unterschiedl. Charakteristiken Commonrail vs. PD

Hallo,

eine Sache beschäftigt mich seit längerer Zeit und mangels Fachwissen kann ich mir diese nicht plausibel beantworten.

Hintergrund sind meine Fahrerfahrungen von 1,9PD 110 kw sowie 2,0d CR.

Die Charakteristik des PD Motors stellte sich wie folgt dar(immer ohne AGR!):

Der Motor dreht ab Standgas sauber mit gefühlter linear steigendem Drehmoment hoch.
Ab 1500 Touren geht deutlich was voran. Ab 1750 schiebt er richtig brutal. Ab 3000 fängt er spürbar an in die Knie zu gehen, ab 3500 geht nicht mehr viel. Bei 4000 ist definitiv Schluss mit Beschleunigung.

Die Charakteristik des CR Motors stellt sich wie folgt dar:

Der Motor tut sich ab Standgas schwer, bei 1500 Touren muss ich mir keine Sorgen mehr machen dass er abstirbt, aber Hurraschreien tu ich noch nicht. Ab 1750 kann man ihn durchaus angemessen fahren, aber auch hier schrei ich nicht hurra. Ab 2000 schiebt er richtig brutal und schiebt und schiebt und schiebt...bis ca 4300 Touren.

Legt man beide Leistungs/Kraftdiagramme übereinander, dann bestätigen sich die Eindrücke.
Der PD hat sein maximales Drehmoment von 320 NM bei bereits 1750 Touren. Er hält dieses bis 2000 Touren, danach fällt das Drehmoment langsam stärker werdend bis 3000t ab um ab dann wieder schneller werdend 'abzustürzen'. Also decken sich hier subjektive Fahreindrücke mit der objektiven Wirklichkeit.

Wenn nun aber 150 PS immer 150 PS sind, wie kann es dann sein , dass, da ja beide diese Leistung bei 4000touren entwickeln, der BMW sich bis dahin kraftvoller anfühlt, und sogar noch drüber hinaus?

Das Kraftverteilungsdiagramm des CR zeigt, dass die maximalen 330NM tatsächlich erst bei 2000t anliegen. Diese maximale Kraft liegt aber auch tatsächlich bis einschliesslich 3000t an. Erst danach fällt die Kraftkurve ab, bis sie sich mit der des PD eben bei 4000t trifft.

Das bedeutet für den CR, dass seine Leistungskurve ab 2000t einfach vorteilhafter verläuft, was den Performancegewinn erklärt. Da das Kennfeld des CR nicht, anders als beim PD bei 4000Touren in die Knie geht, erklärt warum er über 4000t noch spritzig wie ein VP-TDI
ist.

Woran kann das liegen, egal ob gewollt oder nicht.

Eine Einflussgröße kann der Turbo sein. Auch einen variablem Lader runterstelle ich je nach Dimensionierung einen Vorteil in niedrigen Drehzahlen und einem Nachteil bei hohen rpm, und natürlich umgekehrt.

Die andere Einflussgröße ist vielleicht das Einspritzsystem. Leider bin ich hier absolut unbelesen. Interessant zu wissen wäre hier, ob die Leistungsaufnahme der PD Elemente bei steigender Drehzahl progessiv verläuft. Liegt bei einer CR-pumpe der Nenndruck von 1600-1800bar schon im Standgas an, oder braucht diese ähnlich wie ein Turbo eine gewisse Drehzahl um ideal zu funktionieren und wie verhält deren LEistungsaufnahme sich bei steigender Drehzahl. Ein PD Element ist ja eine Adaption aus de Schiffdieselbau. Dort habe ich ja ein vergleichsweise schmales zu nutzendes Drehzahlband. Sind vielleicht hohe Drehzahlen gar nicht optimal für diese Art der Einspritzung, einzig weil die PD Elemente zuviel Leistung aus dem Gesammtsystem rauben, bei vergleichsweise bescheidener Ausbeute? Verhält es sich analog dazu umgekehrt mit der CR Pumpe?


Eine weiter Möglichkeit die Charakteristik eines Motors zu verändern könnte das Verhältnis Bohrung:Hub sein. (Das ist nur ein Hirngespinst von mir) Der PD ist ein Langhubiger als der CR, was gemesen an der hohen Kolbengeschwindigkeit für einen hochdrehenden Diesel vielleicht nicht gut ist. Ist bei einem Langhubigen Diesel die Kraftausübung durch die Verbrennungsgase und die damit verbunde Volumenvergrößerung im niederen Drehzahlbereich optimaler, dafür im hohen Drehzahlbereich eben nicht so gut wie beim Kurzhuber. Ist ein Kurzhuber wirkungsgrad-, bzw kraftoptimaler im hohen Drehzahlbereich zu betreiben?

Spielt die Zahl und Größe der Ventile beim Diesel eine entscheidende Rolle auf die Ausbeute bei hohen Drehzahlen?

Ist also der Unterschied der Motorencharakteristiken in einem oder mehreren konstruktiven Unterschieden begründet, oder ist es eine Sache des Kennfeldes.

Ich möchte zumindest das Kennfeld ausschließen weil doch jeder Hersteller Interesse hätte die Kraft so früh wie möglich und so lange wie möglich auf Maximum zu halten, wenn nicht die Konstruktion das verbieten würde.

In einem Durchzugsduell von 60km/h auf 1010km/h fur ich mit einem BMW 320d Serie gegen einen von *** auf 155 PS gechippten ASZ-Passat. Ich unterstelle ein vergleichbares Gewicht.

Hier bestätigte sich dass ich gegen den Passat einen kleinen aber sichtbaren mit steigender Drehzahl deutlicher werdenden Vorteil herausfuhr. Am Schlus lag ich eine Motorhaube vorn.
Wobei der gechippte ASZ sogar ein Drehmomentmaximum von 360 NM hat, während ich nur meine Serien 330 NM ausspielen konnte. (Der Vorteil fiel aber kleiner aus als erwartet,
was für mich bedeutet, dass das subj. Erleben doch an der Wirklichkeit vorbeigeht. Wenn ein Wagen schon bei 1750Touren zeigt was er kann, dann empfinde ich das ausdrehen als langweilig und schlapp, was aber bei gleicher Leistung nicht so schlimm ist)

Gäbe es Möglichkeiten die Vorteile beider Motoren konstruktiv zu vereinen.

Zitat:

60km/h auf 1010km/h

WOW

Wo kann ich den ASZ bestellen ?

SCNR
m;

Upsi. es sollte heißen 60 - 110km/h.

ASZ bestellen?

Ich persönlich tät mir das mittlerweile sehr gut überlegen ob ich nochmal einen PD
wollte8) Dann schon eher VP-TDI.

ObenbeiMutti hat folgendes geschrieben:

Upsi. es sollte heißen 60 - 110km/h. ASZ bestellen? Ich persönlich tät mir das mittlerweile sehr gut überlegen ob ich nochmal einen PD wollte8) Dann schon eher VP-TDI.

Ahoi...

Das mit dem Drehmomentverlauf wird meist Abstimmungssache sein, wie Du schon geschrieben hast, 2000 hatte ich im Vergleich zu meinem 2,0 PSA CR mal den alten 2,2 PSA CR gefahren (der alte mit nur einem Lader), die 200cm³ machen die auch nur mit dem Hub und der 2,2 hat im Serienkennfeld bis etwa 4500 voll durchgezogen, mein alter 2,0 wurde ab 4200 zäh.

Von der Einspritzung gesehen hast beim CR eben die Vorteile, bei Standgas werden nur 300bar erzeugt, welche je nach Anforderung bis 3000rpm auf max gefahren werden, Vorteil ist eben die bessere Steuerung von Vor und Haupteinspritzungen und eine Variabilität der Einspritzdauer zur Drehzahl (Geregelter Druck).

Hängt also viel von der übrigen Hardware ab und der Abstimmung.

Die PD Elemente haben zu den älteren CR Einspritzungen eher den Vorteil das sie bei Nullbedarf "dekomprimiert" werden, die alten CR Pumpen müssen gegen den vollen Druck arbeiten, jedoch wird hier bei Teillast auch der 3. Kolben abgeschalten. Man muß auch sehen das die CR Pumpe etwa 300-400% Förderreserven an der Kraftstoffmenge hat (um Druckschwankungen besser ausgleichen zu können), das senkt nunmal etwa den Wirkungsgrad, bei Volllast ist die Leistungsaufnahme der CP1S3 Pumpe etwa bei 3kw, die neuen haben dann ja die Vorlaufregelung, wegen Wirkungsgrad.

Zitat:

Die andere Einflussgröße ist vielleicht das Einspritzsystem. Leider bin ich hier absolut unbelesen. Interessant zu wissen wäre hier, ob die Leistungsaufnahme der PD Elemente bei steigender Drehzahl progessiv verläuft. Liegt bei einer CR-pumpe der Nenndruck von 1600-1800bar schon im Standgas an, oder braucht diese ähnlich wie ein Turbo eine gewisse Drehzahl um ideal zu funktionieren und wie verhält deren LEistungsaufnahme sich bei steigender Drehzahl. Ein PD Element ist ja eine Adaption aus de Schiffdieselbau. Dort habe ich ja ein vergleichsweise schmales zu nutzendes Drehzahlband. Sind vielleicht hohe Drehzahlen gar nicht optimal für diese Art der Einspritzung, einzig weil die PD Elemente zuviel Leistung aus dem Gesammtsystem rauben, bei vergleichsweise bescheidener Ausbeute? Verhält es sich analog dazu umgekehrt mit der CR Pumpe?

Eine zentrale Pumpe ist theoretisch betrachtet sicher günstiger, wenn es um die Reibungsverluste geht. Die treten ja beim PD gleich 4x auf, auch an der Nockenwelle. Aber ob sich das nicht mit den Vorteilen der kurzen Leitungen und des knackigeren Druckaufbaus gerade bei höheren Drehzahlen wieder aufhebt ?

Zitat:

Eine weiter Möglichkeit die Charakteristik eines Motors zu verändern könnte das Verhältnis Bohrung:Hub sein. (Das ist nur ein Hirngespinst von mir) Der PD ist ein Langhubiger als der CR, was gemesen an der hohen Kolbengeschwindigkeit für einen hochdrehenden Diesel vielleicht nicht gut ist. Ist bei einem Langhubigen Diesel die Kraftausübung durch die Verbrennungsgase und die damit verbunde Volumenvergrößerung im niederen Drehzahlbereich optimaler, dafür im hohen Drehzahlbereich eben nicht so gut wie beim Kurzhuber. Ist ein Kurzhuber wirkungsgrad-, bzw kraftoptimaler im hohen Drehzahlbereich zu betreiben?

Zweifelsohne sind Langhuber bei hohen Drehzahlen im Nachteil. Siehe die extrem kurzhubigen Motoren in der Formel 1 . Der Einfluss des Bohrung:Hub-Verhältnisses dürfte aber bei Dieseldrehzahlen zu vernachlässigen sein.

Zitat:

Spielt die Zahl und Größe der Ventile beim Diesel eine entscheidende Rolle auf die Ausbeute bei hohen Drehzahlen?

Nicht wirklich. Dafür sind die Drehzahlen IMHO ebenfalls nicht hoch genug. Würde mich auch interessieren, warum VW beim 2.0 TDI DPF 8 Ventile verbaut und nur ohne DPF den neuen Kopf mit 16 Ventilen. Am Ende thermisch bedingte Haltbarkeitsprobleme des 16V-Kopfs ?

Zitat:

Ist also der Unterschied der Motorencharakteristiken in einem oder mehreren konstruktiven Unterschieden begründet, oder ist es eine Sache des Kennfeldes.

Kennfeld ist durchaus plausibel. BMW baut traditionell eher auf sportliche Hochdrehzahlkonzepte denn auf Treckercharakteristik ... Bei den kleinen 320i/520i Reihensechser-Benzinern geht es ja auch kaum anders . Trotz Vanos, Doppel-Vanos und schließlich Vergrößern auf 2.3 l.

Gerade der 2.0D von BMW ist unter Dieseln bzgl. Drehfreude ein ganz besonderer Schmaus, ich konnte ihn durchaus auch mit 5.000/min ohne ernsthaftes Schwächeln bewegen (110 kW-Version in 320d Limo). Wenn man lange genug auf dem Pinsel stand und die Bahn frei war, stieg die Vmax auch noch nach 10 km immer noch ein bisschen weiter. Dafür war unter 2.000/min tote Hose.

Zitat:

Gäbe es Möglichkeiten die Vorteile beider Motoren konstruktiv zu vereinen.

Klar. Du musst nur etwas warten. VW wird ja bald auf CR umstellen .

Es gibt doch bei VW auch DPF und 16V:

Der 2.0 170 PS hat beides.

Ich koennte mir vorstellen, dass es entwicklungszeitliche Gruende hat: Einmal hat man dem 8V nen DPF verpasst, mehr oder weniger parallel hat man versucht, ihm 8V mehr zu geben.

m;

Danke für die Aufklärung jeweils.


@Roger

'ein ganz besonderer Schmaus' ! So erlebe ich ihn auch.

Wobei meine Erfahrung dahingeht, dass wenn ich performanceoptimiert fahren will,
ich besser bei ca. 4300 bereits schalte. Er liese sich zwar bis 4500 ausdrehen, aber
viel ist da dann nicht mehr los.

5000Touren? Puh wie hast Du das den geschafft. Hat er Dir nicht leid getan?
Im 6ten Gang kann ich auch gerne mal bergab mit Rückenwind ca. 4500t fahren.
Es ist schon auch ein Vorteil, wenn der Traktor noch mal ein paar Touren im sinnvoll nutzbaren Drehzahlband mehr stemmt, weil ich dann bei kürzerem Getriebe genausoweit komme.


Klar. Du musst nur etwas warten. VW wird ja bald auf CR umstellen

Na hoffentlich gewöhnt ein solcher agr-bereinigter Motor sich dann nicht diese Untenrumschwäche des BMW CRs an. Diese 'gelassen-im-großen-Gang-Cruise-und-trotzdem-Schieb-Fähigkeit' vermisse ich nämlich schon im BMW.

Dafür entlohnt natürlich die seidige vibrations- und brummbereinigte Laufkultur des BMW wieder. Ich werd also auch nicht gezwungen zu schalten. Da hätte, so sehr ich die Sparsamkeit und das Untenrumpotential des PD vermisse, VAG richtig Nachholbedarf! Auch ist vielleicht noch zu erwähnen, dass ein ARL oder ASZ mit funktionierender AGr, also legal betrieben, in den kleinen Gängen auch ein sehr ausgeprägtes Beschleunigungsloch hätte.

Sind vielleicht hohe Drehzahlen gar nicht optimal für diese Art der Einspritzung, einzig weil die PD Elemente zuviel Leistung aus dem Gesammtsystem rauben, bei vergleichsweise bescheidener Ausbeute? Verhält es sich analog dazu umgekehrt mit der CR Pumpe?

Ja und nein,
die PD Elemente sind für hohe Drehzahlen nicht so gut eignet, da diese im Byepasssystem arbeiten. Das heisst, dass wenn das PDE angesteuert und der Byepass am PDE geschlossen wird, wird dann erst wieder Druck für die Einspritzung aufgebaut.
Beim CR liegt immer Druck an, sodass du sofort, wenn du einspritzen willst, den anliegengen Raildruck zur Verfügung hast. Somit kannst du in kürzere Zeit die gleiche Dieselmenge in den Brennraum bringen.
Bei hohen Drehzahlen hat CR einfach einen 'Zeitvorteil'. Daher ist der CR drehwilliger.

In Summe entzieht das PD System weniger Leistung, da du nur dann Hochdruck hast, wenn du ihn wirklich zum Einspritzen gebrauchst. Daher der Verbrauchsvorteil des PD.

Ist bei einem Langhubigen Diesel die Kraftausübung durch die Verbrennungsgase und die damit verbunde Volumenvergrößerung im niederen Drehzahlbereich optimaler, dafür im hohen Drehzahlbereich eben nicht so gut wie beim Kurzhuber. Ist ein Kurzhuber wirkungsgrad-, bzw kraftoptimaler im hohen Drehzahlbereich zu betreiben?

Ja der Langhubmotor hat mehr Drehmoment, da er mehr Zeit zum Verbrennen hat. Der weg des Kolbens und damit die Zeit in der das Gemisch expandieren kann ist länger.
Der Kurzhub hat weniger Drehmoment, und holt seine Leistung durch entsprechend mehr Verbrennungsvorgänge, also höherer Drehzahl.

Spielt die Zahl und Größe der Ventile beim Diesel eine entscheidende Rolle auf die Ausbeute bei hohen Drehzahlen?
Ja, wie bei jeder Verbrennungsmaschine. Der Gasaustausch wird so beschleunigt
Dies ist gleich wie bei den Benzinern

Ist also der Unterschied der Motorencharakteristiken in einem oder mehreren konstruktiven Unterschieden begründet, oder ist es eine Sache des Kennfeldes.

Die Konstruktion eines Motors setzt die phyiskalischen Grenzen. Innerhalb dieser Grenzen kann ich durch entsprechende Software die Charakteristik verändern.


Gäbe es Möglichkeiten die Vorteile beider Motoren konstruktiv zu vereinen.
Meines Erachtens nicht, da diese phykalisch über das Einspritzsystem bestimmt sind

Interessant ist die Entwicklung, die der Diesel in der Zukunft machen wird:
Hier versucht man alle Vorteile in einen Motor zu bringen.

EIN Weg des zukünftigen Diesel wird sein, dass es schnelllaufende Diesel mit CR geben wird. Diese sind Kurzhubmotoren mit hohen Drehzahlen.
Der Hubraum wird im Rahmen von Down-Sizing reduziert. Die Massen verringert und der Kraftstoffverbrauch weiter gesenkt. Dremoment ist ausreicht vorhanden, jedoch später.
Daher kann eine Registeraufladung oder der Druckwellenlader zurückgegriffen werden.

Diese Diesel sind z.B. der 1.3 CDTI aus dem FIAT Konzern, oder die Renndiesel von Audi, Peugeot oder Ricado.
Sport Auto hat hierzu letztes Jahre eine tolle Reportage veröffentlicht.

Allgemein nähern sich Benziner und Diesel in Zunkunft immer mehr an:
Die Komperssion wird verringert, die Drehzahl erhöht.
Die Benziner haben inzwischen auch Direkteinspritzung. Ihre Kompression steigt. Eine Drosselklappe wird es in zukunft nicht mehr geben

Gruss Jochen

/edit: Oh doch zu lange telefoniert, daher passt meine Antwort nicht in die Reihenfolge..

dieselmartin hat folgendes geschrieben:

Es gibt doch bei VW auch DPF und 16V: Der 2.0 170 PS hat beides.

Danke für die Info. Hoffentlich kann ich diesen Motor bald auch mal selbst studieren .

ObenbeiMutti hat folgendes geschrieben:

5000Touren? Puh wie hast Du das den geschafft. Hat er Dir nicht leid getan?

Eher nicht ... Mietwagen + 2x 200 km Autobahn bei engem Terminplan .
Scheinbar ist dieser Motor masochistisch veranlagt, am Ende zeigte die Nadel jedenfalls 245 km/h in der Ebene an .
Und die 5.000/min gingen zumindest bis zum 4. Gang für einen Diesel richtig geschmeidig .

Eher nicht ... Mietwagen + 2x 200 km Autobahn bei engem Terminplan .
Scheinbar ist dieser Motor masochistisch veranlagt, am Ende zeigte die Nadel jedenfalls 245 km/h in der Ebene an .
Und die 5.000/min gingen zumindest bis zum 4. Gang für einen Diesel richtig geschmeidig


Ja, tut man sowas!? Macht man das!?

Es ist wirklich ein anderes Fahren. Nicht nur, dass ich, wenn ich die Musik zu laut habe, öfter das Schalten vergesse und mich dann nur wundere warum er nicht weiter beschleunigt. Nein, er will es auch so. Ich bin mit meinem PD immer im größtmöglichen Gang gefahren, und hab mich an der Kraft gefreut und wollte störend empfundene Drehzahl vermeiden. Nun fahre ich im Kleinstmöglichen, freu mich an der Spritzigkeit und
will störende Beschleunigungslöcher vermeiden.
(maximaler Durchschnittsverbrauch pendelt sich bei aggresiver Fahrweise und maximaler Vmax Nutzung bei unter 9 Liter ein -
minimaler Durchschnittsverbrauch bei ausgeglichener ruhiger Langsamfahrt (120km/h) 5,4l/100km)


@Jochen

Vielen Dank auch für Deine Ausführungen. So ähnlich hätte ich mir das nämlich auch hergeleitet, aber eben nicht begründen können.

Wenn man jetzt einen kurzhubigen Block mit PD elementen ausstatte, dann könnte ich zumindest anteilig die Obenrumzähigkeit kaschieren. Alternativ könnte man einen Langhuber mit einem CR-System ausstatten, und so untenrum für etwas mehr Performance sorgen.

ICh kann also vielleicht schon über das Hubkonzept die jeweiligen Extrema des jeweiligen Einspritzsystems ein bisschen abmildern.

Ich werd mal nen Mercedes zur Probefahrt holen. Den 220er CDI bin ich mit 141PS 2002 gefahren, da erinnere ich nur die Power, weniger die Charakterisitk. Vielleicht ist deren Motor, völlig unspektakulär zwar, trotzdem irgendwie zwischen 'Opamithutundhänger'-Kraft-Charakteristik und Koksnasemünchner-Drehzahl-Charakteristik angesiedelt. Ausgeglichen eben.

Zitat:

Wenn man jetzt einen kurzhubigen Block mit PD elementen ausstatte, dann könnte ich zumindest anteilig die Obenrumzähigkeit kaschieren. Alternativ könnte man einen Langhuber mit einem CR-System ausstatten, und so untenrum für etwas mehr Performance sorgen.

Man sollte schon Äpfel mit Äpfel vergleichen und nicht Birnen und Äpfel.

Ob Commonrail oder PD, oder ob Lang oder Kurzhuber. Alle haben sie ihre Vor u. Nachteile, welche schon zu genügend beschrieben sind.

Aber eins haben sie gemeinsam. Diese Motoren arbeiten nach dem Gleichdruckverfahren.

Warten wir darauf, wie sich die neue Commonrail Generation von VW anfühlen wird.

Da mögen es ja auch noch so klitzekleine Faktoren wie verschiedene Getriebe geben....