Dauer Drehmomentverlauf

[AstraKFahrer]

Hi,
ich hatte schon einige Sauger und Turbomotoren in Besitz und mir ist da immer etwas aufgefallen.
Ist es normal, dass bei Saugern das maximale Drehmoment nur an einer bestimmten Drehzahl anliegt? Z.B. bei meinem Fox liegt es bei 3000U. Beim Audi 80 bei 3250U. und danach fällt es ja wieder. Beim Astra K Turbo waren es ich glaube von 1700-3800U oder so. Hält der Turbolader das Drehmoment in der Weite des Drehzahlbandes, oder woran liegt das?
Sorry, wenn das ne blöde Frage ist, aber ich hab von sowas nicht wirklich eine Ahnung 😉

[Diabolomk]

Das liegt eher daran, dass man den Turbo darüber hinaus drosselt. Es würde noch mehr gehen. So wird die Kurve Flach an dem Punkt.

[AstraKFahrer]

Also liegt es hauptsächlich am Turbo? Ist es so gesehen nicht möglich, dass ein Sauger von XXXX - XXXX sein max. Drehmoment hat?

[Diabolomk]

Natürlich, den kann man sicherlich auch irgendwie drosseln. Der höchste Wert wird dann aber niedriger.
Bringt also nichts.
Umgekehrt sollte Auffallen, dass die Saugerkurven eh schon oft recht Flach sind.

Die Frage also, warum beim Sauger?

[sirpomme]

Hi,
Dremoment ist Kraft mal Hebelarm, das ergibt sich bei einem Motor über die Kraft die auf den Kolben wirkt und der Hebelarm der Kurbelwelle.
Beim Saugmotor ist bei irgendeiner Drehzahl die optimalste Zylinderfüllung erreicht, wo dann auch die höchste Kraft entsteht, und somit höchster Drehmoment.
Dies ist beim Sauger nur bedingt veränderbar, durch z.b. Saugrohrumschaltung oder Nockenwellenverstellung.

Beim Turbomotor wird der optimale Zylinderfüllgrad früher erreicht, und durch Ladedruckerhöhung über ein längeres Drehzahlband erhalten.

[AstraKFahrer]

Super Danke 🙂

[Rainer_EHST]

Ich denke mal, das hat weniger mit dem Turbolader zu tun.
Ich tippe mal eher, das läuft über die Programmierung des Steuergerätes, welches einfach die Drosselklappenöffnung so regelt, das dieses Drehmomentplateau entsteht.

Sprich, du gibts Vollgas und ab einem bestimmten Drehmoment wird die Drosselklappe wieder leicht geschlossen, so dass das Drehmoment bei weiterer Drehzahlzunahme erst mal konstant bleibt, bis dann jene Drehzahl anliegt, ab der auch bei voll geöffneter Drosselklappe keine höheres Dehmoment mehr rausholbar ist. Ab da ist sie dann wieder bei Vollgas maximal geöffnet.

So kannst du dann mit ein und dem selben Motor, inkl. identischem Turbolader, unterschiedliche maximale Drehmomente und Leistungen rausholen.
Das funktioniert ja auch bei Saugmotoren. Völlig identischer Motor mit unterschiedlicher Maximalleistung, wobei der mit weniger Leistung, ein Leistungsplateau aufweist und in jenem Drehzahlbereich eine etwas flachere Drehmomentkurve hat. Unter und oberhalb dieses Drehzahlbereiches sind Drehoment- und Leistungskurve identisch.

[Grasoman]

Die Antwort von sirpomme vermittelt ein falsches Bild. Denn es sind keine Kurven oder Zahlen drin. Die braucht es aber zum Verständnis zwingend, weil man es hier mit Drehmomentverläufen zu tun hat.

Wenn du was über deine Autos lernen willst, dann schau mal auf die kompletten Kurven.

1.2 R3 6V MPI aus dem Fox
SSP 349 und SSP 260

Für den Audi 80 B3 mit den JN-Motor
SSP 75 für den 1.8 an sich
SSP 69 für die KE-Jetronic

Und für den Astra K mit dem Turbo: naja, da gibt's viele: Turbo-Ottos mit elektronischer Ladedruckregelung über einen Bypass und Turbo-Diesel mit VTG-Lader.

Eigentlich kommt dann eine ganz andere Sicht heraus:
Saugmotoren haben über das ganze Drehzahlband ein relativ ähnliches Drehmoment - dieses ist aber letztlich vom Hubraum abhängig. Das ist so eine Kurve mit einem kleinen Buckel in der Mitte, aber an sich recht gleichmäßig (in den Diagrammen dann drauf achten, dass die Achsen sich bei 700 RPM Leerlaufdrehzahl und 0 Nm schneiden sollten, damit man das visuell einschätzen kann).

Turbomotoren haben in der Mitte halt ein Plateau hohes Drehmomentes, fallen aber drumrum recht stark wieder ab. Dem Turbomotor gelingt es, Leistung/Drehmoment unabhängiger vom Hubraum zu generieren.

Zitat:

Hält der Turbolader das Drehmoment in der Weite des Drehzahlbandes, oder woran liegt das?

Nicht der Turbolader an sich hält das Drehmoment in einem bestimmten Bereich konstant. Ein reiner Turbolader hat ja einen selbstverstärkenden Effekt: auf der Abgasseite etwas mehr Abgas => auf der Ansaugseite wird dann etwas mehr Luft reingegedrückt => über die Verbrennung entsteht auf der Abgasseite wieder etwas mehr Abgas => usw. Mit einem Abgasturbolader, der keine Ladedruckbegrenzung ringsrum hätte, würde man einen Motor sehr schnell zerstören, denn der Ladedruck würde oben rum total aus dem Ruder laufen.

Also ist das entscheidende: die *Ladedruckregelung* über den Turbolader.

https://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/steuerung/ladedruck.htm
https://www.youtube.com/watch?v=W4Pgs5Hmr6I

Und wenn man die elektronisch macht, kann man sich da aussuchen, was da rauskommen soll. Auch was linealgerades über den Bereich, der einem lieb ist. Die Bauteildimensionierung (Getriebe, Antriebswellen, Motormechanik) setzt da die wesentlichen Grenzen. Sowie die Modellpolitik des Herstellers.

Schau mal in SSP 539 für Drehmomentkurven zweier 1.0 TSI R3 V12.
Zwei weitgehend baugleiche Ottomotoren (bis auf Details, die da stehen), aber die Leistung und Drehmomemnt wird weitgehend mittels Software eingestellt.

Vergleicht man nun Saug-Otto-Motor und Turbo-Otto-Motor mit etwa gleicher Geometrie, z.B. den 1.2 R3 6V MPI Fox-Motor von oben mit dem Polo 1.0 R3 12V TSI von unten, dann kommt der entscheidende Moment: die *Variabilität* im Drehmoment bei aber gleichem Hubraum. Dafür muss man sich mal mehrere Datenreihen im einem Diagramm erstellen, alle mit 0,0 als Koordinatenkreuz und dann die Drehmomentkurven da reinmalen.

Der 1.2 R3 6V Saugmotor kommt von ca. 80-100 Nm, geht in der Mitte auf 108 Nm (nur Faktor 1,1 bis 1,2) und fällt dann auf 75 Nm übers ganze Drehzahlband. Im Prinzip ist das ein ähnlich hohes Drehmoment übers ganze Drehzahlband. Das relativ gleichmäßige Drehmoment-"Plateau", das du bei Saugmotor "suchst", das hat der quasi ganz automatisch schon. Aber die Hersteller geben halt nur den kleinen Buckel in der Mitte an, wenn sie es auf einen Arbeitspunkt verdichtet darstellen.

Der 1.0 R3 12V Turbomotor hingegen kommt von 80 Nm (das Turboloch unten herum), steigt dann sehr schnell auf 160 oder 200 Nm (also Faktor 2 bis 2,5 zum Ausgangswert), wird dort ein kleines Stück über die Ladedruckregelung konstant gehalten, aber dann wird auch flott wieder bewusst Ladedruck weggenommen (über die Ladedruckregelung) und der fällt oben herum wieder auf so 100 Nm. Im Prinzip wird der also in der Drehzahlmitte mächtig um Faktor 2 bis 2,5 "aufgeblasen", aber an den Enden des Drehzahlbereiches bleibt es vom Drehmoment ähnlich wie beim Saugmotor: untenrum ist noch kein nennenswerter Abgasstrom da, oben rum muss die Ladedruckregelung fast alles Abgas über den Bypass an der Turbine vorbeilassen.

Die ganzen Selbststudienprogramme (SSP) gibt's für kleines Geld (einmalig registrieren, anmelden, 1 Stunde Zugang buchen für ca. 8 EUR, dann in einer Downloadsession gleich mal so 600 SSPs runterladen) aus offizieller Quelle auf:
https://erwin.volkswagen.de/erwin/showHome.do

[JürgenS60D5]

Natürlich ist das MSG das Herz an der ganzen Geschichte. Aber durch den Turbo wird es (viel leichter) möglich, das Drehmoment auf dem Plateau zu halten.

Allerdings ist es nicht ganz so simpel. Beim Sauger musste "man" sich schon richtig anstrengen, um aus identischen Hubräumen wirklich unterschiedliche Leistungen herauszuholen (im Regelfall hatte man einen Motor mit X PS, und durch Änderungen an der Einspritzmenge, der Zeit und Anpassung des Zündzeitpunktes kommt man diesen in der Leistung "drosseln".... Ein Sauger mit einem "richtigen" Plateau habe ich allerdings noch nicht gesehen.

Und auch bei den Turbos macht man nicht alles "mit einem" Turbo, sondern es gibt hier viele Spielarten: vom kleinen Turbo, einem "mittleren", einem "grossen", zu Twin-scroll, bis hin zur Kombination Turbo und Kompressor.

[GaryK]

Zitat:

@AstraKFahrer schrieb am 8. Mai 2020 um 21:01:41 Uhr:

Also liegt es hauptsächlich am Turbo? Ist es so gesehen nicht möglich, dass ein Sauger von XXXX - XXXX sein max. Drehmoment hat?

Ist es. Aber aufwändig. Guck dir den Drehmomentverlauf des BMW N53 Motors an, siehe https://static.schmiedmann.dk/ProductPictures/image_71029_big.jpg
Dazu brauchts "nur" vollvariabel gesteuerte Ventile plus ein mehrstufiges Schaltsaugrohr.

Der Turbo braucht "einfach nur" eine Ladedruckbegrenzung. Das ist der Bereich wo das Moment in etwa konstant ist. Darunter arbeitet er noch nicht voll und darüber kann er nicht mehr ausreichend Luftmasse fördern. Und du hast immer den Zielkonflikt zwischen einem leichten, kleinen und schnell ansprechenden Lader mit begrenztem Druck und Förderleistung sowie einem riesigen Lader, der aber obenrum heftig Schub entwickelt und dich unten "verhungern" lässt.

Bekanntestes Beispiel:
https://www.youtube.com/watch?v=VVt1IjIdLxY

Lancer Evo bei Top Gear, 2l Turbo mit über 400PS. Die heutigen Lader dieser Hubraum/Leistungsklasse sind besser, aber "ohne" Effekte dieser Art gehts nicht. Vor allem nicht wenn man "viel PS" haben will. Ist beim Diesel übrigens die selbe Nummer - je höher die Literleistung, desto eingeschränkter ist der nutzbare Drehzahlbereich.

[Pit 32]

Kleine, schnell ansprechende Lader, die untenrum für ordentlich Drehmoment sorgen bekommen obenrum schneller thermische Probleme. Durch eine stärkere Anfettung steigt dann wieder der Verbrauch.
Entscheidend ist wohl wofür man den Motor einsetzt.
Im Alltag gefallen mir Motoren mit einem breiten nutzbaren Drehmomentbereich, mit denen man auch mal Spaß haben kann besser.
In einem schicken Cabrio für den Sommer würde ich den turbinenartigen Klang eines 6 Zylinder dem Schnattern und Tickern eines 4 Zylinder DI vorziehen.
Hier noch ein Beispiel zwischen einem 3l 6 Zylinder Sauger und einem aufgepumpten 4 Zylinder

[OHCTUNER]

Ich glaube , selbst gemalte Diagramme sind da nicht hilfreich .
Kein Motor wird auf einem richtigen Prüfstand solche geraden Linien schaffen !

[Pit 32]

Das ist bestimmt nicht selbstgemalt

[OHCTUNER]

Nein , auf keinen Fall ! 😁

[Go}][{esZorN]

Zitat:

@OHCTUNER schrieb am 09. Mai 2020 um 13:29:14 Uhr:

Kein Motor wird auf einem richtigen Prüfstand solche geraden Linien schaffen !

Natürlich nicht...🙄

Kommt auf die Skalierung an. 😁