motoren und turbolader
hallo
ich wusste nicht so richtig in welches forum ich das schreiben sollte
weil es beim pkw nur speziel foren für hersteller gibt und kein allgemeines
also meine frage
warum baut man auf einen kleinen motor nicht einfach 2 turbolader drauf als einen riesigen zb 10 zylinder
es ist doch viel billiger und leichter
als beispiel jetzt mal der nissan gt-r hat auch einfach 2 turbos drauf
ich denke halt das er auch deshalb so billig
oder liege ich da falsch?
könnte mich vielleicht jemand aufklären wie das funktioniert?
vielen dank für antworten
Beste Antwort im Thema
Hallo
bei Sauger Rennsportmotor gilt dass es eine optimale Brennraumform gibt
und je nach Drehzahlbereich eine optimale Füllung die eine bestimmte
Hubraumgrösse definiert.
Von dieser Komponente aus wird der Motor konstruiert.
Die optimale Brennraumform mit dem optimalen Hubverhältniss / Pleullänge
wird auf einem Einzelzylindermotor ermittelt.
Wenn die gefunden ist fängt man an das optimale auf die geforderte
Hubraumklasse zu verteilen und wenn der optimale Brennraum 300 ccm hat und man
in der 3L Klasse fahren darf wird das ein 10 Zylinder.
In der 3500ccm Klasse kann man jetzt die 10 Zylinder auf 350ccm vergrössern oder
12Zyl a 292 ccm bauen.
Beide Motore sind nicht optimal wobei gilt je kleiner der Hubraum um so höher die
maximale Drehzahl und je mehr Zylinder um so mehr Leistung geht in der Reibung,
Massenträgheit und Schleppmoment verloren.
Weiter Einflüsse in der Formel 1 ist dass der Motor das Rückgrat des Autos ist.
Vorne hängt die Zelle (der Vorderwagen) dran und hinten das Getriebe mit Achse.
Wenn der Motor zu lang und zu breit wird ist dass schlecht für die Steifigkeit und
die Aerodnamik. Anderseits erzeugen 10Zyl Vibartionen die andere Bauteile
langfristig mürbe machen.
Entweder dämpft man die Vibration oder verbaut verstärkte Bauteile die dann
mehr wiegen, an dem Punkt wird dann evtl wieder ein V8 oder ein W9 interessant...
Jeder Hersteller veersucht bei den Zielkonflikten das optimale Ergebniss zu
finden und wenn ein V10 die meiste Leistung bringt dann haben auch
schnell alle Teams einen V10.
Bei Turbomotoren spielt die Zylinderzahl und die Drehzahlgrenze keine Rolle
und daher kann man Turbomotoren viel freier gestalten.
Bei Turbomotore gabs in der Formel 1 ja den Brabham BMW 4 Zylinder
(Basierend auf dem BMW 1500 Serienmotor) der sich gegen die V6
Konzepte von TAG/Porsche und Renault verteidigen musste.
Da in der Turboäre aerodynamik wichtig war haben die kürzer bauenden
und beiseitig symetrischen V6 einen Vorteil gehabt und den asymetrischen
Reihen 4 ausgestochen. Als dann der Benzinverbrauch limitiert wurde
haben die knausigeren Schwaben die Nase vorn gehabt.
Zudem hatte McLaren die besten Bremsen im Feld
Übrigens wenn man den TAG McLaren Benzinverbrauch für 800 Renn PS auf
aktuelle Serienmotore übertragen würde hätten wir schon längst 3l
Verbräuche in der Mittelklasse....
Im grossen und ganzen gehört der Aufladung die Zukunft im Strassemotorbereich.
Spätestens wenn Schichladungen/Orbital in Grosserie machbar sind haben
Sauger einfach zuwenig Gesamteffizienz.
Aktuelle Benzin-Sauger holen ca 100PS aus 1L Hubraum, aktuelle Turbos
sind bei 150PS/L
Fürs Abgas sind möglichst kompakte Brennräume vorteilhaft und
die Turbotechnik wird immer preiswerter und kompakter und bei
Turbos sind Brennraumform und Ventilanzahl nicht sooo wichtig.
Turbos haben natürlich probleme in Form eines relativ schmalen
optimalen Drehzahlbereich und der Ladeverzögerung.
Die Lösungen dafür sind VTG, Registeraufladung oder Kombination
mit Kompressoren oder Comprexladern.
Wenn man zuviel Leistung aus den Abgasen ziehen will hat man ein
Gegendruckproblem und ein Problem die Hitze aus dem Brennraum
zu bekommen. Da gabs mal Ansätze mit Vollkeramikmotoren..
bisher landet die Keramik nur in Baugruppen.
Autohersteller rechnen bei Motoren gerne in den Packages:
PS/KG Motorgewicht
Kraftstoff in Gramm/Leistung
Maximaler Mitteldruck/Drehzahl
Grüsse
23 Antworten
Moin,
Nein. An der Stelle liegst du leider falsch.
Es ist nicht so einfach mal eben einen oder zwei Turbos an einen Motor dranzuklemmen. Da steckt eine Menge Hirnschmalz hinter. Zum einen verändert sich die Thermik des Motors erheblich. Das in den Brennraum geführte Gemisch ist wärmer und neigt dadurch schneller zum Klopfen. Also muss eine sogenannte Ladeluftkühlung dazu, diese muss geregelt werden, dazu muss Platz geschaffen werden. Es werden durch die Verdichtung des Turbos auch höhere Anforderungen an den Kraftstoff gesetzt. Interessanterweise kommen die meisten Saugmotoren, auch bei hohen Motorleistungen, mit relativ simplen 95 Oktan Benzin aus, moderne Hochleistungsturbos benötigen dagegen zur VOLLEN Leistungsentfaltung fast alle das teurere Super Plus mit 98 Oktan. Dann benötigst du einen Zylinderkopf mit speziellen Teilen (Ventile, Nockenwellen), so dass du z.B. nicht einen leistungsschwachen Motor, einen mittelstarken und einen Leistungsstarken Motor bauen kannst, die sich z.B. nur über die Kurbelwelle und das Steuerprofil der Nockenwelle unterscheiden. Baust du den Turbo an die Leistungsstarken Modelle ran, benötigst du auf einmal spezielle Teile, die die Kosten dann wieder in die Höhe treiben, weil du ja nicht mehr 50 mal das gleiche Teil verwendest. Interessant z.B. die Lösung bei Mercedes ... da werden alle V6 und V8 Motoren auf der gleichen Produktionsstrasse gebaut, sie sind absichtlich miteinander verwandt! Siehst du z.B. bei VW wo die 1.9L TDI mit 130 und mehr PS ab Werk andere Köpfe haben, als ihre Kollegen bis 115 PS.
Das Gewicht der Antriebseinheit (Motor und Getriebe) spielt bei Autos einer gewissen Größe gar nicht mehr so die zentrale Rolle. Ist aber für kleinere Fahrzeuge ein Argument, zu sehen an der momentanen Welle kleiner Turbo aufgeladener Saugmotoren bei VW, Fiat und Opel. Für kleine Alltagsflitzer ist das auch nicht so schlecht, da diese Motoren relativ viel Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen liefern, das sorgt für einen niedrigen Verbrauch im Alltag. Bei Sportmotoren ist das weniger wichtig, hier zählt vorallem die gleichmäßige Leistungsentfaltung über ein breites Drehmoment, denn bei genauem Kurvenfahren möchtest du Leistung und Drehmoment über das Gaspedal exakt dosieren. Bei einem Turbomotor baut sich nach einer Gaspedalverstellung kurze Zeit der Ladedruck auf, in diesem Moment verändert sich die Leistungscharakteristik nicht sehr stark, sobald der Ladedruck da ist, kommt ein Schwall an Leistung und Drehmoment, da du als Fahrer nicht so schnell reagieren kannst, geht dir das Auto in dem Moment weg, wenn du überdosiert hast. Turbos sind bei Sportwagen deutlich SCHWERER schnell und sportlich zu fahren.
Der 10 Zylinder Motor ist ein Sonderfall. Im Grunde ist der 10 Zylindermotor kein wirklich toller Motor. Denn er kombiniert die Nachteile von zwei 5 Zylindern mit den Nachteilen des V8 Motors. Aus diesem Grund war diese Bauform einige Jahre in der Formel 1 Vorschrift. Der Hintergrund war einfach, das man die Rennställe dazu zwingen wollte, ganz bei Null anzufangen und weniger mit dem Drumrum zu experimentieren, sondern wieder auf die Basics den Motorenbau und den Hirnschmalz dabei zurückzukommen. Für Sportwagen ist die Zylinderzahl im Grunde auch zweitrangig, da die Balance des Autos und die Charakteristik des Motors entscheidend ist. Fahr z.B. mal einen Mazda MX5 mit seinem 4 Zylinder Reihenmotor, die Charakteristik des Fahrzeuges ist durch gute Ballance und sportlichen Motor klasse. Ähnlich sieht die Sache beim BMW Z4 oder beim Porsche Boxster mit 6 Zylinder Motoren aus. Ebenfalls eine phänomenale Sportlichkeit beweisen die 8 Zylinder beim Audi R8, bei Ferrari und BMW. Weiterhin gibt es sportliche V12 Fahrzeuge bei Ferrari, Lamborghini, Aston Martin usw.pp. Selbstverständlich gibt es auch Fahrzeuge ähnlicher Bauweise, deren Fahrverhalten zwar sicherlich schnell und kraftvoll ist, die aber nicht wirklich mehr sportlich sind, wie z.B. ein Mercedes R129 SL600 mit V12 Motor, das Fahrzeug ist sehr Kopflastig, das macht nicht mehr soviel Spass, obwohl das Auto auf der Autobahn noch heute einigen Autos die Rücklichter zeigt!
MFG Kester
Das ist jetzt die Stelle an der "turbo996" kommt und erzählt, dass der 997 Turbo-Austauschmotor ca. 50 000 € kostet. 😁
Naja ganz abwegig ist das nicht was der TE da schreibt. Sicherlich kann man nicht einfach 2 Turbos an einen kleinen (alten) Motor kleben (obwohl es ja diverse Tuner gibt die das machen.. Haltbarkeit ist dann aber fürn Popo) aber die Hersteller springen in letzter Zeit reihenweise auf den Downsizing-Zug auf und bringen bei neuen Modellen gerne einen kleineren aufgeladenen Motor.
Ansonsten hat Kester ja schon alles gesagt was mir grad so einfällt 😁
Zitat:
Original geschrieben von tony'style
Das ist jetzt die Stelle an der "turbo996" kommt und erzählt, dass der 997 Turbo-Austauschmotor ca. 50 000 € kostet. 😁
Muß ja nicht gleich der Ganze sein, man kann auch die erstmal die Hälfte kaufen.😁
Mit dem Auto kann allerdings auch meine Frau zum Kaffeekränzchen fahren.
...und damit die albanischen Zuhälter auf dem Balkan keine Probleme kriegen, darf der dort sogar das Normal-Klingelwasser tanken, das gestattet das Handbuch.🙂
Gruß
Rolf
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danke für die ausführliche antwort
Zitat:
Original geschrieben von turbo996
...darf der dort sogar das Normal-Klingelwasser tanken, das gestattet das Handbuch.🙂
WIE ??? Das darf Deiner ?!?
Shit, meiner nur Super Plus.
Na, ist ja auch schon alt. 😛
Gruss
P.S.:
"Aufgebahrt" sieht's so (Anhang) aus...
Zitat:
Original geschrieben von Rotherbach
Moin,Der 10 Zylinder Motor ist ein Sonderfall. Im Grunde ist der 10 Zylindermotor kein wirklich toller Motor. Denn er kombiniert die Nachteile von zwei 5 Zylindern mit den Nachteilen des V8 Motors.
MFG Kester
Hallo Rotherbach,
danke für deinen ausführlichen Beitrag und da ich kein Motorenexperte bin, wirft dein Beitrag auch eine Frage bei mir auf. Könntest du daher die Nachteile von 5 bzw 8 Zylinder Motoren erläutern.
Vielen Dank im voraus.
Gruß
Vielleicht noch eine kleine Ergänzung:
bestimmt könnte man auch einen irre starken Zweizylinder bauen.
Jedoch haben gerade Motoren mit so wenig Zylindern ein großes Problem: die Laufruhe.
Du kannst dir das so vorstellen: die Zylinder versetzen ja die Kurbelwelle in eine Drehbewegung. Einmal rum sind logischerweise 360°.
Ein Viertakter hat, wie der Name schon sagt, vier Arbeitsschritte: ansaugen, verdichten, verbrennen (der eigentliche Arbeitsschritt) und ausstoßen.
Für diese vier Takte braucht die Kurbelwelle zwei Umdrehungen.
Wenn du - Extremfall- nur einen Zylinder hast, muss dessen Arbeitstakt halt reichen, um die Kurbelwelle zweimal zu drehen und dabei die anderen Vorgänge auch noch anzutreiben.
Du kannst dir vorstellen, dass die Geschwindigkeit der Kurbelwelle da 'eiern' muss, sie ist direkt nach (bzw. bei) dem Arbeitstakt am schnellsten und wird bist zum nächsten Arbeitstakt immer langsamer.
Unabhängig von der Leistung erzeugst du also tendenziell mit mehr Zylindern einen gleichmäßigeren Motorlauf.
Zitat:
Original geschrieben von Webraider
WIE ??? Das darf Deiner ?!?Zitat:
Original geschrieben von turbo996
...darf der dort sogar das Normal-Klingelwasser tanken, das gestattet das Handbuch.🙂
Shit, meiner nur Super Plus.
Na, ist ja auch schon alt. 😛
Ist erlaubt , aber natürlich nicht empfohlen. (ROZ 91, Vollgas sollte man aber vermeiden)
Die Leistung wird merkbar verringert und der Verbrauch erhöht .
Aber für die Disse in Dubrovnik sicher egal.😁
Für Wladivostok hält das PZ nach Absprache Additive vor, damit die Einlassventile nicht verkoken.
Ist schon ein sehr flexibles Triebwerk, find' ich.
Gruß
Rolf
Was hatte der Motor und war die Operation erfolgreich ?😰
Moin,
Das mit den Zylindern hat ja schon Florian erwähnt. Je häufiger ein Zylinder pro Kurbelwellenumdrehung gezündet wird, desto gleichmäßiger läuft der Motor. Dazu kommt ein weiterer Faktor, ein sich um eine Welle auf und ab bewegendes System erzeugt Schwingungen (bzw. Vibrationen) auf der Welle, die es antreibt. Jeder Zylinder jeweils eine eigene Welle. Wellen haben die Eigenschaften sich bei bestimmten Konstellationen gegenseitig zu eliminieren bzw. zu verstärken (destruktive bzw. konstruktive Interferenz). Diese Prinzipien der Physik macht man sich beim Motor zu nutze. z.B. erklärt dies, warum bei einem Motor die Zylinder nicht nacheinander zünden, was konstruktiv durchaus drin wäre, sondern sie zünden versetzt (siehe Zündfolge in deinem Motorraum). Bei Reihenmotoren sind alle Motoren mit ungrader Zylinderanzahl benachteiligt, da es einen Zylinder gibt, der keinen weiteren Zylinder hat, der seine Schwingungen ausgleichen kann. Man arbeitet hier z.B. mit Ausgleichsgewichten an der Kurbelwelle oder mit Ausgleichswellen, die diese Schwingungen kompensieren sollen. Weiterhin gilt auch hier, je mehr Zylinder da sind, desto besser gleichen sich diese Schwingungen aus, Bei einem Reihen-6-Zylinder sind diese Schwingungen schon weitgehend eliminiert. Bei einem Reihen-8 Zylinder sind nur noch sogenannte Oberschwingungen messbar, für den Menschen ist keine Schwingung mehr zu bemerken. Problem dieser Motoren: Man benötigt spezielle feste Materialien, damit sich die Wellen nicht verziehen. Das ist ziemlich teuer, daher baut heutzutage niemand mehr einen R8 Motor und auch R6 Motoren sind eher die Ausnahme. Beim V-Motor gilt das gleiche, nur für die jeweilige Bank! Ein V8 Motor erzeugt Schwingungen wie zwei R4 Motoren, allerdings gibt es hier verschiedene Arten der Kurbelwellenausführung und damit Zündreihenfolge. Die Europäische Form sorgt dafür, das die Motoren sehr schwingungs- und vibrationsarm, dennoch schwingen diese Motoren noch mehr als ein R6 Motor. Die US Motoren sind aus kostengründen mit miteinander verschränkten Kolben ausgerüstet (die Kurbelwelle ist so eine Ecke billiger, weil es weniger Pleuelzapfen gibt), das heißt ein US V8 Motor schwingt, je nachdem welche Bank zündet, immer recht stark in eine Richtung. Dummerweise wird der dadurch erzeugte Lauf und Sound als besonders sportlich und angenehm erfunden 😉 Diese Probleme mussten beim V10 Motor erst gelöst werden, dies kann durch den Zylinderwinkel, die Kurbelwelle, Ausgleichswellen, Ausgleichsgewichte und sicherlich noch ein paar Dinge von denen ich keine Ahnung habe ... gelöst werden. Daher ist ein V10 Motor konstruktiv eine ziemliche Herausforderung gewesen.
Der Boxermotor, wir sind ja im Porscheforum *zwinker* hat bauartbedingt den besten Massenausgleich. Er ist zwar nicht gänzlich schwingungsfrei aber für einen sehr guten Motorlauf sind im allgemeinen keine konstruktiven Massnahmen anzustellen. Ebenfalls bauartbedingt spielt es hier keine Rolle, ob in einer Zylinderbank eine grade oder ungrade Anzahl an Zylindern ihr Werk tut. Nachteile sind allerdings der Platzbedarf, die zwei Zylinderköpfe, die Kühlung des Motors und das Kurbelwellengehäuse ... irgendwas wusste ich auch noch ... fällt mir aber grade nicht ein ...
MFG Kester
und was ist jetzt der nachteil eines US V8 motors?
spürt man diese schwingungen?
Zitat:
Original geschrieben von stinker88
und was ist jetzt der nachteil eines US V8 motors?
spürt man diese schwingungen?
Um bei Porsche zu bleiben: fahr einen 928, oder starte ihn nur, und Du weißt, was gemeint ist...
Hallo
bei Sauger Rennsportmotor gilt dass es eine optimale Brennraumform gibt
und je nach Drehzahlbereich eine optimale Füllung die eine bestimmte
Hubraumgrösse definiert.
Von dieser Komponente aus wird der Motor konstruiert.
Die optimale Brennraumform mit dem optimalen Hubverhältniss / Pleullänge
wird auf einem Einzelzylindermotor ermittelt.
Wenn die gefunden ist fängt man an das optimale auf die geforderte
Hubraumklasse zu verteilen und wenn der optimale Brennraum 300 ccm hat und man
in der 3L Klasse fahren darf wird das ein 10 Zylinder.
In der 3500ccm Klasse kann man jetzt die 10 Zylinder auf 350ccm vergrössern oder
12Zyl a 292 ccm bauen.
Beide Motore sind nicht optimal wobei gilt je kleiner der Hubraum um so höher die
maximale Drehzahl und je mehr Zylinder um so mehr Leistung geht in der Reibung,
Massenträgheit und Schleppmoment verloren.
Weiter Einflüsse in der Formel 1 ist dass der Motor das Rückgrat des Autos ist.
Vorne hängt die Zelle (der Vorderwagen) dran und hinten das Getriebe mit Achse.
Wenn der Motor zu lang und zu breit wird ist dass schlecht für die Steifigkeit und
die Aerodnamik. Anderseits erzeugen 10Zyl Vibartionen die andere Bauteile
langfristig mürbe machen.
Entweder dämpft man die Vibration oder verbaut verstärkte Bauteile die dann
mehr wiegen, an dem Punkt wird dann evtl wieder ein V8 oder ein W9 interessant...
Jeder Hersteller veersucht bei den Zielkonflikten das optimale Ergebniss zu
finden und wenn ein V10 die meiste Leistung bringt dann haben auch
schnell alle Teams einen V10.
Bei Turbomotoren spielt die Zylinderzahl und die Drehzahlgrenze keine Rolle
und daher kann man Turbomotoren viel freier gestalten.
Bei Turbomotore gabs in der Formel 1 ja den Brabham BMW 4 Zylinder
(Basierend auf dem BMW 1500 Serienmotor) der sich gegen die V6
Konzepte von TAG/Porsche und Renault verteidigen musste.
Da in der Turboäre aerodynamik wichtig war haben die kürzer bauenden
und beiseitig symetrischen V6 einen Vorteil gehabt und den asymetrischen
Reihen 4 ausgestochen. Als dann der Benzinverbrauch limitiert wurde
haben die knausigeren Schwaben die Nase vorn gehabt.
Zudem hatte McLaren die besten Bremsen im Feld
Übrigens wenn man den TAG McLaren Benzinverbrauch für 800 Renn PS auf
aktuelle Serienmotore übertragen würde hätten wir schon längst 3l
Verbräuche in der Mittelklasse....
Im grossen und ganzen gehört der Aufladung die Zukunft im Strassemotorbereich.
Spätestens wenn Schichladungen/Orbital in Grosserie machbar sind haben
Sauger einfach zuwenig Gesamteffizienz.
Aktuelle Benzin-Sauger holen ca 100PS aus 1L Hubraum, aktuelle Turbos
sind bei 150PS/L
Fürs Abgas sind möglichst kompakte Brennräume vorteilhaft und
die Turbotechnik wird immer preiswerter und kompakter und bei
Turbos sind Brennraumform und Ventilanzahl nicht sooo wichtig.
Turbos haben natürlich probleme in Form eines relativ schmalen
optimalen Drehzahlbereich und der Ladeverzögerung.
Die Lösungen dafür sind VTG, Registeraufladung oder Kombination
mit Kompressoren oder Comprexladern.
Wenn man zuviel Leistung aus den Abgasen ziehen will hat man ein
Gegendruckproblem und ein Problem die Hitze aus dem Brennraum
zu bekommen. Da gabs mal Ansätze mit Vollkeramikmotoren..
bisher landet die Keramik nur in Baugruppen.
Autohersteller rechnen bei Motoren gerne in den Packages:
PS/KG Motorgewicht
Kraftstoff in Gramm/Leistung
Maximaler Mitteldruck/Drehzahl
Grüsse
Zitat:
Original geschrieben von turbo996
Was hatte der Motor und war die Operation erfolgreich ?😰
Bei der Inspektion wurde etwas Ölaustritt an einer
Seite festgestellt & die Deckeldichtung erneuert.
Dabei fiel dem Chefmechaniker grünweiße Färbung auf
der Oberfläche des Motorgehäuses (linker Deckel) auf
(= angetrocknetes Kühlwasser ?).
Deckeluntersuchung ergab: Lunker im Guß. Mechaniker
meinte, daß das irgendwann aufplatzen könne & besser
jetzt getauscht werden solle. Nochmals Danke an ihn !
Garantie griff, neuer Deckel verbaut. Laut interner
Abrechnung kostete das die Versicherung damals mal
eben schlappe 8,3 tEUR. 😰
Ergo fast 6 Jahre Garantie umsonst. 😁
Mit seitdem öl- & wasserdichtem *klopfaufholz*
Gruss