Thermomanagement: Weniger Verbrauch, weniger CO2-Emissionen

  • 22.09.2014 (schon etwas älter)

    Quelle: https://www.mann-hummel.com/de/mann-filter/aktuelles/newsdetails/?tx_ttnews[tt_news]=805&cHash=6753e0bb14c010cf77f4ba7484bd4673

  • Das ist zwar aus 2014, aber absolut aktuell und interessant.

    Anstatt ein dünneres Öl zu verwenden, wird hierbei einfach die Betriebstemperatur des Öles erhöht, um die Viskosität zu verringern.

    Sehr klare Worte: "Der Grund: Bei einer Öltemperatur von 105 Grad Celsius ist der Abstand zur Versagensgrenze des Motoröls viel kleiner als bei 90 Grad."

    Und das nennt sich dann "Thermomanagement".....dieses kontinuierlich im Grenzbereich arbeitet.

    CO2-Reduzierung um jeden Preis und auf Kosten des Endverbrauchers.

  • Hallo Tequila009,

    Ähnliches hat VW schon 2002 eingeführt. Damals war das Zweikreis-Kühlsystem neu und es wurde dazu verwendet, das Temperaturniveu im Motorblock höher zu halten als im Kopf.

    Zitate aus SSP 296 zum FSI-Motor erster Generation (1.4 FSI und 1.6 FSI in Polo, A2, Golf, Bora, A3):



    Ich muss sagen das erscheint mir logisch und sinnvoll. Bei mir hats auf mittlerweils 425.000 km gut funkioniert.

    Grüße
    Stefan

  • Ja, es kommt bei sowas sehr drauf an, bis zu welche Temperaturen man das Öl erhitzen lässt.
    Eine Öltemperatur von über 100°C bei normaler Fahrweise finde ich nicht gut.
    Das Öl altert dadurch schneller, baut schneller ab und eben die Visko ist geringer als bei z.B. 90°C.

    Maßnahmen um den Motor zügig auf Betriebstemperatur zu bringen sehe ich ganz klar positiv.

  • bin ja schon einige 2.0 T(F)SI gefahren....

    die EA113 mit Zahnriemen, Direkteinspritzung und K03/K04 Ladern lasse ich mal außen vor, weil nie selbst gefahren

    aber, ein 2008er EA888 im Scirocco mit Steuerkette, IHI Lader, dazu reine Direkteinspritzung, aber ohne "dieses" Thermomanagement lief mit ca 95° Öl und eigentlich so gut wie nie über 100°.
    seine "Macken":
    - verkokter Einlass -> wohl durch DI
    - immer viel Kraftstoff im Öl -> durch DI und meist Öl-Temp unter 100°
    - Verbrauch nie unter 8,8 L bei ca 200 PS
    - brauchte gefühlt länge um Kühlmitel (auch Heizung) und Öl richtig auf Temperatur zu kommen
    - Longlife Öl war überhaupt kaum fahrbar, lief raus wie Wasser und war schlichtweg am Ende, Festintervall Öle und angepasstes Intervall funktionierte besser, aber obige Punkte waren nicht "weg zu kriegen"
    - um das Öl nicht vollends Platt zu machen, waren und sind sehr kurze Intervalle nötig, dennoch wird regelmäßig die chemische/mechanische BEDI Reinigung fällig

    aktuell, ein 2017er EA888 Generation 3 im Audi S3, ebenfalls Steuerkette, andere IHI Lader (IS38), kombinierte Saugrohr- und Direkteinspritzung, mit diesem Thermomanagement läuft, je nach Öl und Last eigentlich immer über 100°
    seine "Macken":
    - Einlass ist sauber (dank zusätzlicher Saugrohreinspritzung)
    - laut "Geruch" kein bis wenig Kraftstoff im Öl
    - Verbrauch bei ca 8 L mit ca 310 PS und Allrad (!) - der Vorgänger ein GTI mit 230 PS (Front) und gleichem Motor, kleiner Lader (IS20) war bei gleicher STrecke sogar mit 7,x L zu fahren
    - sehr schnell "warm" (Kühlmittel & Heizung)
    - Longlife Öl ist absolut brauchbar, in kurzen Intervallen sowieso, aber man kann es auch länger fahren (ausreizen würde ich das lange Intervall aber trotzdem nicht!)


    natürlich sind solche Innovationen den niedrigeren Emissionen und der Verbrauchsreduzierung geschuldet, aber ich glaube bzw ich weiß aus eigener Erfahrung, dass VW/Audi damit wirklich gut klar kommt

    daher sehe ich die höheren Öl-Temperaturen als absolut unkritisch und sogar eher als förderlich für die Öl-Qualität -> schaut euch mal eine GOA von einem 6er GTI (EA888 Gen.1) im Vergleich zum 7er GTI/R bzw. Audi S3 u.a. (EA888 Gen.3) an.
    - viel weniger Kraftstoff
    - geringerer Abfall der Heißvisko
    - selbst LL-Öl in gut gewählten Intervallen liefert TOP (!) Verschleißwerte
    - kenne bislang keine Analyse, wo das Öl "fertig" war bei den aktuellen Motoren, bei den älteren kenne ich Analysen, da denkt man drüber nach, den Motor "neu" zu machen, weil irgendwas im kritischen zustand sein muss

    im Falle von VW/Audi kann ich auch bestätigen, dass das Thermomanagement auch gefühlt sehr sauber arbeitet, denn je nach eingefülltem Öl und Lastanforderung, bleiben die Temperaturen immer (!) in einem sehr konstanten und "kleinem" Fenster
    -> bei den alten Motoren lagen eigentlich meist um 96° an, bei richtig Volllast und wenn man auch mal auf den Track ging, war es kein Problem an die 130° zu kommen, teilweise bis zur Leistungsrücknahme durchs Motorsteuergerät
    -> bei den neuen Motoren liegt man eher so um 105° (im Winter und je nach Strecke und Öl etwas weniger, aber immer bei knapp 100°) und habe ich es noch nicht geschafft, über 117° zu kommen;
    interessant dabei, der S3 oder auch der Golf R mit 300 bzw. 310 PS (großer Lader etc) laufen unter Volllast nochmal ein paar Grad kühler als die kleinere Ausbaustufe wie im GTI, vermutlich nicht zuletzt wegen des größeren Ladeluftkühlers.

    und mal am Rande angemerkt....
    wenn die KV100 so als "Grahl" zur Bewertung für die Qualität eines Öls herangezogen wird, dann kann es doch nicht "schlimm" sein, wenn man das Öl in diesem Fenster "bewegt" ;)

    EDIT:
    1. das obige System von MANN+HUMMEL ist für Nutzfahrzeugmotoren und im Ölkreislauf
    2. VAG verwendet ein vermutlich "ähnlich arbeitendes Thermomodul" innerhalb des Kühlmittelkreislaufs in dem wiederum der "aktive" Motorölkühler integriert ist

  • Hmm, einen reinen DI mit einem DI+SRE bezüglich Kraftstoffeintrag zu vergleichen, ist schon etwas problematisch um darauf auf die Öltemperatur zu schließen.

    Auch was die 96°C bis 130°C unter hoher Last angeht, sehe ich hierbei einfach das Thermomanagement selbst, statt eine grundlegende heißere Auslegung diese sich bei relativ konstanten 105-117°C bewegt.
    Denn man kann es ja auch so steuern, dass es unter hoher Last nur bis z.B. 110°C ansteigt.
    Das ist alles nur eine Frage der technischen Umsetzung und Regelung.

    Interessant wäre aber klar die Frage, ob ca. 105°C als Standard-Temperatur in der Praxis dauerhaft wirklich vorteilhafter als 95°C wären, also abgesehen vom CO2-Kram. :überleg:
    Einerseits gibt es natürlich eine bessere Ausdampfung von Kondenswasser und Kraftstoffeintrag.
    Andererseits wird das Öl aber thermisch mehr belastet (VI-Polymere, Verkokung, einige Additivarten).

    So grundlegend ist das schon ein interessantes Thema.
    Man bräuchte da mal Ergebnisse von Testläufen unter identischen Bedingungen wie eben Einspritzanlage und so.


    wenn die KV100 so als "Grahl" zur Bewertung für die Qualität eines Öls herangezogen wird

    Nein, wird sie keinesfalls.
    Die Heißviskosität wird hier klar als reine Viskositäts-Auslegung gesehen, und nicht als Qualitätsmerkmal.

  • leider gehst du auf die GOA nicht ein, denn diese sind nun mal bei den neuen Motoren "besser" als bei den alten....und reichen mir als "Nachweis" für den Praxis-Nutzen

    -> ergo, hat die neue Auslegung was positives gebracht.

    Natürlich spielt dabei nicht nur das Thermomanagement eine Rolle, sondern natürlich auch die Kombi-Einspritzung.
    Aber, hier greifen viele einzelne Evolutions-Stufen und im Gesamtpaket mit absolut positivem Effekt.
    Nur durch die Kombi-Einspritzung wären solche Öl-Analysen nicht möglich, denn spätestens bei Vollast, wird auch aus dem "neuen" ein reiner DI ;)

  • im Falle von VW/Audi kann ich auch bestätigen, dass das Thermomanagement auch gefühlt sehr sauber arbeitet, denn je nach eingefülltem Öl und Lastanforderung, bleiben die Temperaturen immer (!) in einem sehr konstanten und "kleinem" Fenster

    Ja das funktioniert schon sehr gut. Bei meinem liegen zwischen Sommer und Winter nur um die 2 Grad Differenz.

  • hatte in meinem Beitrag nicht so genau differenziert

    aber ich kann bestätigen, der Unterschied zwischen Sommer und Winter ist wirklich sehr (!) gering!

    und selbst der „Hub“ , also das Fenster zwischen unterster und oberster Temperatur im Betrieb (wenn er mal durchgewärmt ist) ist deutlich kleiner als bei früheren Motorgenerationen.

    und genau auf Basis dieses geringeren Hubs, behaupte ich, dass sowohl Motor als auch Öl sogar „entlastet“ werden, wenngleich die Temperatur-Mitte sogar höher ist!
    aus der Elektrotechnik (Halbleiter) weiß ich, dass der „Materialverschleiss“ größer ausfällt, je größer der tatsächliche Hub ist

  • und selbst der „Hub“ , also das Fenster zwischen unterster und oberster Temperatur im Betrieb (wenn er mal durchgewärmt ist) ist deutlich kleiner als bei früheren Motorgenerationen.

    Ja, da sind sind es "schon" um die 7 Grad, also zwischen Rollen bei minimaler Last und Vollast, aber auch nur bis die DME eingeregelt hat. Wohlgemerkt Öltemperatur.


    Dann ist das Thermomanagement sehr gut arbeitend und sauber konstruiert.

    Dies ist jedoch von einer allgemein höheren Temperatur-Auslegung zu trennen.
    Das Eine hat ja nichts mit dem Anderen zu tun.

    Genau. Die Regelung ist sehr schnell.

    Hier ein paar Werte:


    108 °C = Economy-Betrieb
    104 °C = Normalbetrieb
    95 °C = High-Betrieb
    90 °C = High-Betrieb und Regelung durch den Kennfeldthermostat

    "...die Temperaturerhöhung begünstigt
    also den geringeren Kraftstoffverbrauch im niedrigen Lastbereich.
    Im Betrieb ”High und Regelung durch den Kennfeldthermostat”
    möchte der Fahrer die optimale Leistungsentfaltung des Motors
    nutzen. Dazu wird die Temperatur im Zylinderkopf auf 90 °C
    abgesenkt. Diese Absenkung bewirkt einen besseren
    Füllungsgrad, was zu einer Drehmomenterhöhung des Motors
    führt. Das Motorsteuergerät kann nun, an die jeweilige
    Fahrsituation angepasst, einen bestimmten Betriebsbereich
    regeln. Somit ist es möglich, über das Kühlsystem Einfluss auf
    Verbrauch und Leistung zu nehmen..."

  • eine höhere Temperaturauslegung ist aber nur möglich, wenn das Thermomanagement entsprechend arbeitet, weil nur so ist gewährleistet, dass der Motor und damit auch die Betriebsflüssigkeiten nicht außerhalb der Spezifikation betrieben werden; halt nahe der Versagengrenze (wenngleich Öl mit 105Grad davon nocht weit entfernt ist) aber „unter Kontrolle“!

    das Thema wird mit der Elektromobilität nochmal viel kritischer, weil die Bauteile der Leistungselektronik penibel im vorgegebenen Temperaturfenster betrieben werden müssen

  • Ja, nur ich kann solch ein präzises Thermomanagement doch auch mit 95°C unter Normalbetrieb und max. 110°C mit hoher Beanspruchung verwenden.

    Die geregelten Temperaturen sind doch völlig unabhängig davon.
    Als Beispiel könnte man dieses sehr gute Thermomanagement auch auf min. 60°C und max. 70°C Öltemperatur realisieren.
    Das ist dann doch nur eine Frage der Auslegung, wie z.B. mit den Viskositäten eines Öls. Das ist frei "einstellbar", wie man es gerne hätte.

  • eine solche Öltemperatur wäre vermutlich zu gering...

    - die Materialien im Umfeld hätten damit einen zu großen Hub untereinander -> Ausdehnung und Diffundierung etc
    - Öl und Kühlmittel sind heutzutage voneinander abhängig und auch hier muss zu Koeffizient der Werte zueinander passen
    - die Betriebsmittel brauchen eine vorgegebene Temperatur, um für sich gesehen effektiv zu sein -> Pumpbarkeit, Viskosität, Ausdehnung, Additivwirksamkeit

    und natürlich gehört dazu auch die innermotorische Reibung woraus schließlich die Emissionsminderung folgt

  • ....das verstehe ich jetzt nicht...

    die Temperaturen sind doch gerade vom Temperaturmanagement abhängig?!?!?

    damit schafft man es doch erst, die einzelnen Temperaturen in den Griff zu bekommen und in eine Abhängigkeit zueinander innerhalb vorgegebener Referenzwerte einzusteuern.

  • Nein.
    Wie exakt ein Thermomanagement arbeitet, hat ja nichts damit zu tun, auf welche Temperaturen ich es auslege.

    Nehme z.B. mal ein einfaches Thermostat.
    Dieses kann man auf die unterschiedlichsten Temperaturen auslegen. Dies wiederum hat nichts mit seiner Genauigkeit der Arbeit zu tun.
    Mit hochwertigen Dehnungskörpern kann man ein schnell reagierendes Thermostat herstellen, und genauso umgekehrt.
    Jedoch völlig unabhängig, ob es schon bei 60°C öffnen soll, oder erst bei 90°C.

  • ja und..... was spricht dagegen, das gesamte Thermomanagement so arbeiten zulassen, dass das Öl im Normalbertrieb bei knapp über 100 Grad C liegt und dann einen geringen Hub hat?

    auch das Kühlmittel arbeitet zumindest bei den VAG Motoren in dem Temperaturbereich, also meist bei ca 100 Grad C, der Hub ist aber größer, als der des Öls und die Temperaturschwankungen im Bereich sind deutlich „aktiver“
    (im Kombininstrument verharrt die Anzeige für die Kühlmitteltemperatur im Betrieb bei 90 Grad C, wenngleich beim auslesen und auch beim loggen mit diversen Methoden ein Hub von locker 25 Grad im Bereich von 90 bis 115 Grad absolut üblich ist...)

    Einmal editiert, zuletzt von AndiG (19. Januar 2018 um 21:24)