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
Es gibt durchaus auch technische Maßnahmen, die Schwingungen bei kleinen 4 Zylindern extrem minimieren - z.b. zwei gegenläufige Ausgleichswellen - das macht die ehemals unruhigen 4 Zylinder durchaus zu Musterknaben.
Auch elektronische und damit voll flexible Ventilsteuerung, Hochleistungssteuersysteme für Einspritzsteuerung (Zeitpunkt, Menge, Druck), variable Brennräume etc lassen da die Unterschiede völlig verschwimmen - ein Hightech 4 Zylinder bietet in der Hinsicht kaum mehr Nachteile.
Bei Autos mit "alter" Motorentechnik macht es Sinn mit Hinblick auf Laufruhe auf die Zylinder zu schauen - bei Autos mit modernen Motoren erst auf die Motortechnik und dann auf die Zylinder.
Am Vollkommensten im Massenausgleich laufen eben nur der Boxer- und Reihensechszylinder von Haus aus, besser geht nicht.
Selbst ein Sechzehnzylinder kann das nicht, bei gewissen Drehzahlen knurren auch die vor sich hin.😉
Gruß
Rolf
Zitat:
Original geschrieben von Rotherbach
Moin,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.
Soweit mir bekannt, sind die üblichen US und Euro-V8 Crossplane-V8. Sprich beide haben gleich gekröpfte Kurbelwellen (bei gleichem Zylinderwinkel versteht sich). Lediglich Ferrari baut derzeit Flatplane-V8, die dann eben wie zwei R4 arbeiten und sich auch so anhören (Ein F430 z.B. hört sich vollkommen V8-untypisch an).
Sehr interessant. 😉
Ich dachte bisher immer, der Soundunterschied bei verschiedenen V8 ist durch die Auslegung als Kurz- oder Langhuber begründet, und das widerum im Zusammenhang mit dem Hubraum und den erreichbaren Drehzahlen zu sehen... 😎
Ein M3-V8 ist im weitesten Sinne den italienischen 8-Endern irgendwie ähnlicher als einem Small- oder Bigblock. 😉
Ähnliche Themen
Hallo
Schwingungsdämpfung egal ob passiv oder aktiv kostet Leistung.
Aktive Massnahmen erhöhen die Massenträgheit.
Im Motorsport wird die Schwingung auf den Arbeitsbereich optimiert
und wenn ein Rennmotor zwischen 12000-18000/min arbeitet dann
sind die Schwingungen von 0-12000 nur kurz nach dem anlassen
zu ertragen. Der Trick ist den Motor in dem Bereich Stufenweise
die drehzahlleiter hoch und runterpendel zu lassen sprich wenn ich
bei 5000/min eine böse Resonanz habe dann sorgt die Einspritzanlage dafür
das der Motor entweder 6000 oder 40000/min dreht.
Das ganze geht wunderbar wenn man noch ein Getriebe mit vielen Gängen hat
und im getriebe eine Ausgleichswelle um die Motorresonanzschwingung zu tilgen.
Jedes mal wenn der Fahrer vom Gas geht wird das Tilgergewicht im Getriebe
ausgekuppelt (Freilauf) und per Magnetkupplung auf die optimale Resonanzfrequenz
für die Kurbelwelle synchronsiert. ( Jps erinnert a bissle an Kerbs ?).
In den frühen Jahren hat man als Schwingungstilger einfach die Lichtmaschine
herangezogen die dann über die Felder passend gebremst hat.
Aber mit dem getrieb kann ich den Dämpfer in der Achse der Kurbelwelle am
entgegengesetztem Ende platzieren und dort reiche eine viel geringere Masse.
Einige cleverles setzen die Kupplung ans Ende vom Getriebe....
wenn man dann noch den Leistungsabtrieb aus der mitte der Kurbelwelle zieht..
( Siehe Porsche 917....)
Bei Strassenautos ist es oft so das man die Ausgleichswellen nicht bräuchte
es aber billiger ist als eine sauber Gewuchtete Kurbelwelle herzustellen
(Ford, Fiat,)
Beim 944 hat man ja einen 928 Motor halbiert und wusste dass man damit
evtl auch 3,0L Motoren bauen könnte. Aber im Motorsport gabs mal einen
944 Motor bei dem man die Ausgleichwellen einfach "weggelassen" hat.
Rennfahrern sind Vibrationen ziemlich egal solange es
Good Vibrations sind und man damit schneller ins Ziel kommt 😉
Für Normaluser wären die Plompenschüttler wohl eine Zumutung.
Den besten Maseausgleich hat nun mal der Wankelmotor besser noch
ein mehrscheibenmotor. Ab 4 Scheiben wirds im Leerlauf genau so ruhig wie
bei einer Turbine und zwar auch wenn man die Müntze direkt auf den Motorblock stellt.
das geht auch mit Schüttelhubern und passender Motorsteuerung.
Interessant ist immer wenn man mit der Münze auf dem Block Gas gibt 😉
Echte Boxermotoren laufen zwar ruhig haben aber ein Leistungsproblem.
Deswegen sind die meisten grossen Boxer auch "unecht" also
verkappte V6 mit 2 liegenden Zylinderreihen wobei der King der käuflichen
Boxer im 512BB sehr weich und vibrationsfrei läuft und dabei eine
wunderbare Melodie abspielt (Spezel die frühen Vergaser).
Bei den V8 geht nichts über die Rolls/Bentley Vollalu V8.
Die sind einfach statisch und dynamisch perfekt gewuchtet und
als typischer Bärenmotor muss man nicht in den Dröhnbereich über
4000/min kommen.
Der V8 ist übrigens viel Laufruhiger als der zeitgleich von BMW gelieferte
und für Rolls Blueprintete V12.
Dagegen sind Grosserien US V8 einfach Dröhrüppel weil man dort
einfache Grosserie zusammenklatscht und das Thema Brennraum auslitern
in Liter berechnet wird und das Thema Gewichtsgleichheit in Unzen Skalen.
Nur bei den Corvette und den Special Branch Motoren wird sorgfältiger gearbeitet
aber dafür haben die fast den 10fachen Fertigungsaufwand.
Ein andere lustiger US Geselle sind die Viper V10 die eigentlich aus einem
Kleinlaster kommen und böse Vibrationen ins Kreuz schicken können aber
das ist nun mal eine Massage a la Harley twin und macht das Tier noch
mehr Macho, nur Weicheier fahren V8 oder Boxer....
Zurück zum Turbo ein perfekt gemachter 1L hat dank dem kleinem Haubraum
fast keine Vibration bis hoch in die 8000er und kann dank Turboaufladung über
150PS stemmen. Clever gemacht ist das Package keine 60kg schwer
da könnte man einfach einen Motorradmotor dazu herziehen aber dann
dürfte das Auto auch nicht allzuviel wiegen weil sonst der Kurbeltrieb
langfristig weich wird...
Aber wer sich als Sportwagenfahrer bezeichnet braucht ja auch kein Auto
das leer schon mal mehr als 800kg wiegt....
Gewicht bringt nur Probleme und sorgt für Mehrgewicht
und Mehrgewicht ist wie ein geschulterter Mühlstein beim Seilhüpfen.
Übrigens die Smart Roadster Werkzeuge und Rechte wurden von AC Cars in
England gekauft und die planen einen aufgeladenen britischen Motorradmotor
mit Sequentalgetriebe in Mittelmotorstellung und um 130PS und 600kg
Trockengewicht auf die Strasse zu bringen.
Hoffentlich bevor es die Japaner oder die Inder machen 😉
Grüsse
Moin,
Timovic ... heutzutage sind die Kurbelwellenkröpfungen in der Tat weitgehend identisch. Jedoch ist auch heute noch die Zündreihenfolge der US und EU Motoren anders. Ausnahme ... es hat sich mittlerweile überholt 😉 Ist denkbar, ich habe nicht mehr die Zeit alles zu lesen.
Hornung ... klar kannst du zu technischen Tricks greifen 😉 Aber es sind eben Tricks, um Nachteile auszugleichen. Dann kommen wir früher oder später aber in den Bereich der Motorenbauvorlesung ... mit der IXXI ja schon angefangen hat 😁
MFG Kester
Ich fand IXXIs Post super interessant. 😉
Da lohnt sich das Lesen... 🙂
Ich auch. Ich verschlinge seine Posts regelrecht.
Alles sind ganz normale technische Anpassungen um bestimmte Ziele wie Laufruhe, Abgasverhalten, Leistung etc zu verbessern - eben das worum es im Motorenbau geht. Wenn das Tricks sind ist alles seit der Erfindung des Ottomotors ein "Trick" 😁
In meinem Zweitwagen habe ich einen VQ3 Motor - ein Nissan V6, der seit er gebaut wird im Ward Motorenvergleich immer unter den Top10 ist und selbst der kann mit einem modernen TSI in punkto Laufruhe nicht mehr mithalten (Verbrauch und Leistung sowieso nicht)- Motorentechnik macht halt Fortschritte, was gestern gut war ist halt heute nur noch Mittelmaß. Ich finde das gut, dass es so viele Verbesserungen und sogar noch neue Ideen im Motorenbau gibt - mir ist das egal wie Laufruhe, Abgasverhalten, Leistung und Verbrauch erreicht wird - Hauptsache es ist vorhanden.