Warum ist ein Dieselmotor wirtschaftlicher?
Motoren mit einem solchen Kraftstoff haben eine Thermodynamik, die dem idealen Carnot-Zyklus am nächsten kommt.
Dieselautos werden am häufigsten von Pragmatikern gekauft. Das sind Leute, die nicht so sehr beim Kauf sparen wollen, sondern beim langfristigen Betrieb - durch Senkung der Kraftstoffkosten. Dieselkraftstoff verbraucht unter sonst gleichen Bedingungen immer weniger Benzin. Aber warum?
Wenn wir dasselbe Auto mit einem Benzin- und Dieselmotor mit ähnlichen Eigenschaften fahren, verbraucht dieser immer 2-3 Liter oder sogar bis zu 5 (je nach Volumen und Leistung) weniger Kraftstoff pro 100 km. Es ist unwahrscheinlich, dass jemand daran zweifelt (der Preis des Autos selbst und die Wartungskosten werden nicht berücksichtigt). Dies ist ein einfaches Muster.
Was ist das Geheimnis eines Dieselmotors? Um die Nuancen zu verstehen, müssen Sie sich dem Design von Dieselmotoren und den Gesetzen der Thermodynamik zuwenden. Hier gibt es eine Reihe von Nuancen und Aspekten. Der Dieselmotor selbst hat einen anderen thermodynamischen Zyklus als der Benziner, der dem idealen Zyklus der französischen Physikerin und Ingenieurin Sadie Carnot so nahe wie möglich kommt. Der Wirkungsgrad eines Dieselmotors ist normalerweise viel höher.
Die Zündung des Kraftstoffs in den Zylindern von Dieselmotoren erfolgt nicht durch den Funken der Zündkerzen, sondern durch Kompression. Wenn bei den meisten Benzinmotoren das Verdichtungsverhältnis zwischen 8,0 und 12,0 liegt, liegt es bei Dieselmotoren zwischen 12,0 und 16,0 und sogar noch höher. Aus der Thermodynamik folgt, dass der Wirkungsgrad umso höher ist, je höher das Verdichtungsverhältnis ist. Zylinder komprimieren nicht das Luft-Kraftstoff-Gemisch, sondern nur Luft. Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt fast unmittelbar nachdem der Kolben den oberen Totpunkt passiert hat – gleichzeitig mit der Zündung.
Dieselmotoren haben im Allgemeinen keine Drosselklappe (obwohl es vor allem in letzter Zeit Ausnahmen gibt). Dies reduziert die sogenannten Ansaugluftverluste in den Zylindern erheblich. Dieses Ventil wird auch für die meisten Benzinmotoren benötigt. Es verbraucht während des Betriebs Energie. Wenn die Drosselklappe teilweise geschlossen ist, entsteht ein zusätzlicher Widerstand im Luftversorgungssystem. Dieselmotoren haben dieses Problem normalerweise nicht. Darüber hinaus ist jeder moderne Dieselmotor ohne eine Turbine, die im Leerlauf ein maximales Drehmoment liefert, undenkbar.
Schließlich wird die Effizienz von Dieselmotoren maßgeblich von den Eigenschaften des Kraftstoffs selbst bestimmt. Es hat zunächst einen höheren Verbrennungswirkungsgrad. Dieselkraftstoff ist dichter als Benzin – im Durchschnitt gibt er beim Verbrennen 15 % mehr Energie ab. Anders als Benzin (das ein Verhältnis von 11:1 bis 18:1 mit Luft erfordert) verbrennt Diesel in fast jedem Verhältnis mit Luft. Der Dieselmotor spritzt so viel Kraftstoff ein, wie zur Überwindung der Reibungskräfte der Zylinder-Kolben-Gruppe, der Kurbelwelle und der Ölpumpe erforderlich ist. In der Praxis führt dies zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf um das 2-3-fache im Vergleich zu Benzin. Dies erklärt auch die schwache Erwärmung von Dieselmotoren im Betrieb. Diesel wird immer weniger thermisch belastet, hat also eine deutlich längere Lebensdauer und mehr Drehmoment.
Was bekommt ein Diesel-Autobesitzer eigentlich? Im Durchschnitt ist es 30% wirtschaftlicher als sein Benzin-Gegenstück (in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch). In Kombination mit einem Turbolader mit variabler Geometrie und einem Common-Rail-System ergeben sich beeindruckende Ergebnisse. Das Dieselauto beschleunigt gut bei niedrigen Drehzahlen und verbraucht nur wenig Kraftstoff. Dies empfehlen Experten pragmatischen Menschen, die Offroad-Reisen lieben. Dieser Motortyp wird bei Allrad-Frequenzweichen und ernsthaften SUVs bevorzugt.
