Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

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rogerant
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Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

Beitrag von rogerant » 6. Nov 2009 16:13

Hi,
Mal eine theoretische Frage:

Wenn ich zwei gleiche, am besten sogar das gleiche, Fahrzeug habe und
einmal mit:
09er Turbo , einmal mit 13er und mit 15er Turbo.
Und auch der Ladedruck z.B. bei 0,85 bar liegt.

Sind trotzdem irgendwelche Leistungsdaten Drehmomente oder Leistung unterschiedlich?
Doch eigentlich nicht, oder?

Mfg,
rogerant

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Detonator
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Re: Geschwindigkeitsdaten und Zeiten bei getunten GTs

Beitrag von Detonator » 6. Nov 2009 17:10

doch!

Beispiel:

Ein kleiner Turbo muss sich schnell drehen (150000+ upm) für 0,85 bar (im effektiven max. Motordrehzahl)

Ein großer Turbo muss sich nur mit ca 80000 upm drehen für 0,85 bar da er eine viel höhere Luftföderleistung (cfm) schafft.

d.h..
der kleine Turbolader ist weit vom optimalen Wirkungsgrad entfernt.. die hohe Drehzahl erhitzt die Luft überpropotional! Somit heisse Luft = weniger Leistung trotz gleichem Ladedruck.

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sbrunthaler
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Re: Geschwindigkeitsdaten und Zeiten bei getunten GTs

Beitrag von sbrunthaler » 6. Nov 2009 17:20

Hmm. Warum sollte eine höhere Drehzahl des Turboladers für eine besondere Erhöhung der Ladelufttemperatur verantwortlich sein? Wegen Lagerreibung?

Die Haupttemp.-Erhöhung kommt durch die Verdichtung, da spielt m.E. das bischen Lagerreibung kaum eine Rolle.

Den wesentlichen Unterschied würde ich beim Ansprechverhalten erwarten, ausreichende LL-Kühlung vorausgesetzt.

Grüsse,
Stefan B.

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Detonator
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Re: Geschwindigkeitsdaten und Zeiten bei getunten GTs

Beitrag von Detonator » 6. Nov 2009 17:47

ja die Reibungsverluste spielen da eher eine geringe rolle...

das problem ist...
es werden viel mehr heisse abgase durch die Turbine gedrückt!! Um diese hohe Drehzahl zu erreichen/halten muss der großteil der abgase durch die Turbine...
der Turbo erhitzt sich bis er rot glüht... die Verdichterseite erreicht dann auch Temparaturen um 300°+

bei einem größeren Turbolader wird mit relativ wenig abgasen (wenig Turbodrehzahl)(60-70% werden über das Wastegate entlassen) dieser Ladedruck bereits erreicht..
die Verdichterseite/Ladeluft bleibt relativ kühl.

sieht dann in etwa so aus: http://www.youtube.com/watch?v=p1qQUe3n ... re=related

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rogerant
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Turbolader

Beitrag von rogerant » 11. Nov 2009 00:05

Hi,

danke das erklärt es.
Ich dachte immer nur der Ladedruck bestimmt die Leistung.
Aber wohl auch wie warm die Luft ist, oder?
Daher bringen ja auch größere Ladeluftkühler die Mehrleistung, oder?
Ich dahte, es geht hier mehr um die Haltbarkeit des Turbos?!

Mfg,
rogerant

mitsublue
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Re: Geschwindigkeitsdaten und Zeiten bei getunten GTs

Beitrag von mitsublue » 11. Nov 2009 03:34

Grobe Faustformel: 10°C weniger Temperatur der Ladeluft (anderer Turboladertyp, wirksamere Ladeluftkühler oder andere Maßnahmen / Bedingungen) bringen ca. 3% Mehrleistung.

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Re: Turbolader

Beitrag von SteirAIR » 11. Nov 2009 11:17

rogerant hat geschrieben:Hi,

danke das erklärt es.
Ich dachte immer nur der Ladedruck bestimmt die Leistung.
Aber wohl auch wie warm die Luft ist, oder?
Daher bringen ja auch größere Ladeluftkühler die Mehrleistung, oder?
Ich dahte, es geht hier mehr um die Haltbarkeit des Turbos?!

Mfg,
rogerant
Das Volumen das du in den Motor bringst macht es. Druck ist bei weitem nicht alles. (aber vieles)
Je mehr Gemisch im Brennraum=mehr Leistung.

Stell dir einen Gartenschlauch mit 4Bar Wasserdruck und einen Feuerwehrschlauch mit 4Bar Wasserdruck vor.
Wo ist das Schwimmbecken schneller voll *-)

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Re: Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

Beitrag von Tiberius » 11. Nov 2009 12:14

Der Mann ist Ingenieur, da kann man das Kind mal beim Namen nennen: Ideales Gas Gesetz

p = D * Rs * T

p: Druck, D: Dichte, Rs: Gaskonstante, T: Temperatur

Luft ist zwar kein ideales Gas aber als Annäherung gut genug. Wenn man den Druck p als konstant annimmt dann sinkt mit steigender Temperatur die Dichte. Geringere Dichte = weniger Masse bei gleichem Volumen = kleinerer Bums pro Zündung

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Re: Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

Beitrag von Tiberius » 11. Nov 2009 12:15

*Selbstnominierung für den goldenen Klugscheisserorden am Bande :-D

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Re: Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

Beitrag von gonzo » 11. Nov 2009 13:07

Ich besuche die Vorlesungen immer gerne, wann immer es die Zeit zulässt.

Beifall von der hintersten Bank!

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rogerant
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Re: Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

Beitrag von rogerant » 13. Nov 2009 01:26

Hi,
danke! Die Formel ist auch für mich als Elektroniker gut verständlich 8)
Gibt es eigentlich im Maschinenbaustudium Vorlesungen über Turbotechnik und Leistungssteigerung bei Verbrennungsmotoren?
Nur mal so eine frage?!

Na jedenfalls heißt, dass ein kleinerer Turbo wird heißer bei gleicher Drehzahl (turbo) und erhitzt damit auch die Luft um sich herum mehr.
Da diese nun erhitzt ist (müsste ja auch den Druck erhöhen durch höhere Ausdehnung - das wird aber wohl winzelig sein), kann sie nicht so gut "wirken", wie gleiche kalte Luft bei
gleichem Druck.

Wie heißt in °C wird eigentlich so die Luft bis zum Motor?
Ich frage, weil ja z.B. Winter Tuning Rohre wegnimmt, um Leistung zu erhöhen.
Wenn aber die Leitungen lang sind, hat ja die Luft auch mehr Zeit (Weg) sich abzukühlen, oder?

Wenn wir nämlich von idealen Rohren (nicht Schläuchen ausgehen) steht sofort (wieder nur bei imkompressible Luft) der Ladedruck an.
Aber wenn wir den "Kühlweg" verlängern, bekommt der Motor kältere Luft, als wenn er z.B. direkt hinter dem Turbo die Luft bekommt, oder?
Das wird wohl der Grund sein, warum die Luft von hinteren Turbo so "umständlich" um alles herumgeführt wird und erst dann in die Y-Pipe geht, anstatt direkt in den Ansaugtrakt - ich das korrekt?

-Die Drekzahl der Turbos, klein oder groß ist aber an sich gleich. Oder ist da auch was verschieden?
Haben die andere Schaufelanzahl oder Krümmung der Schaufeln? Oder sind die größeren Turbos nur größer von den Schaufel der Turboräder?

Mir ist auch nicht ganz klar, warum das Wastegate den so "mühsam" aufgebauten Ladedruck wieder abbläst, wenn dem Motor das ja offentlich nichts ausmacht, oder?
Liegt dies wieder an der Gemischaufbereitung, die den höheren Ladedruck nicht mehr verarbeiten könnte??

Also das reicht nun erst mal wieder...

Mfg,
rogerant

Tiberius
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Re: Effizienz / Auswirkung versch. Turboladertypen

Beitrag von Tiberius » 13. Nov 2009 01:54

rogerant hat geschrieben: Mir ist auch nicht ganz klar, warum das Wastegate den so "mühsam" aufgebauten Ladedruck wieder abbläst, wenn dem Motor das ja offentlich nichts ausmacht, oder?
Liegt dies wieder an der Gemischaufbereitung, die den höheren Ladedruck nicht mehr verarbeiten könnte??
Hohe Ladedrücke sind 1. schwieriger zu regeln als niedrige und erzeugen 2. eine höhere thermische Belastung des Motors. Von daher ist die Aussage "macht dem Motor nichts aus" definitiv falsch. Dass der Ladedruck eines Serienautos so gering gewählt wird hat auch mit dem Kostenfaktor für die Komponenten zu tun. Ich erinnere nur mal an die originale Plaste-Y-Pipe.
Wenn wir Hobbytuner mit unseren 0,9 bar von "erhöhtem Ladedruck" sprechen dann lacht sich ein Rallyeingenieur darüber kaputt, da zeigt die Nadel ganz andere Zahlen. Also halten wir mal fest dass "erhöht" nicht gleich "hoch" ist.
Der dritte und wichtigste Grund: Mit einem Wastegate dass auf niedrigen Druck öffnet hat man mehr Möglichkeiten. In besonderen Situationen wie z.B. beim Kaltlauf oder im Notlaufprogramm will man den maximalen Ladedruck so niedrig wie möglich halten. Wenn das WG eine Feder drin hat die bei 0,8 bar erst aufmacht dann geht das logischerweise nicht.
Nach oben hin hab ich aber (bei Ladern "normaler" Größe) mit beiden WG's die gleichen Möglichkeiten, ich muss nur ein zusätzliches Regelventil einführen.
Klar kann man immer argumentieren dass man den Ladedruck auch mit dem rechten Fuß regeln kann aber für Autos gilt das gleiche wie für Mikrowellen in den USA: mach es idiotensicher oder es kann teuer werden.

Der limitierende Faktor beim GT ist tatsächlich die Gemischaufbereitung. Die ECU ist halt das Problem weil sie nicht reprogrammiert werden kann wie bei anderen Autos.


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