Ominaiskulutus, hyötysuhde ja polttoaineenkulutus

[Quality]

vkjoki kirjoitti UVW:llä 19.2.2006:

TARKASTELUN LÃ,,HTÖKOHDAT

- ominaiskulutuskäyrät: Tschöke & Heinze 2001 (Magdeburger Wissenschatsjournal 1-2/2001), s. 3
- seuraavassa tarkastelussa ominaiskulutuksen optimialueella tarkoitetaan sitä aluetta, jolla ominaiskulutus on korkeintaan 10 % minimiominaiskulutusta korkeampi
- tarkastelussa tyyppimoottoreina käytettiin VAG-konsernin bensiinimoottoreita (1,6 l / 77 kW ja FSI 1,6 / 85 kW) ja TDI-dieselmoottoreita (1,9 ja 2,0 l)
- dieselpolttoaineen tiheys 0,845 kg / l ja bensiinin 0,750 kg / l
- ominaiskulutukset eri vaihteilla ja nopeuksilla arvioitiin olettamalla, että huippunopeudella tarvitaan moottorista maksimiteho; sen jälkeen arvioitiin eri vaihteiden nopeus-tehokäyristä ominaisuuskulutukset eri vaihteilla ja nopeuksilla; välityksinä käytettiin VW Golfin välityksiä em. moottoreilla

HAVAINTOJA OMINAISKULUTUKSESTA

- sen paremmin bensiini- kuin dieselmoottorinkaan ominaiskulutus ei riipu kovin paljoa kierrosluvusta; sekä diesel- että bensiinimoottorilla voidaan moottorin kierrokset kolminkertaistaa ominaiskulutuksen optimialueella; kierrosten lähestyessä moottorin maksimikierroslukua, bensiinimoottorin ominaiskulutus nousee voimakkaasti, mutta dieselmoottorin ominaiskulutus nousee vain vähän

- suorasuihkumoottoreilla (bensiini ja diesel) ominaiskulutus on pienimmillään n. 75 %:n kuormituksella ja tavallisella bensiinimoottorilla n. 90 %:n kuormituksella

- kun kuormitus laskee optimikuormituksen alapuolle, tavallisen bensiinimoottorin ominaiskulutus kasvaa nopeasti ja suorasuihkutusmoottoreilla (bensiini ja diesel) ominaiskulutus kasvaa hitaasti

- hyvin alhaisella (noin 10 %) kuormituksella, esimerkiksi ajettaessa pienellä vaihteella korkeilla kierroksilla, sekä diesel- että bensiinimoottorin ominaiskulutus on noin kaksinkertainen minimikulutukseen verrattuna

- bensiinimoottorin ominaiskulutuksen minimi on noin 240 g / kWh (hyötysuhde 35 %) ja dieselmoottorin noin 200 g / kWh (hyötysuhde 42 %)

- maantieajossa tavallisen bensiinimoottorin ominaiskulutus on runsaat 300 g/kWh (hyötysuhde noin 25 %), suorasuihkubensiinimoottorin vähän alle 300 g/kWh (hyötysuhde noin 28 %) ja dieselin noin 240 g/kWh (hyötysuhde 35 %); bensiinimoottorin korkea ominaiskulutus normaaliajossa johtuu bensiinimoottorin ominaiskulutuksen suppeasta optimialueesta, kun taas suorasuihkutusmoottoreilla (bensiini ja diesel) ominaiskulutuksen optimialue on laaja

- tavallisen bensiinimoottorin hyötysuhde korkealla kuormituksella (75-100%) on noin 30 %, ja laskee sitten nopeasti niin, että 25-50 %:n kuormituksella hyötysuhde on vain noin 25 % (maantieajo) ja 10 %:n kuormituksella noin 15 % (II:lla 60 km/t)

- dieselin hyötysuhde korkealla kuormituksella (75-100%) on noin 40 % ja laskee sitten vähitellen niin, että 25 %:n kuormituksella hyötysuhde on noin 35 % (maantieajo) ja 10 %:n kuormituksella noin 25 % (III:lla 60 km/t)

- optimitilanteessa eli korkealla kuormituksella hyötysuhde on dieselillä 30 % korkeampi kuin tavallisella bensiinimoottorilla ja matalalla kuormituksella esim. maantieajossa dieselillä hyötysuhde on 40 % korkeampi kuin tavallisella bensiinimoottorilla

- suorasuihkutusbensiinimoottorin ominaiskulutuksen muutos kuormituksen muuttuessa muistuttaa suorasuihkutusdieselmoottoria eli ominaiskulutus on minimissään n. 70 %:n kuormituksella eikä nouse nopeasti, vaikka kuormitus laskisikin; kuitenkin ominaiskulutus kasvaa voimakkaasti, kun kuormitus laskee alle 30 %:n tai kierrokset ylittävät 4500 x/min.

KULUTUS MAANTIE- JA KAUPUNKIAJOSSA

- sekä bensiini- että dieselmoottorilla kaupunkiajon kulutus on noin 25 % maantiekulutusta korkeampi (lähde: TM:n kaupunki- ja maantiekulutusmittaukset keskikokoisilla henkilöautoilla; pienillä bensiinimoottorisilla autoilla kulutuksen nousu on alle 20 %); (EU-kulutusnormin kaupunkiajosyklissä kulutuksen nousu maantiesykliin verrattuna on noin 60 %)

- kulutus nousee sekä bensiini- että dieselmoottorisilla autoilla noin 70 % nopeuden kasvaessa 60 km/t:sta 120 km/t:iin

2.0TDI KULUTTAA KESKIMÃ,,Ã,,RIN ENEMMÃ,,N KUIN 1.9TDI

- EU-normikulutus nousee sekä maantiellä että kaupunkiajossa 2,0 TDI:llä keskimäärin 10 % korkeammaksi kuin 1,9 TDI:llä, koska 2,0 TDI:ssä on korkeampi vääntömomentti kuin 1,9 TDI:ssä ja siksi normaaliajossa kuormitusaste jää 2,0 TDI:llä alhaisemmaksi kuin 1,9 TDI:llä; nyrkkisääntöhän on, että kuormitusasteen lasku nostaa kulutusta

TALOUDELLINEN AJOTAPA

- auton liike-energia lisääntyy yhtä paljon tiettyyn nopeuteen kiihdytettäessä on kiihdytys sitten ripeä tai varovainen; kyseinen energia voidaan kuitenkin tuottaa pienimmällä polttoainemäärällä, jos kiihdytetään ripeästi, mikä tarkoittaa tavallisella bensiinimoottorilla noin 80 %:n ja suorasuihkutusmoottoreilla (bensiini tai diesel) noin 70 %:n kaasutusta täyteen kaasuun verrattuna; jos kuitenkin kiihdytetään vain puolikaasulla (50 % maksimista), ei kokonaiskulutus nouse, koska kiihdytyksen aikana kuljetaan pitempi matka kuin ripeällä kiihdytyksellä ja näin saadaan osa matkasta lähes ilmaiseksi ikäänkuin kiihdytysvaiheen sivutuotteena; suorasuihkutusmoottoreilla (bensiini ja diesel) hyötysuhde säilyy hyvänä, vaikka kiihdytys olisi vielä tätäkin varovaisempi; jos kiihdytetään täydellä kaasulla tai erittäin varovaisesti, kokonaiskulutus kasvaa, koska kummassakin tapauksessa moottori toimii optimialueen ulkopuolella eikä tuota energiaa yhtä hyvällä hyötysuhteella kuin ripeästi tai kohtuullisesti kiihdytettäessä - siis lyhyesti: pienimpään polttoaineenkulutukseen päästään muun liikenteen kannalta joustavalla ajotavalla kohtuullisesti tai ripeästi kiihdyttäen

- maantieajossa auto kulkee varsin vähäisellä energialla, joka voidaan tuottaa taloudellisimmin moottorin mahdollisimman korkealla kuormitusasteella eli suurella (V-VI) vaihteella ja pienillä kierroksilla; normaaliajossa kuormitus jää kuitenkin aina varsin alhaiseksi, minkä vuoksi ominaiskulutus on yleensä selvästi ominaiskulutuksen minimiä korkeampi

- jarruttaminen on taloudellisen ajotavan kannalta aina haitallista, koska silloin autoon polttoaineesta siirrettyä energiaa kulutetaan nopeasti; monissa autoissa moottorijarrutus katkaisee polttoaineensyötön, joten taloudellisen ajon kannalta moottorijarrutus on järkevämpää kuin jarrujen käyttö

- polttoaineenkulutusta voitaisiin vähentää maantienopeuksilla lisäämällä vielä yksi vaihde nykyisin käytössä olevien suurimpien vaihteiden yläpuolelle - sen ansiosta suhteellista kuormitusta voitaisiin kasvattaa kohti optimia, mikä laskisi ominaiskulutusta; näin on tehty mm. VW Golfissa FSI 1,6 -moottorin ja korkeatehoisten moottoreiden yhteydessä

MOOTTORIN TEHO JA VÃ,,LITYKSET

- auton maksimitehon kasvaessa kulutusarvot eri nopeuksilla yleensä nousevat, koska myös auton paino nousee ja koska tehokas moottori toimii yleensä suhteellisen alhaisella kuormituksella, jolloin ominaiskulutus puolestaan on hieman korkeampi kuin pienempitehoisella moottorilla

- välitykset sovitetaan yleensä niin, että maksimitehon antavalla kierrosmäärällä saavutetaan huippunopeus yleisimmin vaihteella V; yleensä suurimman vaihteen välitys asetetaan sitä harvemmaksi, mitä korkeampi maksimiteho on; niinpä maksimitehon noustessa tarpeeksi paljon, vaihteiden määrää lisätään, jotta vaihteiden välitykset eivät jäisi liian kauas toisistaan


TIIVISTELMÃ,,

- sekä diesel- että bensiinimoottorin ominaiskulutus pysyy lähellä minimiä suhteellisen laajalla kierrosalueella, jos moottorin kuormitus on suhteellisen korkea
- ominaiskulutus pysyy lähellä minimiä suorasuihkutteisilla diesel- ja bensiinimoottoreilla laajalla kuormitusalueella (30-100 %:n kuormituksella) ja bensiinimoottorilla suppealla kuormitusalueella (70-95 %:n kuormituksella)
- ajotapa ei vaikuta kovinkaan herkästi suorasuikutteisten moottoreiden kulutukseen, mutta tavallisen bensiinimoottorin ominaiskulutus kasvaa nopeasti kuormituksen alentuessa
- pienimpään polttoaineenkulutukseen päästään muun liikenteen kannalta joustavalla ajotavalla, ripeällä kiihdytyksellä, käyttämällä suuria vaihteita matka-ajossa ja ajamalla niin, että jarrutustarve on mahdollisimman vähäinen

- - -

Muokkaus 14.5.2013: yksi vanhentunut linkki poistettu, muutoin versio on päivitetty viimeksi suunnilleen vuonna 2009

[vkjoki]

Ultimatevw.comin puolella tuon avausartikkelin jälkeen tuli useaan otteeseen pohdituksi eri moottorien kulutukseen vaikuttavia tekijöitä ja taloudellisen ajotavan keskeisiä elementtejä. Tässä viimeisin pohdintani:

Taloudellisen ajotavan listassani oli muutama vuosi sitten kymmenen kohtaa, ja vuosi sitten listani oli lyhentynyt 2-3 kohdan luetteloksi:

1. Aja niin, että voit välttää turhaa kaasuttamista ja turhaa jarruttamista; jarruta jarruilla ja moottorilla vain silloin, kun liikenneturvallisuus edellyttää jarruttamista. Jarrutuksessa hukataan aina liike-energiaa, joka on tuotettu kalliisti polttoainetta polttamalla.

2. Alenna käyttämiäsi huippunopeuksia 5-10 km/h ja alenna keskinopeuttasi 5 km/h. Nimittäin ilmanvastuksen voittamiseen tarvitaan paljon tehoa ja paljon polttoainetta.

Ja jos käytössä on käsivaihteisto, listalle tulee vielä kolmas kohta (automaattivaihteisto nimittäin huolehtii tästä kohdasta "automaattisesti"):
3. Käytä aina suurinta vaihdetta ja pienintä kierroslukua, jolla auton moottori toimii moitteettomasti. Suurilla vaihteilla tarvittava teho tuotetaan pienimmällä polttoainemäärällä eli moottorin ominaiskulutus on pienempi kuin pienillä vaihteilla.

Nyt taloudellisen ajotavan kohtia listassani on enää yksi - ja tämä on kohta, jossa uskon suurimman eron kulutukseen eri kuljettajien välillä syntyvän:

Aja niin, että et joudu jarruttamaan sen paremmin jarruilla kuin moottorillakaan muulloin, kuin liikenneturvallisuuden edellyttäessä jarruttamista.

[vkjoki]

Yleiselle taloudellista ajotapaa koskevalle keskustelulle on perustettu oma keskusteluketju Autoilu-osioon: http://www.ultimatevag.com/index.php?topic=651.0 .

Tässä ketjussa pääpaino on moottoritekniikassa, siis ominaiskulutuksessa ja hyötysuhteessa eri kierrosnopeuksien ja kuormitusasteiden yhdistelmillä.

[V-Dub]

..kuten kerran tuolla UWV puolella kerran mainitsinki vaimo hallitsee meillä tän ekoajon kaikilla vkjoen "kriteereillä". Käytiin tuossa viikonloppuna ajaan uusimaa ristiin rastiin joten tuli sekä kantatie/kehä/motariajoa vaimo kellotti taas 200km 4.6 kulutuksella.

Multa menee samoilla pätkillä 5,5-5,6..kaasutan ja jarrutan Pääsen sentään alle Jetan 103kw TDI PD kaupunki kulutksen joka on kai 6?

[kt]

Jotta päästäisiin "sanoista tekoihin" kulutuksen hallinnassa: Voisiko eräänlaisesta jarrutus-kiihdytys-pimputtimesta olla hyötyä kulutuksen hallitsemisessa? Uusien autojen automatiikkaan laitettaisiin toiminto-ominaisuus, joka ilmoittaa, että "taas kaasutit ja jarrutit liikaa" tietyn ajanpätkän sisällä. Pimputus olisi samaan tapaan korvia raastava kuin turvavyöpimputinkin eikä sitä voisi poistaa koodaamalla.

[Donitsi]

Juuri tälläistä suomalaista ajattelua kun jotain pitää pakottaa tekemään. Oli aihepiiri mikä tahansa niin aina tarjotaan keppiä. Vapaus valita itse näköjään on kuolevaa ajattelua.

[kt]

^Totta. Mutta kulutuksen hallitseminen ajaa lähivuosikymmeninä yli kaikkien muiden "ihmiskunnan tarpeiden". Silloin kuskin vapautta valita itsenäisesti kulkunopeus ja polttoainekulutus tullaan joka tapauksessa rajoittamaan. Ehdotuksenihan vain tukistaisi niitä kuskeja, jotka painavat punaisten vaihtuessa kaasua ja paniikkijarruttavat, kun eivät ehdikkään seuraaviin valoihin ajoissa tai joutuvat palaamaan jonoon, kun edessä tulee vastaantulija.

[Taky]

....vaimo hallitsee meillä tän ekoajon kaikilla vkjoen "kriteereillä".

Sama homma ja vielä vakkarillakin!

Siis säännöllisesti matkasta/paikasta/ajasta/autostakin riippumatta emäntä ajaa 2-3 dl/100kk pienemmällä kulutuksella kuin minä ja mikä eniten kummastusta aiheuttaa niin myös vakkaria käytettynä.
Kotomaista maantietä ilman mitään erityisiä ruuhkia kelin ollessa samanlainen ja vakioreitti matkaa noin 500 km niin aina sama juttu - ei käsitä.
"Manuaalisti ajaen" sen vielä ymmärtäisi että tulee paineltua kaasupedalia holtittomasti, mutta kun vakkari asetettu saman mittarinopeuden kohdalla on ja menoksi.

[Donitsi]

Ehdotuksenihan vain tukistaisi niitä kuskeja, jotka painavat punaisten vaihtuessa kaasua ja paniikkijarruttavat, kun eivät ehdikkään seuraaviin valoihin ajoissa tai joutuvat palaamaan jonoon, kun edessä tulee vastaantulija.

Niin mikä tässä on sitten se oikeasti saavutettava hyöty tälläisestä järjestelmästä? Kyllä mä lähden siitä että vapaaehtoisuudella se homma toimii. Mitkään huutavat torvet ja joulukuusena vilkkuvat valot eivät kannusta muuta kuin propellipäitä ohittamaan ne ärsyttävyytensä takia.

Joissain autoissahan on joku ekomittari tai valo ilmoittamassa mennäänkö nyt taloudellisesti vaiko ei. Toimivampana minä sellaisen näen ohjaamassa oikeisiin asenteisiin kuin jokin pakottava tekniikka joka vain ärsyttää.

[kt]

^No itse kyllä pudotan nopeutta, kun TOMTOM ylimoittaa ylinopeudesta. Varmaan teen samoin, kun kulutuspimputin ilmoittaa tuhlauksesta.

[Donitsi]

No hienoa.

Mutta ei kai Tomtomissakaan pakko ole pitää mitään nopeusvaroitinta vaan sen voi kytkeä pois päältä?

[_Mikko_]

Nohuhhuh, on taas sosiaalitantta pääsemässä vauhtiin.

Samantienhän voitaisiin lailla säätää että maksimi moottorin koko olisi 1,0 ja tehoa saisi olla se 47kW ja autolla painoa 1,5t että kaikki mahdolliset turvahärpäkkeet saadaan mahtumaan kyytiin. Myös alkolukko matkustajille. Tietysti varusteisiin kuuluisi tutka, joka havaitessaan ohittajan nostaa automaattisesti kuskin sentterin pystyyn ja vilkuttaa valoja sekä soittaa torvea.

Voisiko olla olemassa sitä porukkaa jota ei kiinnosta kulutus aivan niin paljon että tarvitsisi pihistää se viimenen kymmenys pois? Minulle on henkilökohtaisesti aivan sama kuluttaako auto 7 vai 9 litraa sadalla, näillä kilometreillä vuodessa (alle 10K km) se ei niin kauheaa lovea tee lompakkoon. Jotkut tykkäävät myös nautiskella autoilusta. Niin ja kun seuraavaksi joku alkaa höpistä ympäristöstä niin ei se autoilu se aivan pahin saastuttaja ole..Esim työpaikkani kuluttaa vuorokaudessa 60m3 raskasta polttoöljyä ja vauhtia sillon saadaan kaikki 20,5 kn.

Ei missään nimessä negatiivista  ketjun alkua kohtaan, oikeen mielenkiintoista luettavaa. Mutta tämä offtopicikiksi mennyt loppu..

[skriko]

Samaa mieltä Mikon kanssa. Kun ei aja ollenkaa kuluu polttoainetta vähiten, kun vetää itsensä hirteen kuluttaa vielä vähemmän.

[RoccoScientist]

Voisiko olla olemassa sitä porukkaa jota ei kiinnosta kulutus aivan niin paljon että tarvitsisi pihistää se viimenen kymmenys pois? Minulle on henkilökohtaisesti aivan sama kuluttaako auto 7 vai 9 litraa sadalla, näillä kilometreillä vuodessa (alle 10K km) se ei niin kauheaa lovea tee lompakkoon. Jotkut tykkäävät myös nautiskella autoilusta. Niin ja kun seuraavaksi joku alkaa höpistä ympäristöstä niin ei se autoilu se aivan pahin saastuttaja ole..Esim työpaikkani kuluttaa vuorokaudessa 60m3 raskasta polttoöljyä ja vauhtia sillon saadaan kaikki 20,5 kn.

Vähän offaria vielä: Ei se ympäristöstä puhuminen ole mitään höpinää, vaikka autoilu ei se suurin saastuttaja olisikaan. Eikä tuo sinun työpaikkasi kulutuksen vertaaminen yhden henkilöauton kulutukseen kerro vielä mitään. Henkilöautoja oli googletuksen perusteella maailmassa vuonna 2000 yli 400 miljoonaa. Vaikka yksittäisen henkilön ajoissa ei muutama litra sinne tai tänne tunnukaan missään, niin jos suosituimpien ja eniten ajettujen autojen keskikulutusta saadaan laskettua desinkin verran, niin globaalisti puhutaan miljoonista tai kymmenistä miljoonista litroista polttoainetta satasella. Ja se on jo sellainen määrä, että sillä voi olla jotain merkitystäkin. Eli kun näitä kulutuksia pyritään pienentämään, niin silloin ei voida ajatella vain sinun tai minun autojamme ja ajojamme sekä kyseisten muutosten vaikutuksia meidän elämiimme, koska näillä toimenpideillä yritetään ratkoa globaalia ongelmaa.

Toki se laivaliikennekin saastuttaa, mutta kai sielläkin saralla moottoritekniikka kehittyy jatkuvasti?

[_Mikko_]

Ihan asiaa Rocco kirjoitat. Desillä saadaan globaalilla tasolla aika isot säästöt.

Tuo oma edellinen kirjoitukseni haiskahtaa vahvasti provolle noille edellisille kirjoituksille.

Tottahan se on että tekniikka kehittyy jatkuvasti, mutta mielestäni polttoaineesta saadaan edelleenkin se tietty energiamäärä kiloa kohti ja tietyn muotoisen ja painoisen auton liikuttaminen vaatii tietyn energiamäärän. Ja sitten kun on saatu kulutus alas niin ongelmaksi tulee talvet, kun auto ei lämpeä. Aivan, kun se kone on optimoitu liikuttamaan autoa tipalla mahdollisimman pitkälle niin hukkalämpöä ei riitä auton lämmitämiseen. Tähän on tietysti ratkaisuna sähköiset lämppärit tai webaston kaltaiset laitteet. Webasto kuluttaa aikast reilusti, käytöstä riippuen, ainetta joten tulos plusmiinusnolla.

Sähköä sanotaan päästöttömäksi, tai ainakin sähköautovalmistajat sanovat, sehän on huijausta. Suomessa aika pieni osa sähköstä tuotetaan tuuli, vesi sekä aurinkovoimalla. Loput tulee jonkin sortin kattiloista, eli aina tulee päästöjä, enemmän tai vähemmän riippuen raaka-aineesta. Eli sähkö ei ole päästötöntä. Toki iso voimalaitos tuottaa suhteessa vähemmän päästöjä mitä iso kasa henkilöautoja.

Onko siis käyttäjälle lopulta paljon hyötyä jos auto on kylmä mutta säästää sen viimeisen 0,5 l/100km? Asennetaan tonnilla webasto ja poltetaan menovettä sen läpi. Tai vaihtoehtoisesti lähdetään autolla tolpan nokasta ja ajellaan vilposella autolla loppumatka kun koneesta ei riitä hukkalämmöt pitämään koppia kuumana. Eikä se sähköllä lämmittäminenkään ilmasta ole.

Lämpimämmässä ilmastossa ei tietysti tämmöistä ongelmaa tule ja siellä niitä autojakin taitaa enemmän olla.

Tuossa on todella kärjistetysti miten itse tuota viimeisen tipan säästöä ajettelen. Jokaisella on tietysti oma mielipide asiaan ja niistä on aina kiva kiistellä  Ei herneitä nenään kuitenkaan.

[passattdi]

Kiitokset TSI-käyrästöstä passattdi:lle! Voisitko kopioida ainakin tässä esillä olleet käyrät ominaiskulutusta käsittelevän aiheen alle tänne:
http://www.vagarena.fi/index.php?topic=426.0

Siellä voisi sitten tehdä käyristä yleisiä havaintoja ja vertailuja - itselläni on jo muutama ajatus mielessä.

Tässä.

[vkjoki]

Kiitokset passattdi:lle oheisista ominaiskulutuskäyristä!

Kun näitä uusia käyriä vertaa tämän aiheen alussa mainittuihin 10 vuotta vanhoihin ominaiskulutuskäyriin, voi havaita seuraavaa:
- uusimmissa dieselmoottoreissa pienin ominaiskulutus on 196 g/kWh ja bensiinimoottoreissa 235 g/kWh eli arvot ovat jokseenkin samat kuin 10 vuotta sitten; siis ominaiskulutuksen minimiarvoissa ei ole tapahtunut kehitystä
- alue, jolla ominaiskulutus on lähellä minimiä, on laajentunut oleellisesti; siis auton kulutus ei nouse merkittävästi, vaikka kaasutus ja käytettävät kierrokset eivät olisikaan aivan optimaaliset; tässä näkyy merkittävä kehitys moottoritekniikassa

Kun uusimpiin moottoreihin yhdistetään jo pienillä kierroksilla vaihtava automaattivaihteisto tai vaihtamisopastimet, kulutus on helppo minimoida, koska moottori saadaan toimimaan kaikissa olosuhteissa suhteellisen matalan ominaiskulutuksen alueella. Vielä 10 vuotta sitten jouduttiin moottoria käyttämään runsaasti paljon korkeamman ominaiskulutuksen alueella kuin nykyisin.

Kun vertaa noista passattdin:n ominaiskulutuskäyristä 2.0TDI:n ja 1.6TDI:n pienimmän kulutuksen alueita, nähdään, että 1.6TDI on säädetty erittäin taloudelliseksi. 1.6TDI:n pienimmän kulutuksen alue on alle 2000 kierroksen alueella, minkä ansiosta normaalissa ajossa pienillä kierroksilla moottorin kuormitusaste on suhteellisen korkea ja kulutus hyvin alhainen.

1.2 ja 1.4 TSI:n käyrissä silmiinpistävää on, kuinka valtavan laajat matalan ominaiskulutuksen alueet niissä on - siis sekä kierrokset että kuormitusaste saavat muuttua reippaasti ilman, että kulutus nousisi merkittävästi.

[arskas_s]

Löytyykö 2.0 TSI koneelle tuolaista ominaiskulutuskäyrää? 

[vkjoki]

^ Minulta ei 2.0TSI:n käyrää löydy, mutta passattdi on peto löytämään 

Jos minulla olisi autossa 2.0 TSI, hyödyntäisin tuota 125 kW:n 1.4 TSI:n käyrästöä. Käyrästön ylimpään pisteeseen vain sijoittaisin 2.0 TSI:n maksimaalisen vääntömomentin arvon. Uskon, että sillä tavalla käyrästöstä tehtävät johtopäätökset voisi soveltaa 2.0TSI:hin ilman, että tulisi tehdyksi yhtään merkittävää virhettä. Tätä puoltaa sekin, että oheisissa käyrissä 1.2 ja 1.4 TSI:n käyrät ovat rakenteeltaan lähes identtiset.

[vkjoki]

Noista 1.4 TSI 125 kW:n käyristä näkee hyvin, kuinka vaihde 6. on vielä liian tiheä vaihde kulutuksen kannalta. Nimittäin ajettaessa vaihteella 6. 120 km/h ominaiskulutus on jotain 275 g/kWh. Siis tarvittaisiin vaihde 7., jolla kulutus laskisi suunnilleen tasolle 255 g/kWh, mikä tarkoittaisi peräti 7 %:n laskua kulutuksessa tasanopeudessa 120 km/h. Ja toden totta: vaihde 7 onkin jo käytössä!

[vkjoki]

Olen huvikseni kokeillut, kuinka hyvin toisiinsa täsmäävät eri moottorityyppien ominaiskulutukset maksimiteholla, moottoreille ilmoitetut maksimitehot ja omista kokeiluista mitatut tulokset. Maksimikulutuksen tuntia kohden maksimiteholla olen määrittänyt kiihdyttämällä talla pohjassa ja katsonut nopeudessa 100 km/h, mikä on sillä hetkellä hetkellinen kulutus. Kiihdytyskohdaksi olen valinnut mahdollisimman jyrkän ylämäen, jotta moottori joutuu varmasti toimimaan maksimiteholla. Olen sitten painanut kaasun pohjaan noin 70 km/h:n nopeudessa ja kun nopeus on 100 km/h, olen katsonut hetkellisen kulutuksen arvon. Olen tehnyt useita toistoja ja havainnut, että tällä menettelyllä saadut maksimikulutukset eivät vaihtele koekertojen välillä enempää kuin muutaman desin.

Laskennassa on käytetty seuraavia arvoja:
- dieselöljyn tiheys: 0,845 kg / l
- bensiinin tiheys: 0,750 kg / l
- polttoaineen sisältämä energia: 43 MJ / kg
- lämpöenergian ja tehon suhde: 1 kW = 3,6 MJ / h
- kun polttoaineen energiasisältö on 43 MJ / kg, 1 kW = 3,6 MJ / t eli 83,7 g polttoainetta sisältää energiaa 1,0 kWh:ta vastaavan määrän
- hyötysuhde maksimitehon alueella: diesel 38 %, TSI-bensiinimoottori 32 % (varsin ajantasaisia ominaiskulutuskäyrästöjä löytyy tämän aiheen alta tuosta ylempää kohdasta passattdi 24.8.2012)

Tällaisia kulutuksia olen saanut täydellä kaasulla nopeudessa 100 km/h:
- VW Golf V 2.0 TDI 103 kW: 23,5 l/100km = l / h
- Toyota Auris 2.2 D-4D 130 kW: 31,9
- VW Golf V 1.4TSI A(DSG-6) 103 kW: 41,3 (45,4)
- VW Golf VI 1.8TSI A(DSG-7) 118 kW: 39,6
- Ford Focus 2.0 TDCi A(Powershift-6) 120 kW: 35,0
- VW Golf VII 1.4 TSI ACT A(DSG-7) 103 kW: 40,6

Sitten vähän tarkastelua:

Focuksen 35,0 l/100km = 35,0 x 0,845 kg = 29,575 kg/h
- ominaiskulutuskäyrästön perusteella nykyaikainen dieselmoottori tarvitsee maksimiteholla noin 220 g/h polttoainetta tuottaakseen 1,0 kWh:n tehon (hyötysuhde 38%)
- em. lähtötiedoilla 29,575 kg:sta dieselöljyä saadaan tehoa 134 kW eli selvästi yli Focuksen 2.0 TDCi:n ilmoitetun maksimitehon (120 kW)

Golf VII:n 40,6 l / 100 km = 40,6 l / h x 0,75 kg = 30,450 kg/h
- ominaiskulutuskäyrästön perusteella TSI-moottori tarvitsee maksimiteholla noin 260 g/h polttoainetta tuottaakseen 1,0 kWh:n tehon (hyötysuhde 32%)
- em. lähtötiedoilla 30,450 kg:sta bensiiniä saadaan tehoa 117 kW eli selvästi yli 1.4 TSI:n ilmoitetun maksimitehon (103 kW)

Vastaavalla tavalla laskemalla Aurisille ja Golf 1.8 TSI:lle saadaan koeajotilanteessa tehoiksi 122 kW (ilmoitettu 130 kW) ja 114 kW (ilmoitettu 118 kW).

VW Golf 2.0 TDI:lle maksimikulutuksesta 23,5 l/h saadaan vastaavaksi tehoksi 89,9 kW. 89,9 kW on selvästi alle ilmoitetun maksimitehon, mutta tuo maksimikulutus 23,5 l/h nopeudella 100 km/h saadaan nelosvaihteella kierrosluvulla, jolla maksimiteho on 92,3 kW. Siis luvut ovat kuin ovatkin hyvin linjassa keskenään.

Eipä näillä laskelmilla muuta merkitystä ole kuin viihdearvo. Yllättävän lähelle toisiaan kuitenkin teoreettiset laskelmat ja käytännön kokeilutulokset osuvat.

[b1mpo]

Ihan asiaa Rocco kirjoitat. Desillä saadaan globaalilla tasolla aika isot säästöt.

Tuo oma edellinen kirjoitukseni haiskahtaa vahvasti provolle noille edellisille kirjoituksille.

Tottahan se on että tekniikka kehittyy jatkuvasti, mutta mielestäni polttoaineesta saadaan edelleenkin se tietty energiamäärä kiloa kohti ja tietyn muotoisen ja painoisen auton liikuttaminen vaatii tietyn energiamäärän. Ja sitten kun on saatu kulutus alas niin ongelmaksi tulee talvet, kun auto ei lämpeä. Aivan, kun se kone on optimoitu liikuttamaan autoa tipalla mahdollisimman pitkälle niin hukkalämpöä ei riitä auton lämmitämiseen. Tähän on tietysti ratkaisuna sähköiset lämppärit tai webaston kaltaiset laitteet. Webasto kuluttaa aikast reilusti, käytöstä riippuen, ainetta joten tulos plusmiinusnolla.

Sähköä sanotaan päästöttömäksi, tai ainakin sähköautovalmistajat sanovat, sehän on huijausta. Suomessa aika pieni osa sähköstä tuotetaan tuuli, vesi sekä aurinkovoimalla. Loput tulee jonkin sortin kattiloista, eli aina tulee päästöjä, enemmän tai vähemmän riippuen raaka-aineesta. Eli sähkö ei ole päästötöntä. Toki iso voimalaitos tuottaa suhteessa vähemmän päästöjä mitä iso kasa henkilöautoja.

Onko siis käyttäjälle lopulta paljon hyötyä jos auto on kylmä mutta säästää sen viimeisen 0,5 l/100km? Asennetaan tonnilla webasto ja poltetaan menovettä sen läpi. Tai vaihtoehtoisesti lähdetään autolla tolpan nokasta ja ajellaan vilposella autolla loppumatka kun koneesta ei riitä hukkalämmöt pitämään koppia kuumana. Eikä se sähköllä lämmittäminenkään ilmasta ole.

Lämpimämmässä ilmastossa ei tietysti tämmöistä ongelmaa tule ja siellä niitä autojakin taitaa enemmän olla.

Tuossa on todella kärjistetysti miten itse tuota viimeisen tipan säästöä ajettelen. Jokaisella on tietysti oma mielipide asiaan ja niistä on aina kiva kiistellä  Ei herneitä nenään kuitenkaan.

Kumma tuo lämpenemisongelma, koska jos autolla maantiellä ajo tapahtuu n.30% hyötysuhteella, jää 4-8 litraa kuluttavan auton hukkalämmöksi karkeasti 2,7-5,5 litraa sataa kilometriä kohden. Se lämpö vaan hukataan jonnekkin? Kyllä sen pitäisi piisata..

[autotonOnOnneton]

^Totta. Mutta kulutuksen hallitseminen ajaa lähivuosikymmeninä yli kaikkien muiden "ihmiskunnan tarpeiden". Silloin kuskin vapautta valita itsenäisesti kulkunopeus ja polttoainekulutus tullaan joka tapauksessa rajoittamaan.

Tämä on surullisen totta. Top Gearin Jeremy Clarksonia lainaten "modern cars are infact getting slower"

[passattdi]

Kumma tuo lämpenemisongelma, koska jos autolla maantiellä ajo tapahtuu n.30% hyötysuhteella, jää 4-8 litraa kuluttavan auton hukkalämmöksi karkeasti 2,7-5,5 litraa sataa kilometriä kohden. Se lämpö vaan hukataan jonnekkin? Kyllä sen pitäisi piisata..

Tosta kun lasket keskinopeudeksi vaikka 50km/h. Huomaat ettei sitä lämpötehoa jää yli kuin 13-27kW varsinkaan 13kW:n teho ei riitä edes ylläpitoon yli 20-asteen pakkasella saatikka jos pitäis lämpöjä kylmästä nostaa.

[passattdi]

Löysin muuten 1.6 TDI:n kartan.
researchonline.ballarat.edu.au:8080/vital/access/services/Download/vital:3782/SOURCE1

[Autoinssi]

En tiedä kuuluisiko tämä tieto tähän keskusteluun, mutta tulipahan tänään kokeiltua ajaa uudella Octavialla (1,4 TSI man.) vaihdeopastinta ja nopeusrajoituksia seuraten Nurmijärveltä Hesan keskustaan ja takaisin (ruuhka-ajan ulkopuolella). Ajotietokoneen mukaan keskikulutus 5,1. Kolmasosa matkasta oli nopeusrajoitus 120. Pidän kulutusta erittäin kohtuullisena. Kuka tahansa pääsisi samaan, koska lähes koko ajan oli vakionopeussäädin käytössä. Ominaiskäyriä on mukava katsella, mutta käytännön kulutus ratkaisee. Dieseliä ei minun juuri kannata hommata, kun vuotuinen ajomäärä jää n. 35 tkm:iin.

[b1mpo]

Litrankin erolla jo kannattaa noilla kilometreillä ajaa dieselillä.

[MLu___]

Huomasinpa Audi Q3:n nettisivulta tällaisen:

Lisäksi - jos autoon on tilattu lisävarusteena Audi drive select -järjestelmä - on valittavissa erityinen "tehokkuus"(efficiency)-asetus, johon sisältyy uusi innovaatio:  kaksoiskytkinvaihteiston kytkin avautuu ja Q3 pääsee rullaamaan vapaasti silloin, kun kaasupoljinta ei paineta  - tämän ansiosta polttoainetta kuluu vieläkin vähemmän.

Mikä juttu tuo on? Eikö viimeiset vuosikymmenet ole opetettu, että moottorijarrutus nollakulutuksella on parempi tapa rullata, kuin kytkin pohjassa tyhjäkäynnillä? Uusissa autoissahan on myös KERS, joka hyödyntää moottorijarrutusta.

[Arttu]

Huomasinpa Audi Q3:n nettisivulta tällaisen:

Lisäksi - jos autoon on tilattu lisävarusteena Audi drive select -järjestelmä - on valittavissa erityinen "tehokkuus"(efficiency)-asetus, johon sisältyy uusi innovaatio:  kaksoiskytkinvaihteiston kytkin avautuu ja Q3 pääsee rullaamaan vapaasti silloin, kun kaasupoljinta ei paineta  - tämän ansiosta polttoainetta kuluu vieläkin vähemmän.

Mikä juttu tuo on? Eikö viimeiset vuosikymmenet ole opetettu, että moottorijarrutus nollakulutuksella on parempi tapa rullata, kuin kytkin pohjassa tyhjäkäynnillä? Uusissa autoissahan on myös KERS, joka hyödyntää moottorijarrutusta.

Riippuu niin tilanteesta. Joskus vapaalla rullaaminen on parempi vaihtoehto. Pitkässä loivassa alamäessä, kannattaa mielummin rullata vapaalla. Jos mäki on sen verran jyrkempi, että kärsii käyttää moottorijarrutusta vauhdin tyssäämättä, niin sitten käytetään sitä.

[MLu___]

Onkohan sattumaa, kun maantiekulutus on pari kertaa pudonnut merkittävästi sen jälkeen, kun autolla on tehty tiukka kick-down-kiihtytys? Kyse ei ole mistään hetkellisestä pudotuksesta, vaan vaikutus on saattanut kestää satoja kilometrejä. Kyseessä on vähän ajettu bensaturbo, jolla keski-ikää lähestyvä perheenisä ajaelee yleensä rauhallisesti