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Luftpumpen für Verbrennung
Hallo Leute,
Es gibt mehrere Möglichkeiten der Verbrennung mehr Sauerstoff zu geben. Mich interessieren da die Unterschiede.
Auf Mecedes(en) sehe ich oft Kompressor. Gesehen habe ich noch nie einen. Im Fernsehn sah ich mal 2 größere Schrauben die sich drehten. War das der Kompressor?
Und Turbolader. Ein Schaufelrad bringt Frischluft und das andere wird durch die Abgaswinde gedreht und drückt mit dem Frischluftrad Frischluft zur Verbrennung.
Was macht ein Biturbo? Bringt der 2 Frischluftkanäle?
Und welche Kombination beseitigt das berühmte Turboloch?
Vielleicht kennt ihr gute Links die mehr Wissen vermitteln?
Danke
Beste Antwort im Thema
Kompressoren sind Gasverdichter unterschiedlicher Bauart, die mechanisch angetrieben Gase verdichten zu fast beliebigen Drücken.
Gebläse brauchen auch einen Antrieb, aber die Druckerhöhung ist nur moderat; so bis max.0,5bar etwa.
Der Nachteil ist eben der mechanische Antrieb, der beim Auto von der Motorleistung abgezogen werden muss. Dafür reagiert er sofort wenn man Gas gibt.
Beim Abgasturbolader (AGTL)geschieht das mit Verzögerung, nämlich wenn du Gas gibt's dauert es eben bis die aus dem Gasgeben resultierende Abgaswelle den Lader erreicht. Das Turboloch.
Die Leistungserbringung erfolgt also hier mit der Energie des Abgases, die sonst nutzlos verpufft, und der Motor braucht die Leistung nicht durch Keilriemen, Flachriemen o.ö. zu erbringen.
Daher hat der AGTL eindeutige Vorteile.
Nachteile sind die hohen Temp. auf der Abgasseite. So'n Teil dreht auch noch bei 600Grad 100.000U/min.
Was beide( AGTL + Kompressor) nicht können ist, die Physik zu umgehen. Die komprimierte Luft wird heiss, sehr heiss. So bis 130Grad.
Daher haben heute sehr viele( ja nach Druck und Leistung) sog. Ladeluftkühler.
Um die Nachteile der beiden Syteme auszumerzen, besser, zu minimieren gibt es auch Kombis davon:- AGTL + Kompressor.
AGTL hat sein Patent 1905 erhalten. Die Werkstoffe waren damals aber nicht so der Bringer.
Viel mehr wird hier nicht kommen, denn die ganze Geschichte mit dem Aufladen ist sehr komplex und ich empfehle dir mal Bücher die sich damit beschäftigen zu lesen.
200 Seiten kann man locker drüber schreiben. Das geht hier nicht.
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77 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von meehster
Zitat:
Die Frage ist ja nicht, wie viel man rausholen könnte, sondern wie viel man tatsächlich rausholt - und ab einem gewissen Zeitpunkt rutscht man in die Lastanfettung. Der Zeitpunkt ist freilich von Motor zu Motor leicht anders, aber ca 70 Nm/Liter kann man bei modernen Motoren als Anhaltspunkt nehmen.
Haste gerade mal nen Beispiel für so nen Motor...mir fällt gerade keiner ein...
Selbst die Allroundwaffe "Kleinster 1.8T" mit lediglich 110KW hat ja Serie schon 210NM ...und über diesen Motor gibts ja nix wirklich schlechtes zu berichten...
Zitat:
Original geschrieben von meehster
Der Zeitpunkt ist freilich von Motor zu Motor leicht anders, aber ca 70 Nm/Liter kann man bei modernen Motoren als Anhaltspunkt nehmen.
Ich kenne keinen Turbomotor, der nur 70 Nm pro Liter hat. Selbst der mir bekannte, bezogen auf den Hubraum schwächste aktuelle Turbomotor (Audi 1.8 TFSI, 120 PS, 230 Nm) hat noch deutlich mehr als die von dir genannten 70 Nm/l. Letztendlich kommt es auf viel mehr Faktoren an als nur das Drehmoment, ob ein Motor bei hoher Last übermäßig säuft oder nicht, z.B. auch von der Kühlung des Turboladers.
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Zitat:
, z.B. auch von der Kühlung des Turboladers.
...du meinst wohl eher das runterkühlen der verdichteten Luft...;)
Zitat:
Original geschrieben von HotChiliRed
...du meinst wohl eher das runterkühlen der verdichteten Luft...;)
Wenn ich einen Ladeluftkühler gemeint hätte (den sowieso praktisch jeder Turbomotor hat), hätte ich das schon geschrieben. Ich meine tatsächlich die Abgaskühlung, wie sie z.B. im aktuellen Audi TFSI installiert ist. Dort wird der Krümmer zum Schutz von Turbolader und Katalysator mit Kühlmittel gekühlt, damit nicht mehr so stark angefettet werden muss.
Okay :D ...wollte bloß Fehlinformationen vermeiden:)
meehster meint eine Lastanforderung von 70Nm/L und nicht das maximal mögliche Drehmoment. Die Antwort auf eure Fragen "Welcher Motor wäre das" ist dann ziemlich genau jeder Motor, der mehr als 70 Nm/L produzieren kann.
Ein kleines Beispiel zur Erläuterung:
Motor X hat ein M_max von 140Nm/L. meehsters Aussage ist nun, dass man ab ca. 1/2 Gas mit Lastanfettung rechnen kann.
Stimmen meine Ausführungen, meehster?
Zitat:
Original geschrieben von E_scort
meehster meint eine Lastanforderung von 70Nm/L und nicht das maximal mögliche Drehmoment. Die Antwort auf eure Fragen "Welcher Motor wäre das" ist dann ziemlich genau jeder Motor, der mehr als 70 Nm/L produzieren kann.
Ein kleines Beispiel zur Erläuterung:
Motor X hat ein M_max von 140Nm/L. meehsters Aussage ist nun, dass man ab ca. 1/2 Gas mit Lastanfettung rechnen kann.
Stimmen meine Ausführungen, meehster?
Ganz genau so war das gemeint.
Nagelt mich jetzt aber nicht an den 70 Nm fest, es können je nach Steuerung auch etwas mehr oder weniger sein, wo die Lastanfettung anfängt.
Wobei die Lastanfettung zwei Gründe hat. Ein Grund ist die Absenkung der Spitzentemperatur über eine Senkung der adiabaten Flammtemperatur (Luftmangel), der andere ist dass die Flamme im leicht Fetten bei lambda 0.8 am schnellsten brennt. Damit wird neben der Leistungserhöhung das entstehende Abgas zugleich am effizientesten durch die Expansion des nach unten laufenden Kolbens gekühlt.
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Ich meine tatsächlich die Abgaskühlung, wie sie z.B. im aktuellen Audi TFSI installiert ist. Dort wird der Krümmer zum Schutz von Turbolader und Katalysator mit Kühlmittel gekühlt, damit nicht mehr so stark angefettet werden muss.
Wie ist denn das beim TFSI realisiert. Der Krümmer wird ja bei Volllast ca. 1000°C heiß und kann ja wohl deshalb nicht so ohne weiteres direkt mit Kühlmittel gekühlt werden.
Auf der anderen Seite versucht man ja den Turbo möglichst direkt in den Abgaskrümmer zu integrieren um Abkühlverluste zu vermeiden, beim BMW N20 (neuer 2 Liter Turbobenziner) ist der Krümmer m.W. deswegen sogar doppelwandig ausgeführt. Auch der Katalysator wird zur möglichst schnellen Aufheizung so nah wie möglich direkt hinter dem Turbo platziert.
Irgendein (geregelter) Wärmetauscher um den Krümmer wäre ja schon wegen der Wärmekapazität der zusätzlichen Masse kontraproduktiv.
Warum sollte man den Krümmer nicht mit Wasser kühlen können?
Das ist alles ne Frage der Geschwindigkeit und des Volumenstroms mit der das Wasser dadurch fließt. Es gibt Wasser und Öl gekühlte Turbolader.
Über das Thermomanagement beim 2.0 TFSI gibt es ein tollen Bericht in der MTZ. Da sieht man schön die Entwicklungschritte. Da wird beim Warmlauf das Wasser im ZK komplett stehen gelassen, erst ab ner gewissen Temperatur öffnet sich der Kühlkreislauf. Das Getriebeöl wird dabei auch mit Wärme aus dem Motor versorgt damit das Öl schneller auf Temperatur kommt.
Zitat:
Original geschrieben von meehster
Zitat:
Original geschrieben von E_scort
meehster meint eine Lastanforderung von 70Nm/L und nicht das maximal mögliche Drehmoment. Die Antwort auf eure Fragen "Welcher Motor wäre das" ist dann ziemlich genau jeder Motor, der mehr als 70 Nm/L produzieren kann.
Ein kleines Beispiel zur Erläuterung:
Motor X hat ein M_max von 140Nm/L. meehsters Aussage ist nun, dass man ab ca. 1/2 Gas mit Lastanfettung rechnen kann.
Stimmen meine Ausführungen, meehster?
Ganz genau so war das gemeint.
Nagelt mich jetzt aber nicht an den 70 Nm fest, es können je nach Steuerung auch etwas mehr oder weniger sein, wo die Lastanfettung anfängt.
Bei 70 Nm/l läuft selbst ein Saugmotor noch gedrosselt, also nicht an der Volllast. Demnach wird da auch nicht angefettet.
Beim Turbo-Motor ist es gleich: Bei 70 Nm/l baut der Lader keinen nennenswerten Druck auf, da sich der Motor noch im saugmotorischen Bereich befindet. Also auch hier: Wozu anfetten in diesem Betriebspunkt?
Zitat:
Original geschrieben von Provaider
Über das Thermomanagement beim 2.0 TFSI gibt es ein tollen Bericht in der MTZ. Da sieht man schön die Entwicklungschritte. Da wird beim Warmlauf das Wasser im ZK komplett stehen gelassen, erst ab ner gewissen Temperatur öffnet sich der Kühlkreislauf. Das Getriebeöl wird dabei auch mit Wärme aus dem Motor versorgt damit das Öl schneller auf Temperatur kommt.
Ja, den Artikel habe ich auch schon mit Erstaunen gelesen. Hätte Audi solch innovative Lösungen gar nicht zugetraut. Hut ab!
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Zitat:
Original geschrieben von meehster
Ganz genau so war das gemeint.
Nagelt mich jetzt aber nicht an den 70 Nm fest, es können je nach Steuerung auch etwas mehr oder weniger sein, wo die Lastanfettung anfängt.
Bei 70 Nm/l läuft selbst ein Saugmotor noch gedrosselt, also nicht an der Volllast. Demnach wird da auch nicht angefettet.
Beim Turbo-Motor ist es gleich: Bei 70 Nm/l baut der Lader keinen nennenswerten Druck auf, da sich der Motor noch im saugmotorischen Bereich befindet. Also auch hier: Wozu anfetten in diesem Betriebspunkt?
Du fragst mich jetzt nicht ernsthaft, wozu ich anfetten will wo ich noch nicht anfetten will, oder?
Wie auch immer: Die Lastanfettung kommt idR schon etwas vor Vollast zum Zuge. Wann genau, kommt auf den einzelnen Umstand an. Und: Wenn man sich die Drehmomentverläufe genau anschaut, liegen nicht zwingend bei jedem Motor und jeder Drehzahl über 70 Nm/Liter an.
Und: Das mit den 70 Nm/l ist nicht mehr als eine Faustformel, vergleichbar mit der Bremswegberechnung in der Fahrschule, wo aus 100 km/h ja 50 Meter zusammenkommen und praktisch jeder heute besser bremsen kann.
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Wie ist denn das beim TFSI realisiert. Der Krümmer wird ja bei Volllast ca. 1000°C heiß und kann ja wohl deshalb nicht so ohne weiteres direkt mit Kühlmittel gekühlt werden.
Hier, lies einfach selbst.
Zitat:
Original geschrieben von Rael_Imperial
Bei 70 Nm/l läuft selbst ein Saugmotor noch gedrosselt, also nicht an der Volllast. Demnach wird da auch nicht angefettet.
Beim Turbo-Motor ist es gleich: Bei 70 Nm/l baut der Lader keinen nennenswerten Druck auf, da sich der Motor noch im saugmotorischen Bereich befindet. Also auch hier: Wozu anfetten in diesem Betriebspunkt?
Vom Gefühl her hätte ich auch etwas mehr geschätzt. Da ich aber leider kein Motorentwicklungsingenieur bin, hat man zu solchen Daten sehr schwierig Zugang. Ab wann erfolgt im Schnitt eine Anfettung?