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Thema: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift" (5635-mal gelesen)
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Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 15 –
Zitat von: Wanderdüne – am
Wie ist das eigentlich beim Hybrid bei euch? Wird bei kaltem Motor in jedem Fall erst einmal der Katalysator "warm" gefahren oder geht bei "Heizung aus" der Motor auch kalt wieder aus und elektrisch fahren ist drin?

Beim Hybrid Synergy Drive gibt es folgende Prioritäten-Reihenfolge: Kat, Insassen, CO2-Einsparung. Soll heißen, dass zuerst der Kat auf Betriebstemperatur gebracht und auch gehalten wird. Danach folgen Komfortanforderungen der Insassen. Eine warme Heizung kann also dazu führen, dass der Verbrenner startet, obwohl er fahrtechnisch nicht müsste. Erst zuletzt ist dann elektrisches Fahren möglich, wenn alle anderen Anforderungen nicht dagegen sprechen.

Das ganze System wurde damals nicht zum Spritsparen entwickelt, sondern um möglichst wenig Schadstoffe auszustoßen.

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 16 –
@Wanderdüne

Es wird nicht ungefähr, sondern logisch.

Beim Umweltbundesamt wird die Entstehung von Kohlenstoffmonoxid erklärt -> Verbrennungsprozess mit einem geringeren Sauerstoffanteil als dem Treibstoffanteil. Da Dieselmotoren aus Prinzip mit Luftüberschuss funktionieren, ist auch der geringer Kohlenmonoxidanteil bei diesen Motoren verständlich.

Die Abgasnachbehandlung ist so aufgebaut, dass sie bestimmte Betriebsbedingungen braucht um zu funktionieren. Wie von Dir erwähnt ist das beim Kaltstart nicht der Fall, und deswegen stinken Benziner und Diesel beim Kaltstart im Winter auch sehr stark.

Wir haben die Grundlagen gelesen und konnten dazu auch die Folgen erleben, will heissen es stimmt.

Das Tortendiagramm stammt vom VDI und man sollte bei möglichst allen Informationen wissen, aus welcher Quelle sie kommen um abwägen zu können ob diese sachlich objektiv oder evtl. interessengebunden motiviert sind um sich einen Vorteil zu verschaffen.

Beim elektrisch Vorheizbaren Katalysator bin ich ganz auf Deiner Seite. Derartige Systeme würde ich mir wünschen und erachte diese als wichtiger als Verkehrszeichen vorlesen oder Fernlicht an- und ausknipsen.

Beim hiesigen Plug-In-Hybriden kannst Du Dir noch über ganz andere Dinge Sorgen machen als über Kaltstarts. Das hohe Gewicht gepaart mit dem Downsizingmotor sorgt für ungleichmäßige Verbrennung und hohe Temperaturen. Das Ding sypht raus ohne Ende - und wer hats in dieser Ausführung erfunden? (Die Schweizer waren es nicht).

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 17 –
Das schöne am HSD System ist, dass prinzipbedingt sehr wenig CO entsteht. Zum Einen wegen der Verbrennungsumständen beim Atkinsonmotor, zum Zweiten weil es durch die richtige Ansteuerung des E-Motors noch weiter reduziert werden kann.
Zumindest war H.Breuer, Techniksprecher von Toyota in seiner Präsentation sehr stolz dass Toyota gänzlich auf die Anfettung dadurch verzichten könnte.

Und dass ein Katalysator nur bei Betriebstemperatur funktioniert ist inzwischen auch vielen Nichtchemikern klar ;-).
Das gilt für alle Katalysatoren, egal ob er im Benziner, im Diesel  oder in einer EO-Anlage (Vorprodukt für Kühlerschutz) verbaut ist.

Insofern wundert mich etwas dass hier das grundsätzliche Problem mit dem Benziner verknüpft werden soll.

Gruss alupo

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 18 –
Ich kann hier nicht editieren, daher ergänze ich hier: H. Breuers Präsentation auf dem tollen Hybridpilotentreffen 20100 in Köln. Einige werden sich erinnern...

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 19 –
Zitat von: alupo – am
Das schöne am HSD System ist, dass prinzipbedingt sehr wenig CO entsteht. Zum Einen wegen der Verbrennungsumständen beim Atkinsonmotor, zum Zweiten weil es durch die richtige Ansteuerung des E-Motors noch weiter reduziert werden kann.
Zumindest war H.Breuer, Techniksprecher von Toyota in seiner Präsentation sehr stolz dass Toyota gänzlich auf die Anfettung dadurch verzichten könnte.

Hat Herr Breuer denn Messwerte aus dem Betrieb gezeigt? Oder warum der Atkinson Zyklus weniger CO produziert? Gerade durch die Spülverluste bei länger geöffnetem Einlassventil kann es zur Gemischanreicherung im Ansaugtrakt kommen, was zu einer Sauerstoffunterversorgung führt und somit zu einer eher CO-haltigen, unvollständigen Verbrennung.

Im Test bei

http://www.which.co.uk/cars/driving/driver-tools/emissions---worst-offenders-for-nox-and-co/

ist ja auch der Nissan Note 1.2 l auffällig geworden mit dem 5-fachen der zugelassenen Grenzwerte bei CO - immerhin 5,36g/km.

Wenn man sich den Motor anschaut (HR12DDR) fällt auf, dass er im Miller-Zyklus läuft, der ähnlich dem Atkinson Zyklus mit einem länger geöffneten Einlassventil arbeitet. Eine variable Ventilsteuerung hat er somit auch (CVTCS).

Würde mich schon sehr interessieren, ob die sehr ähnlich arbeitenden Atkinson Motoren wirklich wenig CO produzieren. Vielleicht hat jemand ja dort Informationen. Auch Toyota wird wahrscheinlich nur den Teil der Wahrheit freiwillig aussprechen, der dem Konzern nützlich ist.

Der im selben Link getestete Aygo 3-Zylinder 1.0 l mit 4,91g/km war  auch sehr auffällig beim CO und hat eine Saugrohreinspritzung. Er ist von Daihatsu (seit 1998 ein mehrheitlich durch Toyota beherrschtes Unternehmen).

Gruss

Wanderdüne

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 20 –
Hier Daten zum HR12DDR Motor von Nissan.

Interessant ist, dass der Motor in Japan mit einem Verdichtungsverhältnis von 12:1 arbeitet, in Europa aber mit 13:1

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E7%94%A3%E3%83%BBHR%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3#HR12DDR.EF.BC.88DIG-S.EF.BC.89
Zitat
圧縮比は国内と欧州で異なる（国内：12.0・欧州：13.0） -> Compression ratio is different in Japan and Europe (Japan: 12.0 and Europe: 13.0)

http://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/hr12ddr.html
Zitat
The engine compression ratio was first increased in order to enhance heat efficiency. The HR12DDR realizes an extremely high 12.0:1 compression ratio with its supercharger.

http://www.greencarcongress.com/2012/05/hr12ddr-20120530.html
Zitat
Maximizing thermal efficiency with a CR of 13:1.

https://youtu.be/nPhQEYvd3Go

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 21 –
Zitat von: Wanderdüne – am
Würde mich schon sehr interessieren, ob die sehr ähnlich arbeitenden Atkinson Motoren wirklich wenig CO produzieren. Vielleicht hat jemand ja dort Informationen. Auch Toyota wird wahrscheinlich nur den Teil der Wahrheit freiwillig aussprechen, der dem Konzern nützlich ist.
Würde mich auch interessieren. Fahre ich mit meinem Yaris Hybrid wirklich umweltfreundlicher als wenn ich meinen alten Ford Ka (Endura E aus 2000) weiter gefahren hätte? Wenn ich den KBA-Angaben glauben kann und ich dieses richtig interpretiert habe, hat mein Ford Ka als 4-Zylinder-Sauger weniger NOx produziert als mein Yaris Hybrid. CO2 natürlich mehr. Der Verbrauch war ja auch höher.

In der Tat kann man nicht auf Messwerte der Hersteller vertrauen, wie wir festgestellt haben.

Ich bin dafür, dass das Umweltbundesamt den Auftrag bekommt, die Autos im Realbetrieb regelmäßig zu testen. Das darf es als Bundesamt leider nicht ohne gesetzlichen Auftrag. Dem KBA traue ich da nicht.

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 22 –
Im Miller-Zyklus arbeitende Motoren arbeiten im Ggs. zu im Atkinson-Zyklus werkelnden i.A. nicht mit Rückspülung von Teilen des angesaugten Gemischs durch verlängerte Öffnungsdauer der Einlassventile, sondern reduzieren die Zylinderfüllung umgekehrt durch verkürzte Öffnung der Einlassventile. Insofern kann es, zumal es sich zusätzlich um einen Direkteinspritzer handelt, beim HR12DDR kaum zu nennenswerter Gemischanreicherung im Ansaugtrakt durch Rückspülung kommen. Dass der Nissan Note CO-auffällig geworden ist, liegt vmtl. eher an bewusster Gemischanreicherung zur Erzielung der hohen Leistung.

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 23 –
Atkinson

https://de.wikipedia.org/wiki/Atkinson-Kreisprozess

"Der Atkinson-Prozess wird für normale Viertaktmaschinen mit dem Miller-Kreisprozess (siehe dort für Details) und variabler Ventilsteuerung realisiert. "

Miller

https://de.wikipedia.org/wiki/Miller-Kreisprozess

Als Anwendung des Miller-Zyklus werden Prius, Nissans 1.2L, Mazda und Mercedes S400 genannt.

"Die heutigen Hybridmotoren arbeiten also genaugenommen nicht im Atkinson-, sondern im Millerzyklus."

Vielleicht auch egal ob es nun Atkinson, Miller oder Otto ist -  Interessant wären CO Messwerte mit dem Prius, denen man einigermassen trauen kann.

Gruss

Wanderdüne

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 24 –
Wenn Wikipedia hier Recht hat, dann bestünde also auch beim Prius keine Gefahr der Gemischanreicherung durch Rückspülung. Denn eine verkürzte Einlassventilöffnung reduziert natürlich die Spülverluste.
Allerdings scheint mir Wikipedia hier nur die halbe Wahrheit zu sagen, denn tatsächlich sollte man drei verschiedene Prozesse unterscheiden: Erstens (nicht i.S. der historischen Reihenfolge) den Miller-Prozess, der einen i.d.R. aufgeladenen Ottomotor mit einem ggb. der üblichen Auslegung durch frühe Einlassventilsschließung oder späte Einlassventilöffnung in seiner Wirkung beschnittenen Ansaugtakt bezeichnet, zweitens den (historisch weitaus älteren) originären Atkinson-Prozess, der einen durch elaborierte Pleuelmechanik mechanisch realisierten Hubunterschied zwischen den ersten beiden und den letzten beiden Arbeitstakten des Viertaktsprinzips realisiert (wobei alle vier Takte zudem noch auf einer einzelnen Kurbelwellenumdrehung stattfanden, womit Ottos Patente auf den Viertaktmotor umgangen werden konnten), und schließlich dem so genannten modernen Atkinson-Zyklus, welcher wiederum einen klassischen Ottomotor (mit seiner ggb. dem Atkinson-Motor einfacheren Mechanik) bezeichnet, in dem die Wirkung des Kompressionstaktes durch Verlängerung der Einlassventilöffnung in den Kompressionstakt hinein und somit durch Rückspülung reduziert wird. Insofern ist der moderne Atkinson-Zyklus dem Miller-Prozess in seiner technischen Realisierung zwar ähnlicher als dem Atkinson-Prozess, aber doch verschieden. Allen drei Prinzipien ist gemein, dass sie mit ihren jeweils spezifischen Mitteln den effektiven Kompressionshub ggb. dem Expansionshub reduzieren, um die thermodynamische Effiziuenz zu steigern. Sie gehen dabei aber verschiedene Kompromisse ein.
Aber wichtig ist letztendlich tatsächlich nur, was hinten raus kommt. Und hier behauptet zumindest der ADAC Ökotest, dass die 1,8l-HSDs hier in Sachen CO auch unter über NEFZ hinausgehenden Anforderungen vorbildlich bleiben. Für den Auris II HSD wurden selbst im relativen Hochlastbetrieb des ADAC-Autobahnzyklus mit 0,1g/km gerade einmal ein Zehntel der gemäß Euro 4-6 im NEFZ erlaubten CO-Menge gemessen. Daten aus dem realen Fahrbetrieb sind mir leider nicht bekannt.

P.S. Der Tippfehlerteufel... Musste gerade noch eine Taktbezeichnung berichtigen. Natürlich reduziert der echte Atkinson-Motor geometrisch die Hübe sowohl von Ansaug- als auch Kompressiontakt, während Miller und moderner Atkinson das durch mittels Ventilsteuerzeiten realisierte Beschneidung der Wirksamkeit jeweils nur eines Taktes simulieren, nämlich des Ansaugtaktes im Falle von Miller und des Kompressionstaktes beim "modernen Atkinson".
 

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 25 –
Bei ADAC habe ich zum Prius 1.8l HSD auch nur die Aussage "alles gut" zu den Emissionen im sog. ECO-Test gefunden. Insofern würde ich mal davon ausgehen, dass die HSDs wirklich wenig CO emittieren. Trotzdem würde mich ein echter Realtest der Emissionen vom Prius interessieren. Auch beim ADAC sind die Messdaten irgendwie nicht zu finden.

Das würde aber wiederum heissen, dass das Thema Emissionen weniger am Motorprinzip liegt, da ja der Miller-Zyklus Motor von Nissan eher eine CO-Schleuder ist, sondern an der Auslegung. Oder wie @Francek so schön schrieb:

Zitat von: Francek – am
... Sie gehen dabei aber verschiedene Kompromisse ein.

Wenn man wie Toyota im Prius dann auf Leistungsentfaltung bewusst verzichtet und aus einem grossen Motor relativ wenig Leistung herausholt, und die Prioritäten auf Emissionen und Effizienz setzt, ist das erfolgreich möglich. Sobald man wie Nissan aus einem relativ kleinen Motor mehr Leistung bei gleichzeitiger Effizienz herausholt, steigen zumindest die Emissionen an. Das hat anscheinend mit Atkinson, Miller oder Otto nur wenig zu tun.

Effizienz und Emissionen; Prius 1.8l Atkinson mit 99 PS oder spez. Leistung 55 PS/l
Effizienz und Leistung: 2,1l Diesel mit 204 PS oder spez. Leistung 97 PS/l

Da müsste der Atkinson Motor für gleiche Leistung wohl ein 3,7l-Motor sein - auch wenn er wohl nie ein Temperamentsbolzen wird.

Gruss

Wanderdüne



Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 27 –
@Wanderdüne

Wenn Du nach einer Firmeneigenen Toyota Dreckschleuder suchst, so wirst Du vermutlich beim Toyota 1.2L Turbo des Auris Facelift-Modells fündig. Der bläst richtig schön NOx und Partikel raus, schluckte nicht nur im ADAC Test mehr als vergleichbare VW Golf TSIs, sondern zeigt sich auch auf Spritmonitor tendenziell durstiger als der verlässliche 1.6L Valvematic Sauger. Turbo <-> Valvematic

Ich finde die Definitionen bei Wikipedia nicht ganz mit den Schaubildern und Animationen übereinstimmend.
Beim Atkinson-Motor ist es noch klar definiert, verzögerter Verschluss des Einlassventils, so das ein Teil der Luftmenge beim Kompressionstakt wieder ins Saugrohr zurückfließt.
Beim Miller-Motor gibt es dagegen zwei Klassifizierungen. Zum einen ein Atkinson-Motor mit Aufladung wird zum Miller-Motor. Zum anderen ein Motor mit verfrühtem Verschluss des Einlassventils, so das nur ein Teil der Luftmenge im Ansaugtakt in den Zylinder strömen kann. Auf diese Weise betreibt Audi seinen neuen 2.0L TFSI Motor.

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 28 –
Direkt nach einem Kaltstart macht ein HSD zunächst mal mit dem Benziner nicht anderes, als heizen. Gefahren wird rein elektrisch und der Verbrenner läuft im sog. Flammenwerfermodus, um den Kat schnell auf Temperatur zu bringen. Im Prius 2 ist bei 0° Außentemperatur nach 56 Sekunden Stage 1a beendet und eine Kühlmitteltemperatur von 28° erreicht. Ich gehe davon aus, das nach dieser knappen Minute die Abgasreinigung voll einsatzfähig ist. Das System heizt in einem geänderten Modus Stage 1b weiter, bis 40°CWT erreicht sind. Ich vermute das ist so, damit wenn anschließend in Stage 2 der Benziner mal an der Ampel eine Weile aus ist, der Kat weiterhin warm genug ist.
Einen anschaulichen Vergleich sieht man auf den Seiten 49 und 50 dieses Dokumentes: http://ec.europa.eu/clima/policies/transport/vehicles/docs/2007_pems_jrc_413194_en.pdf
Toyota hat den Prius damals nicht entwickelt, weil sie Engel sind. Sondern eher, um solche Dokumente zu erhalten:
http://www.arb.ca.gov/msprog/onroad/cert/pcldtmdv/2007/toyota_pc_a0140560_1d5_pz_hevge.pdf
http://www.arb.ca.gov/msprog/onroad/cert/pcldtmdv/2010/toyota_pc_a0140657_1d8_pz_hevge.pdf
Natürlich will man auch Geld verdienen. Daher bietet man ja neu die 1,2l und 2,0l Turbos an. Kein Wunder, wird doch seit Jahren in Deutschen Medien kritisiert, daß es keinen Turbo gibt, der mehr "Bums" haben soll. Genau so wie die eCVT kritisiert wird. Irgendwann macht es bei "den Leuten" klick und sie denken "das hört man oft, also wird was dran sein".

Benzin-Direkteinspritzer gehören genau wie die Diesel verboten! Zumal wir jetzt wahrscheinlich wieder Jahre warten müssen, bis Partikelfilter und Co. hier Pflicht werden!

Ich pers. wollte keinen anderen Verbrenner mehr fahren, als HSD. Ich hoffe aber, das in den nächsten 2-3 Jahren Elektroautos auf den Markt kommen, die ich mir leisten kann obwohl sie meine Ansprüche an Reichweite und Schnellladefähigkeit erfüllen.

Antw.: Kohlenmonoxid - das "Benzinergift"

Antwort Nr. 29 –
Zitat von: KSR1 – am
Kein Wunder, wird doch seit Jahren in Deutschen Medien kritisiert, daß es keinen Turbo gibt, der mehr "Bums" haben soll. Genau so wie die eCVT kritisiert wird. Irgendwann macht es bei "den Leuten" klick und sie denken "das hört man oft, also wird was dran sein".
Ich schätze das anders ein. In DE fährt man traditionell Schaltwagen und hat sich daran gewöhnt. Es stört auch nicht, dass man schalten muss und man lernt es intensiv in der Fahrschule. Zumindest früher war es auch immer so, dass Automatikautos mehr verbraucht haben und teurer waren. Daher hat man diese nicht gekauft. Und es galt der Grundsatz: Spritsparen durch niedrige Drehzahl und hohe Drehzahl ist schlecht für einen Motor: "Immer früh schalten und schnell hochschalten". Wie bekommt man hohe Drehzahl ohne Drehzahlmesser (haben die meisten meiner Autos bisher nicht gehabt) mit: Ja, über das Motorgeräusch.

Da sind die höheren Drehzahlen und Lautstärkeänderung beim Beschleunigen eines eCVT sehr gewöhnungsbedürftig. Das habe ich auch beim HSD bemängelt und habe mich auch nach 2 Jahren noch nicht daran vollständig gewöhnt. Demzufolge ist es richtig, dass Toyota beim Prius 4 hier dies verbessert hat. Leider 10 Jahre zu spät.

Ich glaube nicht, dass sich die Leute Autos mit Turbo kaufen, weil sie mehr "Bums" haben wollen. Beim Benziner ist der Turbo m.E. nur deshalb dazugekommen, weil diese den Spritverbrauch gemäß Herstellerangaben reduzieren wollten. Viele Leute schauen eben auf diese Herstellerangaben. Dazu haben die Hersteller Motoren angeboten die kleiner/leichter gemacht wurden und zur Beibehaltung der Leistung einen Turbo verwenden. Hätte man den Spritverbrauch auch anders reduziert, wäre vermutlich der Turbo nicht dazugekommen. Beim Diesel sieht das natürlich anders aus. Ein Diesel ohne Turbo fährt sich schlechter als ein Benziner und er ist deshalb notwendig.

Es müsste also eher "klick" bei den Leuten machen, dass ein "Aufheulen" eines Motors nicht schlimmes ist und auch ein Automatik-Auto wenig Sprit verbrauchen kann.

Meines Erachtens nach sind also nicht die Medien Schuld.