Wärmelehre

Wärmekraftmaschinen

Vergleich Ottomotor Dieselmotor

  • Wie funktioniert eigentlich eine Dampfmaschine?
  • Was ist so besonders an einem WANKEL-Motor?
  • OTTO- oder DIESEL-Motor?
  • Was versteht man unter einem Wirkungsgrad?

Vergleich Ottomotor Dieselmotor

 

Ottomotor

Dieselmotor

 
  • Ansaugen des Benzin-Luftgemisches
  • Menge je nach gewünschter Leistung
  • Äußere Gemischbildung (z.B. Vergaser1)
  • Ansaugen der Luft
  • Menge unabhängig von der Leistung
  • Verdichten des Gemisches ca. 1:10
  • Druck im Motor ca. 8-18 bar
  • Temperatur 400°C-600°C
  • Verdichten der Luft auf ca. 1:18
  • Einspritzen des Dieselkraftstoffes
  • Druck im Motor ca. 30-50 bar
  • Temperatur 700°C-900°C
  • Beginn der Verbrennung durch Funke der Zündkerze
  • Höchstdruck 35-60 bar
  • Verbrennungstemperatur ca.2000°C
  • Abschluss der Verbrennung durch Expansion (Arbeitstakt)
  • Selbstentzündung des Dieselkraftstoffes da hohe Temperatur im Kolben
  • Verbrennungshöchstdruck 60-90 bar
  • Verbrennungstemperatur ca.2000°C
  • Abschluss der Verbrennung durch Expansion (Arbeitstakt)
  • Auspuffen der Abgase
  • Abgastemperatur ca. 800°C bei Leerlauf; ca. 900°C bei Volllast
  • Verlust ca. 36% der chemischen Energie des Kraftstoffes
  • CO2-Ausstoß etwa 10-15%  höher als beim Diesel
  • Stickoxide (NOx)
  • Ausstoß feiner Rußpartikel (insb. Direkteinspritzer)
  • Abgasnachbehandlung zum Umweltschutz notwendig
  • Auspuffen der Abgase
  • Abgastemperatur ca. 250°C bei Leerlauf; ca. 500°C bei Volllast
  • Verlust ca. 28% der chemischen Energie des Kraftstoffes
  • CO2-Ausstoß etwa 10-15%  niedriger als beim Benziner
  • besonders viele Stickoxide (NOx)
  • Ausstoß feiner Rußpartikel (Krebsverdacht)
  • Abgasnachbehandlung zum Umweltschutz notwendig

 

 
  • Nutzwirkungsgrad ca. 25%
  • Nutzwirkungsgrad ca. 33%
 
 
 
 
  • Hohe Laufruhe
  • Geringeres Gewicht (ca. 2 - 5 kg/kW beim Motor)
  • Geringere Laufruhe (insbesondere im Leerlauf und beim Kaltstart)
  • Höheres Gewicht (ca. 5 - 6 kg/kW beim Motor)
 

1Ein Vergaser dient - ähnlich wie eine Einspritzanlage - dazu, einem Benzinmotor in allen Lastzuständen das richtige Kraftstoff-Luftgemisch zuzuführen. Dabei wird eine brennbare Flüssigkeit verdampft ('vergast') bzw. in den Ansaugkanal oder den Brennraum selbst eingespritzt (Einspritzanlage) und mit einer exakt abgestimmten Menge Umgebungsluft gemischt um ein optimal zündfähiges Gemisch zu erhalten.

 

Vorteile des Dieselmotors:
Das wichtigste Argument für den Dieselmotor ist der geringere Kraftstoffverbrauch. Der Verbrauch konnte durch die Einführung der Direkteinspritzung noch einmal deutlich reduziert werden. Ein weiteres Argument für den Dieselmotor ist das große Drehmoment besonders im meist genutzten unteren Drehzahlbereich. Zum starken Beschleunigen aus tiefen Drehzahlen muss nicht mehr unbedingt zurückgeschaltet werden.

Vorteile des Benzinmotors:
Für den Benzinmotor spricht das geringe Leistungsgewicht (kg/kW) und vor allem der größere nutzbare Drehzahlbereich. Sportlicheres Fahren (z.B. bei Motorrädern) ist wohl eher mit Benzinmotoren möglich. In der Regel sind Benzinmotoren billiger als Dieselmotoren, so dass der Vorteil des geringeren Verbrauchs beim Dieselmotor erst für "Vielfahrer" wirksam wird.

Abgasbelastung

Die Abgasbelastung durch die beiden Motortypen ist unterschiedlich: Salopp könnte man sagen: "Der Bezinmotor bedroht das Klima durch den hohen CO2 Ausstoß besonders stark, der Dieselmotor die Lungen durch den Außstoß von Rußpartikel (Feinstaub) und Stickoxide." Aktuelle Entwicklungen führen hier jedoch zu Verschiebungen. So sind moderne Bezin-Direkteinspritzmotoren häufig ebenfalls sehr sparsam, was den CO2 Nachteil reduziert. Gleichzeitig stoßen solche Modelle jedoch mehr Rußpartikel (Freinstaub) und mehr Stickoxide aus. Rußpartikel-Filter sind bei den modernen Dieselmotoren inzwischen Standard, jedoch führt der hohe Stickoxid-Ausstoß aktuell zu Problemen und Diskussionen über Fahrverbote.

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