Verbraucht ein Verbrennungsmotor bei einer höheren Drehzahl mehr Kraftstoff?
Es geht um einen VW mit Benzinmotor und Automatikgetriebe. Dort gibt es die Modi "D" für normales Fahren und "S" für sportliches Fahren. Im D-Modus ist die Drehzahl meist zwischen 1000 und 2000 rpm, im S-Modus in der Regel oberhalb von 3000 rpm.
Ich war davon ausgegangen, dass ein Verbrennungsmotor bei einer höheren Drehzahl mehr Treibstoff verbraucht. Um das zu überprüfen, habe ich mir jeweils den aktuellen Kraftstoffverbrauch für beide Modi im Bordcomputer anzeigen lassen. Mir ist aufgefallen, dass der Kraftstoffverbrauch im S-Modus nur 0,2 - 0,3 Liter / 100km höher ist als im D-Modus. Und das, obwohl die Drehzahl mehr als doppelt so groß ist.
Wie kann das sein? Verbraucht ein Verbrennungsmotor bei einer höheren Drehzahl mehr Kraftstoff? Wie wird die höhere Drehzahl erreicht, wenn nicht über die Einspritzung von mehr Treibstoff?
4 Antworten
Das hat Folgendes auf sich.
Es gibt zwei Dinge, den den Spritverbrauch maßgeblich beeinflussen
- einmal die Gaspedalstellung
- und einmal die Drehzahl
wobei die Pedalstellung bei weitem den größten Faktor ausmacht. Mit dieser wird bestimmt, wie viel Kraftstoff pro Einspritzung eingespritzt wird. Die Drehzahl gibt an wie viele Einspritzvorgänge pro Minute stattfinden.
Du wirst bei dem Test höchstwahrscheinlich mit annähernd gleichen Stellungen gefahren sein. Weil die Drehzahl nun eben den kleineren Teil ausmacht, hast du da eben nur 0,2 L Mehrverbrauch festgestellt.
Beim Beschleunigen dürftest du hingegen einen größeren Unterschied feststellen. Beim Beschleunigen mit viel Gas (Benziner sollte man immer mit viel Gas beschleunigen) wird wie gesagt viel Benzin eingespritzt. Bei hoher Drehzahl wird folglich viel Benzin bei sehr häufigen Einspritzungvorgängen eingespritzt. Bei tieferer Drehzahl wird viel Benzin bei weniger häufigen Einspritzungen eingespritzt. Ergo würdest du da einen großen Unterschied feststellen.
(Die Variante mit Viertelgas bei hoher Drehzahl zu beschleunigen (was leider immer noch viel zu viele Benzinleute machen) ist in dem Fall nicht zu empfehlen, da dabei die Drosselverluste der Drosselklappen zu groß sind)
Die höhere Drehzahl wird schon durch mehr Luft und mehr Kraftstoff bewirkt, Du bemerkst ja schliesslich auch den höheren Verbrauch.
Dass der Verbrauch nicht so wie von Dir erwartet steigt liegt daran dass es letztendlich darauf ankommt welche Leistung der Motor abgeben muss. Dadurch unterscheidet sich die einzelne Füllmenge von Kraftstoff/Luft.
Wenn der Motor für die gleiche Leistung doppelt so schnell dreht verringert sich einfach die jeweilige Füllmenge der Zylinder was dies eigentlich ausgleichen würde. Nur bei höherer Drehzahl lässt sich der Motor auch schwerer drehen wodurch der leicht höhere Verbrauch kommt.
Der Motor hat durch die höhere Drehzahl zwar höhere Verluste, doch die meisten Motoren erreichen bei höheren Drehzahlen eine etwas höhere Effizienz, was das teilweise wieder ausgleicht.
Dass du nicht auf einmal doppelt soviel Sprit brauchst liegt daran, dass du zwar mit höherer Drehzahl, dafür aber niedrigerem Drehmoment fährst, und dadurch eben nur marginal mehr Sprit einspritzst.
Ansonsten würde das ja bedeuten, dass alleine das Hochdrehen des Motors ohne Last schon soviel Sprit braucht, als würde man in hohen Gängen beschleunigen.
Leistung ist das Stichwort. Leistung entsteht aus Drehmoment und Drehzahl. Drehmoment erzeugt man durch das Einspritzen von Sprit. Die Drehzahl ergibt sich dann. Um eine bestimmte Geschwindigkeit zu erhalten brauchst du eine bestimmte Leistung. Wenn die Drehzahl dann höher ist, ist das Drehmoment dafür geringer. Doppelte Drehzahl bedeutet dann ca. halbes Drehmoment, damit halbe Spritmenge pro Umdrehung und damit ca. die gleiche Spritmenge insgesamt. Da kommen dann nur wie gesagt die höheren Reibungs- und Ladewechselverluste drauf.
ja das ist so.
Zwei Kurbelwellenumdrehungen bedeuten pro Zylinder eine Füllung mit Kraftstoff-Luftgemisch beim Viertaktmotor.
20 Umdrehungen heisst folglich 10 Füllungen, bei 2000 Umdrehungen sind es 1000 Füllungen.
Dazu kommt, dass mit steigender Drehzahl mehr Energie vernichtet wird durch die höhere mechanische Reibung.
Vernichtet wird sie natürlich nicht, sie wird in überschüssige Wärme umgewandelt.
Die meisten Saugmotoren arbeiten am effektivsten um die 2000U/min herum da in dem Bereich schon fast das volle Drehmoment anliegt, die Zylinder noch nicht so oft gefüllt werden und die Reibung sich auch noch in erträglichen Grenzen hält.
Der Verbrauchsunterschied ist mitnichten minimal, hohe Drehzahlen brauchen erheblich mehr Kraftstoff!
Und wie kommt der minimale Unterschied beim Verbrauch zustande?