normalen“ Motor immer nur für einen bestimmten Drehzahlbereich optimal auslegen.
Beim Diesel sind das halt die niedrigen Drehzahlen, und da geht der dann richtig gut.
Und wenn dem Diesel bei hohen Drehzahlen die Luft ausgeht, ist da dann meist ein Turbo dran, der kräftig Luft in den Motor hineindrückt.

Und als letztes fällt mir noch ein, dass die Dieselmotore meist „Langhuber“ sind.
Das bedeutet beim Langhuber, dass die Kolben vom Durchmesser kleiner sind, und einen längeren Weg von oben bis unten zurücklegen. Im Vergleich zum Benziner. (ob das heute noch so üblich ist, weiss ich nicht sicher)

Das hat auch etwas mit dem Anfahrverhalten des Motores zu tun.
Die ganzen Kräfte, welche bei jedem Betriebszustand des Motores auf die Kurbelwelle wirken, musste ich in meiner Berufsausbildung bis zum Erbrechen berechnen.

Grüße, Steffen!

#3

Hallo,

also die Schwungscheibe würde ich ausschließen, weil man ja merkt, auch wenn man die Kupplung ein bisschen am Schleifpunkt gehalten hat, zum Beispiel am Berg, dass der Motor immer noch Kraftvoll anzieht.
Das liegt doch eigentlich daran, dass das Drehmoment durch die längeren Hubwege, größer ist.

Beim Benziner kann man doch die Hubwege nicht so lang machen, weil man dann ja, weil der Benziner doch besser in höheren Drehzahlen arbeitet, öfter kleine Portionen Benzin einspritzen möchte um keine Probleme mit der Klopffestigkeit zu bekommen, wenn man die Portion zu groß macht und damit das Benzin vom Anfang der Befüllung zu lange in der heißen Sauerstoffatmosphäre ist.

Bei kürzeren Hubwegen ist zwar das Drehmoment nicht so hoch, aber durch das öftere „Abholen von Sprit“ und dabei nicht so großen Portionen bleiben die Verluste durch zu frühes Verbrennen gering.

Klingt das plausibel?

Nochmal kurz zu der Vorrichtung, die die Leerlaufdrehzahl in einem gewissen Grad konstant hält. Das gibt es doch nicht, oder?
Die Leerlaufdrehzahl wird doch dadurch bestimmt, wie hoch die Grundbefüllung an Sprit sein muss, um gerade noch ein zündfähiges Gemisch zu erhalten, oder?

#4

Hallo Tim,

Das liegt doch eigentlich daran, dass das Drehmoment durch die
längeren Hubwege, größer ist.

Das (mittlere) Drehmoment errechnet sich aus dem Produkt von Mitteldruck und Hub volumen. Die Erklärung mit dem längeren Hubweg führt nicht weiter.
Gruß
Karl

#5

Hallo!

Also ich hab heute mal bischen in meinen alten Berufsschulbüchern gestöbert.

also die Schwungscheibe würde ich ausschließen, weil man ja
merkt, auch wenn man die Kupplung ein bisschen am Schleifpunkt
gehalten hat, zum Beispiel am Berg, dass der Motor immer noch
Kraftvoll anzieht.
Das liegt doch eigentlich daran, dass das Drehmoment durch die
längeren Hubwege, größer ist.

Habe ich auch erst gedacht, weil ja der Hebel an der Kurbelwelle länger ist.
Dafür ist dann aber der Kolben kleiner.
Die Formel vom K-H- Schönfeld stimmt.

Beim Benziner kann man doch die Hubwege nicht so lang machen,
weil man dann ja, weil der Benziner doch besser in höheren
Drehzahlen arbeitet, öfter kleine Portionen Benzin einspritzen
möchte um keine Probleme mit der Klopffestigkeit zu bekommen,
wenn man die Portion zu groß macht und damit das Benzin vom
Anfang der Befüllung zu lange in der heißen
Sauerstoffatmosphäre ist.

Nein, beim Benziner-Langhuber ist das Problem die Kolbengeschwindigkeit.
20m /s sind schnell erreicht, und das ist eine technische Grenze.

Bei kürzeren Hubwegen ist zwar das Drehmoment nicht so hoch,
aber durch das öftere „Abholen von Sprit“ und dabei nicht so
großen Portionen bleiben die Verluste durch zu frühes
Verbrennen gering.

Klingt das plausibel?

Nein, der Hubraum und damit die Spritmenge bleibt ja gleich.

Nochmal kurz zu der Vorrichtung, die die Leerlaufdrehzahl in
einem gewissen Grad konstant hält. Das gibt es doch nicht,
oder?
Die Leerlaufdrehzahl wird doch dadurch bestimmt, wie hoch die
Grundbefüllung an Sprit sein muss, um gerade noch ein
zündfähiges Gemisch zu erhalten, oder?

Also Dieselmotore haben eine Leerlaufregelung.
Ich habe mir in meinem Schulbuch das mal angesehen, bei einer mech. Einspritzpumpe. Mechanischer Zweistufenregler nennt sich das da.
Wenn die Leerlaufdrehzahl aus irgendwelchen Gründen sinkt,
versucht er, den Drehzahl-Sollwert durch eine höhere Einspritzmenge wieder zu erreichen. Zumindest in gewissen Grenzen.

Das selbe gibt es auch bei Benzinmotoren mit Einspritzanlagen,
da wird aber durch einen Stellmotor die Drosselklappe etwas geöffnet.

Grüße, Steffen!

#6

Hallo,

Also Dieselmotore haben eine Leerlaufregelung.

Das selbe gibt es auch bei Benzinmotoren mit Einspritzanlagen,
da wird aber durch einen Stellmotor die Drosselklappe etwas
geöffnet.

Das kann man wunderbar bei folgendem Fahrzustand beobachten:
Fünfter Gang, nicht ausgekuppelt bei leichtem Gefälle. Man richtet sich auf Anhalten ein, die Drehzahl unter „Leerlauf“ fällt, denkt die „dumme“ Elektronik, gleich würde der Motor abgewürgt (wird aber wegen Gefälle nicht) und gibt Gas. Denkt der schlaue Fahrer : Nanu, ich hab doch kein Gas gegeben!
Gruß
Karl

#7

Noch weiter:
Hallo!

warum ist das denn so, dass ein Diesel nicht so schnell abgewürgt :werden kann wie ein Benziner bei vergleichbarer Motorleistung?

Wenn ich diese Frage mal ganz genau zerlege,
und unterstelle, dass es sich um einen Dieselmotor ohne Turbo handelt,
welcher die gleiche Leistung hat, wie ein Benziner,
muss der einen grösseren Hubraum haben.
Ansonsten hätte er nicht die gleiche Leistung.
(Z. B. der uralte VW-Motor mit 1,5 Ltr Hubraum hatte 70 oder 75 Ps.
Aus dem selben Motor hat man dann mal einen Diesel gebaut, der hatte nur 50 PS)
Etwa in dem Verhältnis müsste sich der Hubraum bewegen, wenn man Motore gleicher Leistung vergleicht.
Das bedeutet, dass ein Dieselmotor ohne Turbo so 2/3 bis 1/4 mehr Hubraum hat, um auf die gleiche Leistung wie ein normaler, alltagstauglicher Benziner zu kommen.

Und das mehr an Hubraum bringt dann auch mehr Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen.
Das passt auch mit der Formel vom K-H. zusammen.

Wie es bei Turbodieseln aussieht weiss ich nicht genau,
kommt darauf an, ob der Turbo bei so niedrigen Drehzahlen schon richtig arbeitet. Glaube ich aber kaum.

Grüße, Steffen!

#8

Beim Benziner kann man doch die Hubwege nicht so lang machen,
weil man dann ja, weil der Benziner doch besser in höheren
Drehzahlen arbeitet, öfter kleine Portionen Benzin einspritzen
möchte um keine Probleme mit der Klopffestigkeit zu bekommen,
wenn man die Portion zu groß macht und damit das Benzin vom
Anfang der Befüllung zu lange in der heißen
Sauerstoffatmosphäre ist.

Nein, beim Benziner-Langhuber ist das Problem die
Kolbengeschwindigkeit.
20m /s sind schnell erreicht, und das ist eine technische
Grenze.

Warum ist das die technische Grenze? Werden sonst Reibungsverluste und eventuelle kleine Unwucht zu Problemen? Oder ist das dann der Zündverzug beim Benziner?
Ja, aber wenn man doch den Hebelarm kürzer macht und die Kolbengeschwindigkeit gleich bleibt, dann hat man doch eine höhere Umdrehung pro Mintute und kann öfter einspritzen.
Beim Diesel ist ja aufgrund des Zündverzuges die Kolbengeschwindigkeit bestimmt geringer und man muss die Hebelarme länger machen, damit die Kolbengeschwindigkeit nicht zu groß werden muss.

Bei kürzeren Hubwegen ist zwar das Drehmoment nicht so hoch,
aber durch das öftere „Abholen von Sprit“ und dabei nicht so
großen Portionen bleiben die Verluste durch zu frühes
Verbrennen gering.

Klingt das plausibel?

Nein, der Hubraum und damit die Spritmenge bleibt ja gleich.

Beim Benziner ist die Luftmenge doch variabel, das heißt doch, dass die Drosselklappe die Menge an Luft regelt. Also bleibt der Hubraum zwar gleich, aber die Befüllung ist abhängig von der Leistung, da ja der Lambda-Wert erfüllt sein muss.

Nochmal kurz zu der Vorrichtung, die die Leerlaufdrehzahl in
einem gewissen Grad konstant hält. Das gibt es doch nicht,
oder?
Die Leerlaufdrehzahl wird doch dadurch bestimmt, wie hoch die
Grundbefüllung an Sprit sein muss, um gerade noch ein
zündfähiges Gemisch zu erhalten, oder?

Also Dieselmotore haben eine Leerlaufregelung.
Ich habe mir in meinem Schulbuch das mal angesehen, bei einer
mech. Einspritzpumpe. Mechanischer Zweistufenregler nennt sich
das da.
Wenn die Leerlaufdrehzahl aus irgendwelchen Gründen sinkt,
versucht er, den Drehzahl-Sollwert durch eine höhere
Einspritzmenge wieder zu erreichen. Zumindest in gewissen
Grenzen.

Das selbe gibt es auch bei Benzinmotoren mit Einspritzanlagen,
da wird aber durch einen Stellmotor die Drosselklappe etwas
geöffnet.

Also müsste doch jetzt mit diese Einrichtung Diesel und Benziner gleich wenig „abwürgbar“ sein, da ja zur Not diese Vorrichtung das Gas/Leistung erhöht.
Ich kann aber aus Erfahrung sagen, dass diese modernen Direkteinspritzer Benziner schneller abgewürgt sind als die größte Dieselgruke mit nur halb soviel PS.
Das Drehmoment kann nur größer sein beim Diesel, und das geht nur über den Hebelarm. Oder was, ganz konkret, sorgt jetzt für das große Anfangsdrehmoment beim Diesel, sodass die Leistung größer ist als Beim Benziner und nicht so leit abstirbt?

Vielen Dank
Gruß
Tim

#9

Hallo Tim,

Ich kann aber aus Erfahrung sagen, dass diese modernen
Direkteinspritzer Benziner schneller abgewürgt sind als die
größte Dieselgruke mit nur halb soviel PS.
Das Drehmoment kann nur größer sein beim Diesel, und das geht
nur über den Hebelarm. Oder was, ganz konkret, sorgt jetzt für
das große Anfangsdrehmoment beim Diesel, sodass die Leistung
größer ist als Beim Benziner und nicht so leit abstirbt?

Beschaff dir doch mal die Daten der Fahrzeuge, an denen du diese Beobachtung gemacht hast und überprüfe deine These.
Gruß
Karl