Die folgenden Überlegungen basieren auf Angaben und Bildern von Audi, die die neueste Generation 3B ihres Turbo-Vierzylinders EA888 in der Motortechnischen Zeitschrift vorgestellt haben. Orange und grüne Linien und Punkte sind von mir ergänzt.
Ausgangszustand ist in meiner Überlegung folgender: Ich fahre mit einem Audi A4 2.0 TFSI EA888 Gen. 3B einmal mit 130 km/h im größten Gang über die Autobahn und einmal mit knapp 170 km/h. Die konkreten Zahlenwerte gelten zunächst mal nur für diese Kombination, von der Größenordnung her gilt das aber genauso für unsere Saab-Turbos und rein prinzipiell für alle Motoren. Ziel ist zu zeigen, dass ich mit ein und demselben Auto im selben Gang bei höherer Geschwindigkeit auf der Autobahn niemals sparsamer unterwegs sein kann als bei niedrigerer.
Im oberen Bild ist der effektive Mitteldruck, der sich analog zum Drehmoment verhält, über der Motordrehzahl dargestellt. Fett rot ist die stationäre Volllastkurve. Die blauen WLTP-Bubbles und die etwas unterhalb der Volllastline befindliche schwarze Kurve für frühes Einlass schließt blenden wir gedanklich aus. Ebenfalls schwarz eingezeichnet ist die Fahrwiderstandskurve im großen Gang mit der Zuordnung der Fahrgeschwindigkeit zur Motordrehzahl und Motorlast. Die brauchen wir.
Wenn ich 130 km/h fahre, dreht der Motor 2000 1/min und muss für diesen Fahrzustand 8 bar effektiven Mitteldruck bereitstellen, das sind 127 Nm bei 2 Liter Hubraum. Fahre ich stattdessen knapp 170 km/h, dann dreht der Motor etwa 2600 1/min und muss 12 bar Mitteldruck bereitstellen, das sind 191 Nm. Im zugehörigen Kennfeld des spezifischen Kraftstoffverbrauches unten links ist dies Änderung des Fahrzustandes ebenfalls dargestellt. Man bewegt sich von 230 g/kWh in etwa hin zum Bestpunkt bei 220 g/kWh.
Das heißt, bei höherer Geschwindigkeit läuft der Motor effizienter, mit einem höheren Wirkungsgrad. Er verbraucht aber trotzdem wesentlich mehr Kraftstoff. Bei 130 km/h liefert der Motor bei 2000 1/min 127 Nm, was einer Leistung von 26,7 kW entspricht. Bei 170 km/h muss der Motor bei 2600 1/min 191 Nm und damit bereits 52 kW liefern, also fast das Doppelte. Jetzt kann ich schlicht den jeweiligen spezifischen Krafstoffverbrauch mit der Leistung multiplizieren und erhalten damit den Kraftstoffverbrauch in g/h bzw. kg/h. Ergebnis:
130 km/h: 6,1 kg/h
170 km/h: 11,4 kg/h
Jetzt lege ich bei höherer Geschwindigkeit in einer Stunde mehr Kilometer zurück, so dass ich das zunächst mit der Fahrgeschwindigkeit in km/h von kg/h auf kg/100 km und dann mit der Kraftstoffdichte von etwa 0,74 kg/l auf den Verbrauch in l/100 km umrechnen muss. Ergebnis:
130 km/h: 6,4 Liter/100 km
170 km/h: 9,1 Liter/100 km