Eigenbau: Verbrauchswerte eines Dieselmotors

  • Bei der Wahl einen geeigneten Motors habe ich Fragen zum Verbrauch.


    Die Motoren sind in Bezug auf Kraftstoffverbrauch bei hohe Drehzahlen und fast maximale Last optimiert. Wird aber auf Langlebigkeit optimiert, gelten niedrige Drehzahlen und geringe Last. Dabei steigt aber der Verbrauch. Wird die Abwärme bei der Betrachtung ausgelassen und somit nur die Leistung an der Kurbelwelle betrachtet, ergeben sich einigen Fragen. Hier die Leistungskurve eines luftgekühlten Motors (einzigste Aggregatbelastungen sind Lüfterrad, Einspritzpumpe und Ölpumpe) (Quelle Manual ED4-0300-HE_Benutzerhandbuch_Rotek_DE_Drucker von http://www.rotek.at):




    Leider liegen keine Werte für Teillasten vor, daher folgende Fragen:


    • Wenn der Motor unbelastet bei 3.000 Umdrehungen dreht, was würde er dann verbrauchen? Kann hier eine 10% Regel gelten? Er würde also 10% der maximalLeistung bei 3.000 Umbrehungen = 0,45 kWh Diesel verbrauchen.
    • Das gleiche bei 1.500 Umdrehungen, also bei der 10% Annahme 0,22 kWh?
    • Gemäß Leistungsdiagram ist der Verbrauch bei 1.500 Umdrehungen etwa 15% höher als bei 3.000 Umdrehungen. Trifft dies auch auf den Eigenverbrauch zu, also "Eigenverbrauch bei 1.500 Umdrehungen" = "Eigenverbrauch bei 3.000 Umdrehungen" geteilt durch 2 zuzüglich 15%?
    • Jetzt entnehme ich bei 3.000 Umdrehungen 1,5 kW. Würde ich 4,5 kW abnehmen, täten sie mir 240 g/kWh kosten. Kosten mir die 1,5kWh auch 240g/kwh?
    • Jetzt entnehme ich bei 1.500 Umdrehungen 1,5 kW. Würde ich 2,2 kW abnehmen, täten sie mir 300 g/kWh kosten. Kosten mir die 1,5kWh auch 300g/kWh?
    • Warum ist der Verbrauch (bei diesem Motor) in g/kWh bei niedrigere Drehzahlen höher als bei hohe Drehzahlen?

    Das Problem ist natürlich der Eigenverbrauch, denn er ist in der Leistungskurve mit eingebacken. Bei 4,5 kW bedeutet er relativ weniger als bei 1,5 kW. Ich muss den Eigenverbrauch abtrennen und eine Leistungskurve ohne Erstellen. Also eine Formel entwickeln, wo ich den Verbrauch durch die entnommene Leistung + Eigenverbrauch des Motors berechne. Dies muss ich dann getrennt für 1.500 und 3.000 Umdrehungen machen. Nur so kann ich in der Wirtschaftlichkeitsberechnung die Motorwartungskosten (inclusive austausch) den Verbrauch gegenübersetzen.


    Wie würde der Formel für diesen Motor aussehen?

  • Bei der Wahl einen geeigneten Motors habe ich Fragen zum Verbrauch.


    Du brauchst ein Muscheldiagramm von dem Motor. Dieses Verbrauchskennfeld gibt den spezifischen Verbrauch nicht in Abhängigkeit der Drehzahl, sondern auch vom Drehmoment wieder.


    Gruß,
    Gunnar

  • Genau, gibt es meistens nicht.


    Außerdem fehlen bei beide gezeigten Diagramme der Eigenverbrauch des Motors, wenngleich er oft abgeleitet werden kann. Also nicht die g/kWh, sondern die g/h.

  • Also nicht die g/kWh, sondern die g/h.




    der sollte eigentlich Null sein, wenn man einen Motor nicht braucht
    dann Aus, Ende, Finito :schimpf:



    Seit Jahrzehnten red ich bezüglich da muß was warm bleiben und
    der Ölfilm darf nicht abreisen und was es noch an dämlichen Ausreden gibt
    gegen die Wand, selbiges mach ich seit bald 40 Jahren Auto und sonstiges Fahren ( Ausnahme RO 80
    war mein einziger Benziner ) und meine Frau meint der Tacho sei gemogelt,
    von den fast 500.000 Kilometer ist der Motor sicher 30.000 nicht gelaufen nur gerollt :pfeifen:



    letzteres Diagramm läuft bei 750 U/min gegen Null bei 350 g/kWh schneidet die 5 kW Wellenleistungslinie
    etwas darunter wird der Leerlauf liegen 5 mal 350 ist = 1750 g/h die 5 kW noch weg etwa bei 1600 g/h
    in den Fall :glaskugel:



    Nur wozu so der Motor laufen, noch vom letzten Leben ein Lanzbulldog Karma aufzuarbeiten _()_

  • Bei null Last wird der Motor natürlich abgestellt.


    Da es eine Inselanlage ist, muss der Motor mit wechselnder Last umgehen. Läuft beispielsweise der Töpferofen, dann heißt es sprunghaft zwischen 0 und viele kW zu arbeiten. Für die Berechnung ist der Eigenverbrauch dann schon wesentlich, und in den 10-30 Sekunden Pausen zwischen dem Heizen des Ofens kann ich den Motor nicht abstellen. Sonst wird hauptsächlich die Batterien nachgeladen. Jetzt muss der optimale Wert für Batteriekapazität und Wechselrichter berechnet werden. Dazu brauche ich auch den Eigenverbrauch des Motors, der ja gerade bei größere Motoren erheblich sein kann. Deswegen kleine Motor. Aber den Töpferofen am Wechselrichter und das Geld bekommt Füße. Anderseits ein zu großer Dieselmotor hauptsächlich bei geringer Last zu betreiben, heißt deren schnellen Tod. Ob der Diesel nun 30% oder 60% minimumlast haben muss, kann man diskutiert, aber längere Zeit mit 10% ist tödlich. Gerade der Vergleich mit den Pkw ist vorbildlich: Der alte MB 200 Diesel mit 65 PS und der VW Diesel mit 55 PS waren Dauerläufer, weil sie hauptsächlich bei mehr als 30% Last liefen. Sie liefen dann auch 500.000 Km (wenngleich der MB vielleicht eher). Einen "modernen" leistungsstarken Diesel kommt nur selten über 30%, weil er sonst ständig mit mehr als 200 Kmh fahren muss. Er geht daher nach 150.000 Km kaput - weil er zu wenig Leistung abverlangt wurde.


    Soll der Generator nun 8 kW leisten können, dann muss er in Regelfall auch mindestens 2 - 5 kW abverlangt werden. Die Batterien sollen wegen der Lebensdauer aber nicht zu schnell geladen werden, so mit 20% der Kapazität. Muss ich aber mit 2-5 kW laden, dann wird der Batteriebank erheblich und das Geld bekommt wieder Füße. Also kleinere Generator und Motor, dann aber einen Wechselrichter der den Generator unterstützen kann (wie sie bei Booten und schwachen Landanschluß benutzt werden). Alle diese Gegebenheiten muss in eine Excel Tabelle und unten kommt dann die Zahl der Wahrheit (zum Berechnungszeitpunkt und theoretisch versteht sich) heraus: 42


    Daher brauche ich auch den Eigenverbrauch des Motors, denn wenn der Töpferofen läuft werden die Batterien voll (oder es ist Sommer und sie sind durch die Sonne schon voll), und der Motor dreht dann zwischendurch unbelastet.


    Jetzt bitte keine off topic Diskution über MB kontra VW Motoren starten, sondern den Kleinstdiesel im Keller 100 ml Diesel einfüllen und die Stoppuhr starten. Dann mir den Wert mitteilen.

  • Da es eine Inselanlage ist, muss der Motor mit wechselnder Last umgehen. Läuft
    beispielsweise der Töpferofen, dann heißt es sprunghaft zwischen 0 und viele kW zu arbeiten.


    Nun bevor ich im Hunsrück Holz von Rundes Holz in Viereckiges verwandelt hab,
    hab ich hier Holz zersägt, mit einer Rechnergesteuerten Nachschnittsäge, Laständerung
    fast Null auf bis zu 400 kW in Null Sekunden. und das mehrmals die Minute.


    Lösung Schwungrad und das Flutschte ( Herfordermotor 5,6 Tonnen Schwungmasse
    2,5m Durchmesser )


    Mit welcher Batteriespannung willst Du, oder arbeitest Du schon :popcorn:



    P.s. mein Diesel mit 500,000 km ist ein Audi 100 TDI in den Lufkanälen der Heizung
    liegt immer noch Sägemehl aus Hochscheid :D

  • Ein Diesel wird den Lastsprung auch so mitmachen, der Ofen ist die Frequenz ohnehin egal. Als Lösung kann ich aber auch zwei Generatorgrößen installieren, kostet bei der Leistungsklasse wo ich mir bewege ja nicht viel. Die Steuerung schaltet dann automatisch hinzu bis die Leistung ausreicht und nebenbei habe ich Redundanz wenn eins von den Dieselmotoren streikt.
    Die Batteriespannung soll möglichst hoch sein, hängt aber letzlich vom gewählten Wechselrichter ab. Bei 5 kW muss schon 48 Volt daher, sonst werden die Ströme zu groß. Bei 24 Volt ist die Auswahl natürlich größer.


    Audi 100 ist ein Klasse Auto, ich hatte in 1991 ein halbes Jahr lang den 100 PS benziner. War erst neulich auf den Idarkopf spazieren, ist ja dann Hochscheid.

  • Sicher läuft die Ofenspirale auch mit Gleichstom. 20 Stück 12 Volt Batterien in Serie und direkt dran. Da eine Brennvorgang etwa 20 kWh verbraucht und die Batterien auch 10 Jahre halten sollen, müssen schon 200 Ah Batterien dran. Kostenpunkt: 10.000,- Euro. Einen 6 kW Dieselgenerator gibt es für unter 1.000 Euro.....


    Sag jetzt nicht dass der Generator ja während der Brennvorgang laden kann......

  • Sag jetzt nicht dass der Generator ja während der Brennvorgang laden kann......


    :pfeifen:



    Hab ich gesagt das Du dann einen Wechselstromgenrator nehmen sollst :blush2:



    Anno 1933 bis dann eine Zeit eintrat wo Freizeitaktivitäten immer weniger
    wurden und man eigentlich ausgelastet war überhaupt zu Existieren, gabs hier
    am Kochelsee Elektroboote ( gibts heut auch wieder, aber die werden aus den
    Wechselstromnetz geladen ) selbige Boote wurden gleich mit einen Gleichstromgenerator
    an der Wasserturbine geladen, jegliche Umwandlungsverluste ( und Kosten für Umwandler ;-_ )
    würden entfallen. lediglich ein Überwachung des Ladezustand der die Zuschaltung des
    Motor steuert wäre von nöten _()_


  • ja am Kochelsee ist es sicher schön und dort kann man sein Akku an der Wasserturbine laden, aber ich brauche sehr bald eine Lösung die einfach die nächsten 10 Jahren störungsfrei und wirtschaftlich Strom bereitstellt. Sonst habe ich kein Strom.


    Um nun keine Fehler zu machen, habe ich den ganzen Volks-BHKW durchgelesen. Auch und Weh und Schmerz, kauf ein billigen Motor und bau alles selber dran. Schon die Diskussion wie der Diesel gestoppt werden kann, beziehungsweise muss, finde ich abschreckend.


    Deswegen wollte ich eine 800 ccm V2 wassergekühlten Diesel nehmen (110607410974 in der Bucht). Er hat schon Wasseranschluss, Stoppmagnet, braucht keine Drehzahlregelung, hat Anlasser, Lichtmaschine und so weiter. Wenn er aber 15 kW liefern kann, ich aber nur 1,5 kW entnehme, wie sieht es dann mit der Wirtschaftlichkeit aus?


    Um zu meine ursprüngliche Frage zurückzukehren: Wann verbrauch der Anfangs erwähnte Motor am wenigsten:


    - wenn er 1,5 kW bei 1.500 Umdrehungen
    oder
    - wenn er 1,5 kW bei 3.000 Umdrehungen
    liefert

  • Tja Gunnar, eigentlich ist ja dein Auto
    Das Problem ist die Verbrauch-kurve des Motors (siehe erste Beitrag). Bei 1.500 Umdrehungen verbraucht er 300 g/kW und bei 3.000 nur 250 g/kW. Demzufolge ist der Verbrauch bei 3.000 Umdrehungen geringer Ich denke, du kannst diesen Motor nicht mit einem Automotor vergleichen.


    Die Frage ist, ob der spezifischer Mehrverbrauch von 50 g/kW bei 1.500 Umdrehungen, durch den geringere Eigenverbrauch durch die geringere Drehzahl auskompensiert wird oder nicht. Manchmal sind die Dinge nicht so wie wir es denken oder es möchte

  • Manchmal sind die Dinge nicht so wie wir es denken oder es möchte



    ich denk aber trotzdem das der Motor zwar ein anders Normiertes Muscheldiagramm


    hatt, aber doch ein gewisse Ähnlichkeit



    Quelle http://schwerkraftbindung.de/moinsen/index.php?id=132


    In den Diagramm ist ein Linie ( Strich Doppelpunkt Strich ) die beginnt rechts unten ( 6500 Umdrehungen )
    mit einer 5 ( steht in den Fall für 5 kW Leistungsentnahme und benötigt dort über 500 g/kWh )
    läuft nach links und durchläuft anstzeigen verschiedene Verbrauchsgrenzen und hätte in den Fall
    ( im groben gilt das für die meisten Viertaktkolbenmotoren ) bei 1500 Umdrehungen etwas weniger als 450 g/kWh



    p,s, die eventuelle Einsparung wird wahrscheinlich nicht den Bauaufwand rechtfertigen |__|:-)