Sind Gasmotoren jetzt effizienter als Diesel?

  • 2019

Wenn es ums Durchqueren geht Große Entfernungen bei Autobahnfahrten, die höheren Kompressionsverhältnisse des Dieselmotors und die magere Verbrennung sorgen für einen Wirkungsgrad, den derzeit kein Gasmotor erreichen kann - zumindest nicht ohne große Unterstützung durch ein teures Hybridsystem. Über den Betriebsbereich des Diesels liegt der durchschnittliche thermodynamische Wirkungsgrad - wie viel Arbeit der Motor aus dem Kraftstoff leistet - im mittleren 30-Prozent-Bereich, also mindestens 15 Prozent besser als bei einem Gasmotor. Nicht einmal in der Nähe, richtig?

Die Realität ist, dass diese Führung schrumpft. Wenn sich die Emissionsvorschriften versteifen, verlieren Dieselmotoren langsam ihren Rand; Die gleichen teuren Nachbehandlungssysteme, die Dieselabgase schrubben, wirken sich auch auf die Crimpeffizienz aus. In der Zwischenzeit verbessern sich die Gasmotoren weiter.

"Der Wirkungsgrad von Benzin- und Dieselmotoren ist gewiss konvergierend", sagt Uwe Grebe, Generaldirektor für globale Spitzentechnik von GM. "Während Dieselmotoren immer einen kleinen Vorteil haben, wird sich die Lücke in nur 10 Jahren fast schließen."

In den letzten zehn Jahren war eine früher einmal exotische, die Effizienz steigernde Hardware, wie variable Nockenwellenverstellung, Direkteinspritzung und Turbolader, bei funkengezündeten Motoren üblich. Sicherlich sind diese Technologien nicht neu, aber schrittweise Verbesserungen bei Elektronik und Materialien haben sie in den Mainstream gezogen. Und es gibt noch mehr, wie die Magerverbrennungsverbrennung und HCCI (Homogen Charge Compression Ignition), eine Gasverbrennungstechnologie, die die Grenze zwischen Gas- und Dieselmotorzyklen verwischt. Ricardo arbeitet an einem turbogeladenen Motor, der E85, ein hohes Kompressionsverhältnis und hohe Ladedruckstufen verwendet, um einen dieselähnlichen Wirkungsgrad zu erreichen. Rod Beazley, Ricards Vizepräsident für funkengezündete Motoren, behauptet, dass "unser mit Ethanol verstärkter Konzeptmotor einen thermischen Wirkungsgrad im Bereich von 40 Prozent erreicht."

Erwarten Sie jedoch nicht, dass der Dieselmotor sich hinlegen und tot spielen wird. "Wir werden weiterhin Verbesserungen in Bezug auf die Dieseleffizienz sehen", sagt Marc Trahan, der nordamerikanische Direktor für Qualität und Technologie bei Audi. "Es wird nicht so groß sein wie der Übergang von der Kraftstoffeinspritzung mit sequenzieller Öffnung zur Direkteinspritzung, aber es gibt noch mehr Vorteile, die zu erzielen sind." Trahan sagt, dass diese kleineren Gewinne von Hardware wie variabler Ventilsteuerung und unabhängiger Verbrennungssteuerung der Zylinder sowie verbesserten Nachbehandlungssystemen kommen werden.

Darüber hinaus spielen andere Faktoren eine Rolle. Wie GMs Grebe betont, enthält Dieselkraftstoff rund 14 Prozent mehr Volumenstrom als Benzin. Dies gibt Kompressionszündungsmotoren gegenüber der thermischen Effizienz einen erheblichen Vorteil im Kraftstoffverbrauch. Natürlich wird sich alles ändern, wenn funkengezündete Motoren auf energiereichere Kraftstoffe umstellen. Dieses Rennen ist noch lange nicht vorbei.

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