Diesel oder Benziner ... weit verbreitets Stammtischlatein

[Traduzione in corso...]

Benziner oder Diesel? Wo liegen die Probleme


Dieser Artikel soll keinesfalls eine Diskussion über Sinn oder Unsinn der einen oder anderen Antriebsart darstellen, sondern nur einige immer wieder gern verbreitete Vorurteile erklären.

Am Vergleich zweier Golf4 Variant mit je 74kw möchte ich die gravierensten Unterschiede darlegen.


An den Zahlenwerten ist zu erkennen das beide Fahrzeuge gleich schnell sind. Die Höchstgeschwindigkeit wird im wesentlichen von den Fahrtwiderständen begrenzt. Im Bereich der Höchstgeschwindigkeit halten sich die Motorleistung und die Fahrtwiderstände die Waage. Beim Diesel ist das bereits bei rund 4000U/min der Fall und beim Benziner erst bei rund 5500U/min. Daraus kann man folgern das der Diesel eine rund 30% längere Endübersetzung benötigt. Leider frisst die Getriebeüberstzung somit auch 30% des Drehmomentvorteils auf. Der am Rad ankommende Vorteil ist also im höchsten Gang äusserst gering. Manche Zeitgenossen sehen das als „Drehmomentbetrug“ an.
Aber was ist an einem Getriebe denn Verwerflich?
Jeder Motor braucht ein Getriebe um seine Kraft möglichst Ökonomisch ausnutzen zu können.


Warum erscheint der Diesel aber trotzdem deutlich kräftiger zu sein?
Dazu müssen wir uns den Drehmomentverlauf am Diagramm mal ansehen. Für Diesel Turbomotoren typisch steigt die Drehmomentkurve extrem steil an, um dann flach abzufallen. Beim Benzin Saumotor stiegt sie auch recht steil an, aber flacht im mittleren Bereich ab um dann sehr schnell wieder abzufallen. Der Turbomotor erreicht sein Drehmomentmaximum schon nach rund 1000U/min wofür den Saugmotor gute 3000U/min benötigt.


Welche Vorteile bringt ein früher Drehmomentanstieg trotz längerer Übersetzung?
Betrachten wir mal eine Geschindigkeit von 100km/h. Dabei dreht der Dieselmotor 2200U/min und der Benziner 3200U/min. Wie im Drehmomentdiagramm zu sehen ist ist das für den Benziner schon unterhalb seines maximalen Drehmomentes und für den Diesel oberhalb. Hier ist schön erkennbar das sich ein Dieselmotor besonders zum Transport großer Lasten oder zum ziehen von Anhängern eignet.
Fährt man mit beiden Fahrzeugen mit 100km/h eine Berg hinauf, so wird bei beiden die Drehzahl leicht absacken. Beim Benziner sinkt das zur verfügung stehende Drehmoment sofort in den Keller, aber beim Diesel steigt es sogar nocht etwas an. Ein Zurückschalten ist beim Benziner unvermeidbar, der Diesel dagegn zieht im gleichen Gang noch ein Stück weiter den berg hinauf.
Dieser Nachteil des Benziners lässt sich nur durch hohe Drehzahlen ausgleichen. Somit steigt aber auch der Verbrauch ins Uferlose.


Dieselmotoren haben eine furchbare Anfahrschwäche!
Diese Pauschalaussage kann mann so nicht stehen lassen.
Richtig muss es lauten: Turbomotoren haben eine (furchbare) Anfahrschwäche! Egal ob Turbo Benziner oder Turbo Diesel.
Da der Turbolader durch den Abgasstrom zum Arbeiten angeregt, wird ist es im Standgas äussert schweirig Ladedruck und somit die benötigte Leistung zu erzeugen.
An Drehmomentkurve ist die „Gedenksekunde“ des Turboladers schön zu sehen.
Durch geeignete Konstruktive Maßnahmen ist diese Gadenksekunde recht klein zu halten. Beim Dieslmotor kann das durch zum Beispiel durch Turbolader mit Variabler Turbinen Geometrie (VTG) geschehen.
Auch die Abstimmung der Komponenten aufeinander ist hier sehr Wichtig. Ist das Getriebe im ersten Gang zu lang übersetzt, dann kann diese Gedenksekunde sehr unangenehm auffallen. Besonders mit hohen Lasten oder einem Anhänger kann das sehr unangenehm sein.
Oft ist aber auch der Drehmomentanstig nach dem Anfahren so gewaltig das die Anfahrschwäche nur eine Subjektive Erscheinung ist. Der „Tritt ins Kreuz“ beim Turbomotor kann schon recht unangenehm sein.


Alle Dieselmotoren sind laute und unkultivierte Stinker!
Moderne Dieselmotoren haben einen extrem geringen Schadstoffaussoß. Die Partikelmasse bei EU4 Dieselfahrzeugen ist sogar so gering das diese Fahrzeuge mehr Reifen- und Bremsenstaub hinterlassen wie Ruß. Und das sogar ohne Partikelfilter zu erreichen!
Das Moderne Dieselmotoren schon seit einiger Zeit nicht mehr laut sind davon muss sich jeder selbst überzeugen. Einzig der Kaltstart lässt den Diesel noch alt aussehen.


Die Heizung von Dieselfahrzeugen ist schlecht!
Moderne Turbo Diesel Motoren haben Aufgrund des hohen Wirkungsgrades eine geringere Abwärme. Daher müssen die Entwickler schon früh an Tricks denken um den Motor schnell auf Betreibstemperatur zu bringen. Heutige Motoren haben oft elektrische oder auch Dieselbetriebene Zuheizer, so daß sie nicht wesentlich schlechter warm werden wie Benzin Motoren.


Wie sieht denn der vergleich mit einem Turbo Benziner aus?
Das ist recht einfach erklärt. Auch hier steigt der Drehmomentverlauf früh und sehr schnell an um dann recht flach abzufallen.
Um es ganz klar zu sagen: Der Turbo Diesel Motor dürfte dem Turbo Benzin Motor klar unterlegen sein.

Bei allen Motoren ist ganz klar zu bemerken „von nichts kommt nichts“! Das bedeutet also je mehr Leistung man fordert umso höher ist auch der Verbrauch. Der Diesel ist mit seinem besseren Wirkungsgrad da etwas besser dran, aber auch er fängt das „saufen“ an wenn man die volle Leistung abfordert.

[Traduzione in corso...]

Hi Bertil,

praktisch das Gleiche in Sachen Durchzugskraft habe ich kürzlich im Polo-Forum anhand des 74 kW-Vergleichs zwischen TDI und 1,4er Benziner dargestellt, allerdings mit einem etwas anderen Rechenansatz:
http://www.polo9n.com/phpBB2/viewtopic.php?t=6222&postdays=0&postorder=asc&start=10

[Traduzione in corso...]

Hi Ulf,

ulf ha scritto:

.... allerdings mit einem etwas anderen Rechenansatz ...

wäre der Artikel für diese Forum geschrieben dann hätte ich die Rechenaufgabe (wie in deinem Artikel) auch eingefügt.
Ich habe das ganze aber für ein Laienforum von Campern (sorry aber viele davon sind halt keine Techniker) geschrieben. So habe ich besser solche Rechenaufgaben weggelassen.


Kleine Ergänzung noch zum obeigen Artikel:

Alle VW TDI Motoren müssen mit 60000km zum Zahnriemenwechsel.
Das ist schlichtweg falsch. Nur eine kleine Serie von ganz frühen PD TDIs müssen einen ZR Intervall von 60000km einhalten alle anderen haben ein 90000er Intervall. Motoren ab MJ 2004 brauchen sogar erst mit 120000km zum ZR Wechsel.

[Traduzione in corso...]

Beim Vergleich Diesel gegen Benziner kommt noch ein weiterer Effekt hinzu. Wenn ich fahre, tendiere ich immer dazu, möglichst früh hochzuschalten, egal ob Diesel oder Benziner. Wenn ich nun bei einem Benziner bei 3000/min in den nächst höhren Gang schalte, bewege ich mich dort eher im unteren Leistungsspektrum. Will ich mehr Leistung, muß ich auch höher drehen. Die dazu gehörende Geräuschkulisse vermittelt einen angestrengten wenig souveränen Eindruck. Weil mich das aber nervt, schalte ich weiterhin spätestens bei 3500/min. Der Motor wirkt entsprechend schlapp. Bewege ich mich beim TDI in diesem Drehzahlbereich, geht es richtig voran. Dadurch stellt sich das Gefühl von souveräner Leistung ein, die der Diesel praktisch aus dem Ärmel schüttelt. Es handelt sich meiner Ansicht nach auch um einen akustisch - psychologischen Effekt.

Gruß
mcgregg

[Traduzione in corso...]

mcgregg ha scritto:

Wenn ich fahre, tendiere ich immer dazu, möglichst früh hochzuschalten, egal ob Diesel oder Benziner. ..Bewege ich mich beim TDI in diesem Drehzahlbereich, geht es richtig voran. Dadurch stellt sich das Gefühl von souveräner Leistung ein, die der Diesel praktisch aus dem Ärmel schüttelt. Es handelt sich meiner Ansicht nach auch um einen akustisch - psychologischen Effekt.

. . . der den Diesel-Durchzugsvorteil noch subjektiv verstärkt.
100% Zustimmung von mir!

@Bertil:
Hast Du übrigens bemerkt, daß in Deinen Benziner-Diagrammen ein paar Nm und geschätzt auch etwas Leistung gegenüber den Zahlen fehlen?

[Traduzione in corso...]

Hallo !

Die verschiedenen Drehzahlbänder von Diesel und Benziner lassen
sich ja durch Normierung auf neutrale Prozentzahlen eliminieren. Sagen wir
also, Nenndrehzahl entspricht 100%, als 0% könnte man Drehzahl 0 oder
aber auch Lehrlaufdrehzahl nehmen (letzteres ist vermutlich sinnvoller).

Interessant ist dann, die Leistungskurven über diesem neutralen Maß
zum Vergleich übereinanderzulegen. Nehmen wir nun die beiden konkurrierenden
Fahrzeuge im Beispiel von Bertil, und nehmen wir weiterhin an, daß beide
Fahrzeuge so übersetzt sind, daß beide im höchsten Gang bei Nenndrehzahl Vmax
erreichen, dann müsste das unterschiedliche Beschleunigungsvermögen
der fahrzeuge bei beispielweise 80 km/h im höchsten Gang allein durch die
unterschiedlichen Leistungen, die bei diesem Tempo in diesem Gang anliegen,
zu erklären sein.

Die unterschiedlichen Durchzugszeiten von sagen wir 80 km/h bis 120 km/h
sollten sich durch die Berechnung der Leistungsintegrale über diesen Bereich
nachvollziehen lassen.

Der bloße Augenschein der beiden Leistungskurven von Bertil scheint den
von TDI-Fahrern gepriesenen Vorteil nicht zu erklären. Diese Kurven
liegen (nach Augenschein) erstaunlich nah beieinander (@Ulf: siehe halbe Nenndrehzahl).

mcgregg scheint mit seiner Meinung über eine dominante psychologische Wirkung recht zu haben,
andererseits sprechen Meßwerte wiederum eine andere Sprache.

Grüße,
Klaus

-- der vom Antritt seines AFN im Golf 3 nach wie vor betört ist, sich die Sache
aber nach Bertils Leistungskurven immer weniger erklären kann ..

[Traduzione in corso...]

ulf ha scritto:

.... Hast Du übrigens bemerkt, daß in Deinen Benziner-Diagrammen ein paar Nm und geschätzt auch etwas Leistung gegenüber den Zahlen fehlen?

... Nicht nur das .... Das Maximale Drehmoment soll beim Benziner nach den Katalogdaten bei 4500U/min anliegen. Auf dem Diagramm ist da aber schon deutlich der absteigende Ast zu bemerken. Ich habe leider keine anderen Vergleichbaren Diagramme



EDIT:

Sorry ich hatte die Falschen Daten zum richtigen Diagramm gepackt. Ich habs verbessert.
74kw bei 5300U/min
140Nm bei 3800U/min

[Traduzione in corso...]

Klausel ha scritto:

Die verschiedenen Drehzahlbänder von Diesel und Benziner lassen sich ja durch Normierung auf neutrale Prozentzahlen eliminieren. Sagen wir also, Nenndrehzahl entspricht 100%, als 0% könnte man Drehzahl 0 oder aber auch Lehrlaufdrehzahl nehmen (letzteres ist vermutlich sinnvoller).

Sooooo einfach kannst du es dir leider nicht machen.

Wenn du solche "Normierungsvergleiche" unternimmst, dann nur mit der korrekten Gesamtübersetzung beider Getriebe. Dann wirst du schnell feststellen das der Diesel immer noch einen (kleineren) Drehmomentvorteil am Rad hat.

Daher habe ich ja oben schon geschrieben "...was ist an einem Getriebe denn Verwerflich?"
Bei den Normierungsvergleichen die mir bisher untergekommen sind wird immer nur davon ausgegengen das der böse Diesel ein (verlustbehaftetes) Getriebe hat .... der Benziner braucht ja keins

Citazione:

Der bloße Augenschein der beiden Leistungskurven von Bertil scheint den von TDI-Fahrern gepriesenen Vorteil nicht zu erklären. Diese Kurven liegen (nach Augenschein) erstaunlich nah beieinander (@Ulf: siehe halbe Nenndrehzahl).

.... Nun wenn ich die Drehmomentkurven übereinander lege kann ich das leider nicht feststellen. Bei halber Nenndrehzahl hat der Diesel sein maximum gerade überschritten und der Benziner noch nicht erreicht.
Allein der Faktor das wir hier eine Turbo und einen Sauger miteinander vergleichen lässt starke Verzerrungen zu.

Generell wird von Motorenbauern behauptet das ein Motor seinen Idealen Wirkungsbereich zwichen dem Punkt mit dem Maximalen Drehmoment und dem Punkt mit der maximalen Leistung bringt. Das bedeutet für den Diesel 2000-4000u/min und beim Benziner 3800-5300U/min.
Ich frage mich offen welcher Benzinerfahrer sich längere Zeit in diesem (doch recht lautstarken) Drehzahlbereich aufhält (selbst bei 100km/h liegt die Drehzahl unter diesen Punkten). Beim Diesel hingegen bewegen wir und nahezu ständig in diesem Bereich (100km/h=2200U/min).

[Traduzione in corso...]

Bertil ha scritto:

Klausel ha scritto: Die verschiedenen Drehzahlbänder von Diesel und Benziner lassen sich ja durch Normierung auf neutrale Prozentzahlen eliminieren. Sagen wir also, Nenndrehzahl entspricht 100%, als 0% könnte man Drehzahl 0 oder aber auch Lehrlaufdrehzahl nehmen (letzteres ist vermutlich sinnvoller). Sooooo einfach kannst du es dir leider nicht machen. Wenn du solche "Normierungsvergleiche" unternimmst, dann nur mit der korrekten Gesamtübersetzung beider Getriebe. .

Da möchte ich mich eher aufs Klausel`s Seite schlagen, zumal ich im Polo-Forum (Link siehe oben) bei der Berechnung der Überlegenheit des TDI von genau diesem / seinem Ansatz ausgegangen bin.

In puncto Leistungsverteilung über das "Pmax-normierte" Drehzahlband ist der TDI jedem Saugbenziner überlegen:
Bei 50% der Nenndrehzahl gibt ein Benziner ~ die Hälfte der Pmax ab, ein TDI aber schon ~ 2/3 der Pmax.
Und das gilt natürlich in jedem Gang

Die untere Gänge reichen beim Benziner tendenziell weiter, weil der 1. Gang bei beiden meist ziemlich gleich übersetzt ist (~ 8 km/h @ 1000 rpm) und der Benziner bei Pmax ungefähr 50% mehr Speed aufgebaut hat als ein Diesel.
Die darüberliegenden Gänge führen auf die verschobene Vmax-rpm-Relation im höchsten Gang hin:
-> stärkere Spreizung der Gänge beim Diesel.
-> je höher der Gang, desto verschiedener werden Diesel- und Benziner-Übersetzung.

In den unteren Gängen schlägt die Drehmoment-Überlegenheit des TDIs noch stärker durch als beim Benziner (-> Schlag ins Kreuz bei Vollgas im 2.Gang), aber der Benziner kann dafür seine unteren Gänge bis zu höheren Geschwindigkeiten ausdrehen.

Selbst im Vmax-Fahrgang (der im Alltag durchaus vergleichbare Geschwindigkeitsbereiche abdeckt, denn ~ 1300 bis 4000 rpm beim Diesel entsprechen ~ 2000 - 6000 rpm beim Benziner) schiebt der hohe Nm-Peak schon bei halber Nenndrehzahl = 2/3 der Pmax bei halber Vmax (siehe oben) den Diesel noch so satt an, daß ein gleichstarker Saugbenziner ohne Runterschalten kein Land mehr sieht.

Der Benziner dreht zwar im Vmax-Gang auch ohne Runterschalten noch relativ zügig hoch (was vermutlich einige Benzinerfans mit tatsächlichem Durchzug verwechseln), aber der Geschwindigkeitszuwachs bleibt dabei wegen der kürzeren Übersetzung relativ gering.
Beim Diesel steigt die Tachonadel dagegen schneller, als es eigentlich dem akustischen Eindruck entspricht.

[Traduzione in corso...]

ulf ha scritto:

Da möchte ich mich eher aufs Klausel`s Seite schlagen, zumal ich im Polo-Forum (Link siehe oben) bei der Berechnung der Überlegenheit des TDI von genau diesem / seinem Ansatz ausgegangen bin.

Stop!
Ich glaube wir reden alle von der gleichen Problematik.
Ich hatte Klausel's Bemerkung anders interpretiert. Sorry mein Fehler.

[Traduzione in corso...]Meiner Erfahrung nach schiebt ein Turbo - Diesel relativ zügig auf VMax, wo ein Saugbenziner schon wieder langsamer wird (Berg hoch, der TDI (im Touran) ist sogar noch im Nachteil, da er 200 kg mehr ziehen muss (Golf)). Auch, wenn viel zugeladen wird, ist der TDI im Vorteil.

Aber, das schrieb Bertil ja schon.

Ich will mal Turbobenziner fahren. Da muss ja die Post abgehen.

Gruß WarLord

[Traduzione in corso...]

Hi,

Citazione:

Ich will mal Turbobenziner fahren. Da muss ja die Post abgehen.

Tut es auch... meine Eltern haben einen 1.8T im Passat Variant. Allerdings sieht man die Quittung dafuer auch sofort auf der MFA, die man bei schnellen Autobahnfahrten muehelos in zweistellige Bereiche treiben kann.

Durchzugstechnisch nimmt sich das ganze nicht viel, auf dem Papier ist das Drehmoment mit 210 Nm eine Spur niedriger als beim ASV (235), aber gefuehlsmaessig zieht der TDI besser, obwohl er die laengere Uebersetzung hat (etwa 2000 Umdrehungen bei Tacho 100 beim TDI gegen 2700 beim 1.8T). Allerdings ist der Vergleich ein wenig unfair, so ein 3BG Variant wiegt deutlich mehr als der Ibiza.

Noch deutlicher habe ich den Unterschied mit 600 kg WoWa gemerkt - da zieht der TDI im 5. die Berge hoch, waehrend der 1.8T schon den 4. gebraucht hat. Naja... und 7.8 vs. 11.irgendwas Liter/100 km sprechen auch eine deutliche Sprache.

Ansonsten ist der 1.8T superleise, im Leerlauf hoert man den kaum, und erst bei hoher Drehzahl wird er laut (bei 180 immerhin schon 5000 Umdrehungen).

Viele Gruesse,

Jan

[Traduzione in corso...]

Hallo !

Ich empfinde die Diskussion bis hierher äußerst interessant. Sie zeigt, daß
bei der von TDI-Liebhabern gefühlten Überlegenheit einige Effekte eine
wichtige Rolle spielen, die mehr der Psychologie zuzuordnen sind (Ulf und
mcgregg haben da Wichtiges beigetragen). Diese darzustellen ist extrem
interessant, man läuft natürlich Gefahr, sich in Meinungskriege zu verlaufen,
wenn die teilnehmenden Leute nicht souverän genug sind. Die Diskussion ist
in dieser Beziehung zumindest bis jetzt ein Genuß.

Genauso interessant finde ich aber eine präzise Diskussion anhand der
Physik. Ich wollte in meinem vorigen Beitrag nur folgende Annahme klären lassen:

Bei gegebener Drehzahl d, gegebener Übersetzung ü, gegebenem Gewicht g und
gegebenem Widerstand w ist die momentane Max-Beschleunigung des Fahrzeugs
abhängig von der anliegenden LEISTUNG des Motors (und nicht etwa vom produziertem Drehmoment).

Wenn das stimmt und wenn man vergleichbare Prämissen bei Benziner und Diesel
hätte (ich behaupte nicht, daß man sie hat), sollte man die Überlegenheit des
Diesels anhand übereinandergelegter Leistungskurven (über ein normiertes
Drehzahlband) nachvollziehen und begründen können.

Bertils präsentierte Leistungskurven sind aber zumindest vom Augenschein
her nicht so wesentlich weit auseinander.

Grüße,
Klaus

[Traduzione in corso...]

Klausel ha scritto:

Ich empfinde die Diskussion bis hierher äußerst interessant.

Ich auch!

Daher geht’s jetzt ans eingemachte!

Vergleich Turbo Benziner gegen Turbo Diesel:

Klar ist zu sehen dass sich der Vorteil der frühen Drehmomentanstieges beim Diesel hier nicht bestätigt. Der Benziner hat nahezu den gleichen Drehmomentverlauf zu bieten wie der Diesel.
Das Drehmomentplateau des Benziners ist sogar wesentlich weiter ausgeprägt und kommt auch deutlich früher.
Rein von den Daten her müsste sich der Benziner fahren lassen wir ein "Kaugummi". Von knapp unter 2000 bis 6000U/min kräftiger Schub. Ein solch weites Drehzahlband kann der Diesel nicht bieten.

Würde man hier eine Normierung der Daten über die Getriebeübersetzungen anlegen, könnte der Diesel ins Hintertreffen geraten.
Hat jemand die passenden Daten für die vier Autos greifbar?

[Traduzione in corso...]

Bertil ha scritto:

Vergleich Turbo Benziner gegen Turbo Diesel: Klar ist zu sehen dass sich der Vorteil der frühen Drehmomentanstieges beim Diesel hier nicht bestätigt. . . .Würde man hier eine Normierung der Daten über die Getriebeübersetzungen anlegen, könnte der Diesel ins Hintertreffen geraten.

Man nehme das Prinzip von Ernst's Fahrschaubild, stricke es von rpm auf "% der Nenndrehzahl" um und beschrifte die x-Achse mit km/h, wobei (bei fehlenden Getriebedaten) Vmax bei Pmax angenommen wird.

Bis ich Zeit dafür hätte, dauert es wohl mindestens ein paar Tage . . . aber vielleicht kann das ja jemand anderes vorher erledigen

[Traduzione in corso...]meines Wissens gibt es eine etwas geeignetere Kennzahl, die von Maschinenbauern in diesem Zusammenhang lieber verwendet wird als das Drehmoment: Der Zugkraftüberschuss.

Ich kann nicht mit Formeln dienen, aber so weit ich verstanden habe, besteht das Argument gegen das Verwenden des 'Drehmoments' als Mass für das Beschleunigungsempfinden darin, dass die bewegliche Massen des Motors auch einen 'dynamischen Widerstand' gegen eine Drehzahländerung haben, also ein Motor dem man die doppelte Schwungmasse wie einem anderen verpaßt beschleunigt bei gleichem Drehmoment schlechter.

Das müßte sich auch auswirken, weil Diesel wegen der höheren Verbrennungsdrücke stabilere Pleuel, Kurbelwell, etc brauchen, was die Vergleichbarkeit zwischen Benzinern und Dieseln zusätzlich erschwert.


mfg
herwig