Frage zum Wirkungsgrad

Beim Verbrenner wird in der Regel der Leistung an der Welle des Motors angegeben.

Nicht in der EU, die Amis haben sowas mal gemacht, aber nicht hierzulande.

Fände ich eigentlich mal eine schöne Verpflichtung für die Hersteller: Leistung nicht an den Rädern angeben, sondern über den Primärenergieverbrauch.
"Was, mit deinen 600 Verbrenner-PS brauchst du 7 Sekunden von 0 auf 100? Meine 300 E-PS schaffen das in 5 Sekunden."

Puuhhh, beim BEV wird das aber beliebig schwierig. Denn bedenke, Strom ist niemals die Primärenergiequelle. Und Strom ist ein Mix. Macht es Sinn den Wirkungsgrad von PV-Zellen von 15-20% da mit rein zu ziehen?

Ansonsten liegt der Wirkungsgrad beim Verbrenner eher zwischen 0% und 45%. Steht die Karre im Leerlauf an der Ampel, dann ist er praktisch 0% (beim BEV ist das aber auch so).

Und natürlich macht die Leistungsangabe des Fahrzeugs seinen Sinn. Bei einem Leuchtmittel will ich auch den Lichtstrom wissen (die Lumen), denn dann weiß, was raus kommt. Wenn ich wissen will, was ich dafür rein stecken muss, dann schaue ich auf die Leistungsaufnahme. Beim Auto gibt es diese durchaus ja auch, nennt sich Verbrauch. Ist für den Verbraucher einfach so am praktikabelsten, denn das ist die Größe, die er bezahlen muss.

[Michael_Ohl]

Jede Maschine Wandel die zugeführt Energie vollständig um. Bei einem Verbrennungsmotor muß man vom Brennwert des Treibstoffs etwas abziehen, da es keine vollständige Verbrennung gibt. Von der Thermischen Energie kommt ein Teil als mechanische Energie an der Kurbelwelle, ein erheblicher Teil als thermische Energie im Abgas, ein Teil als thermische Energie im Motoröl, ein Teil als thermische Energie im Kühlwasser an. Dazu haben wir Verluste im Getriebe, im Lichtmaschinenantrieb, im Klimakompressor durch die Wasserpumpe, die Ölpumpe die Öldruckpumpe des Getriebes und Verluste durch Getrieb, verteilergetriebe sowie erhebliche Verluste um den Schlupf zwischen Reifen und Straße auszugleichen. Neben der Walkarbeit an Reifen und Straße wird der kläglich Rest dazu genutzt Luft zur Seite zu schieben und damit Wärme zu erzeugen. Solange man keinen Berg rauf fährt oder in die Umlaufbahn kommt beträgt der Wirkungsgrad vons ganze exakt 0% egal ob mit Verbrenner oder E-Auto.
Entgegen der Lehrmeinung kann,man Wärme aber auch vollständig in mechanische Energie umwandeln, was in der Natur laufend passiert, wenn man genau hin sieht.

MfG
Michael

Natürlich ist beim Wirkungsgrad die Wirkung zu definieren. Beim Auto ist es gängig, die zur Seite geschobene Luft dafür heran zu ziehen, denn der Hauptzweck eines Autos ist nun einmal, von A nach B zu fahren und dafür braucht es das.

Ansonsten wüsste ich gerne, wo es die Natur schafft Wärme zu 100% in mechanische Energie umzuwandeln ... ich bin da bei der Lehrmeinung.

[adauris]

Also ich glaub auf der ersten Seite sind die Begrifflichkeiten auch etwas durcheinander gewirbelt worden.

Ein Verbrennungsmotor/Wärmekraftmaschine hat nicht die dreifache Leistung, wäre der Wirkungsgrad höher, weil die Leistung das Drehmoment multipliziert mit der Drehzahl ist - drum werden aus 100kW keine 300kW.

Leistung und Energie sind auch nicht das gleiche, in einem Liter Benzin stecken 8.500Wh Energie (Heizwert), von denen rund 1/3 in Arbeit/Drehmoment und durch die Drehzahl in Leistung überführt werden, der Rest der Energie bleibt ungenutzt und kann durch die Thermodynamik / den Carnot-Kreisprozess auch nicht wesentlich erhöht werden.
Eine gewisse Ausnahme macht hier der Atkinson-Kreisprozess, der dem expandierenden Gas die Möglichkeit gibt, länger Arbeit zu verrichten (länger sich auszudehnen), jedoch verbunden mit einer Reduktion des Drehmoments.

Wäre der Wirkungsgrad nicht bei 30%, sondern 90%, wäre der Energieverbrauch nur ein Drittel, für die gleiche Leistung. Das ist ja der Vorzug am hochentwickelten E-Motor, deutlich effizienter mit Energie umzugehen.

Die Nennleistung des Verbrennungsmotors kommt auch auf der Straße an, ein 100kW/136PS Motor leistet dies auch, durchweg, solange der Sprit fließt.

Auch E-Motoren haben Wirkungsgradkurven (die Übersicht unten, find ich bislang am schönsten und einfachsten), welche den besten Wirkungsgradbereich bei ca. 50-60% der Nennleistung Pn haben.
Ohne oder mit geringer Last, kann die Wirkungsgradkurve stark abfallen, vorallem unterhalb eines Wertes von weniger als 16-20% von Pn.

Desweiteren spielt auch die Leistungselektronik, Widerstände in Leitungen und Komponenten usw. eine Rolle. Man kennt es von Ladeverlusten bei kleinen Leistungen, wo gleichbleibende Verluste eine sehr starke Rolle spielen, beim Energieumsatz.
Wo man bei 3kW Ladeleistung 25% Verluste beim Laden haben kann, sind es bei 11 oder 22kW nur noch 15 oder gar 10%.

Gleiches kann sich auch im Fahrzeug abspielen, wenn man unglaublich starke E-Motoren hat aber damit sachte fährt - das erklärt auch, warum ein Dacia Spring oder eUp gerade im langsameren Stadtverkehr merklich weniger verbrauchen, als deutlich strömungsgünstigere Autos, wie ein Model S Plaid, Taycan Turbo S oder EQS 4-Matic.

Wer über 750kW Leistung hat, braucht im Alltag nichtmal 5% davon, wohingegen jemand mit verfügbaren 61kW Motorleistung, bei den 5% der Last des einen, bereits knapp 62% Last wäre und damit praktisch im idealen Wirkungsgradbereich des Motors arbeitet - beide Antriebe leisten zu diesem Zeitpunkt gute 38kW.

Eine Reku mit geringer Leistung (Stadtgeschwindigkeit) sorgt auch nur für unnötige Verluste, wo man vorher beim Beschleunigen Energie unnötig verbraten hatte. Vorrausschauend zu fahren und es rollen lassen, erhöht die Antriebseffizienz.

Verluste durch ein Getriebe sind sehr gering, mit etwa 2%, gleich ob es ein festübersetztes Getriebe ist oder ein Schaltgetriebe. Wandlergetriebe unterscheiden sich hier, bedingt durch den vorhandenen Schlupf des Wandlers.
Bei allen Komponenten, die ab dem Differential bis zum Rad gehen, gibt es quasi keine Unterschiede, zw. den vers. Antriebsarten.

Wenn was falsch oder nicht mehr aktuell sein sollte, gern korrigieren.


https://www.servax.com/de/14/technologi ... zienz.html

[Karlsson]

Wer über 750kW Leistung hat, braucht im Alltag nichtmal 5% davon, wohingegen jemand mit verfügbaren 61kW Motorleistung, bei den 5% der Last des einen, bereits knapp 62% Last wäre und damit praktisch im idealen Wirkungsgradbereich des Motors arbeitet - beide Antriebe leisten zu diesem Zeitpunkt gute 38kW.

Ergebnisse kannst du daraus aber trotzdem nicht so einfach ableiten. Ich habe mich gerade von 324 auf 100 kW verändert und trotzdem braucht der neue Wagen mehr.