N55 Monoturbo (BMW TwinSroll) vs. N54 BiTurbo (BMW TwinTurbo), 135i & 335i
Hallo,
N55 Monoturbo (BMW TwinSroll) vs. N54 BiTurbo (BMW TwinTurbo)
Wie soll man mit einem einzigen Turbolader das hervorragende Ansprechverhalten des Biturbos realisieren, der ja grade davon profitierte, dass beide Lader relativ klein waren und daher schnell den nötigen Druck aufbauen konnten? Jeder der kleinen IHI Lader ist nur für 1.5 L Hubraum zuständig, entsprechend klein sind die Läufer und deren Massenträgheit. Und große Lader kommen eben schwerer in die Gänge als kleine.
Während beim N54 jeweils drei Zylinder für einen Turbolader zuständig waren, sind nun beim N55 drei Zylinder für eine der beiden Turbinenkammern zum Antreiben desselben Turboladers zuständig. Aber nur die Abgasseite ist beim TwinScroll-Lader zweiflutig, die Verdichterseite bleibt einflutig.
Folglich müssen im unteren Drehzahlbereich die Abgase aus Zylinder 1,2,3 den Ladedruck für Zylinder 1,2,3 UND 4,5,6 generieren und im oberen Drehzahlbereich die Abgase aus Zylinder 4,5,6 den Ladedruck für Zylinder 4,5,6 UND 1,2,3 generieren. Nur im mittleren Drehzahlbereich des Motors wird der TwinSroll-Turbo zweiflutig von Abgasen aus allen 6 Zylindern angeblasen, im unteren und insbesondere oberen Drehzahlbereich geht dem Verdichter sprichwörtlich die Puste aus.
Nicht zu verwechseln mit dem Registerturbo(s) aus dem 335d, hier treiben die Abgase aus allen 6 Zylinder den kleinen, dann beide und später nur den großen Turbolader an.
Der N55 Monoturbo mag mit 306 PS und 400 NM die gleichen Eckdaten wie der N54 BiTurbo haben. Alles in allem wird der N55 einen geringeren (Prüfstands-) Verbrauch und daraus resultierende geringere CO2 Werte haben. Die Aufladung mittels zweier Turbolader ist aber noch immer etwas besser geeignet, um maximale Leistung aus einem Motor herauszuholen. Insbesondere das Tuning in Richtung 360~380 PS dürfte sich erledigt haben.
Im Grunde sind TwinScroll-Lader nur bei R4 Motoren sinnvoll, denn hier ist der Bauraum eingeschränkt. Ein R6 oder V6 ist prädestiniert für Bi- oder Registerturbos. Dazu passt auch der eigentliche Einsatzzweck des N55: „Im Gegensatz zu anderen Motoren von BMW ist dieser neue SingleTurbo-Sechszylinder nicht auf schwefelfreien Kraftstoff angewiesen und kann daher auf der ganzen Welt eingesetzt werden.“
Wer hat noch eine Meinung dazu?
Mfg
Chris
Beste Antwort im Thema
So, ich hab mal weitergelesen und mir ist schlecht geworden...
Ich geh mal kurz auf die technischen Punkte ein, bevor hier mehr Verwirrung entsteht, als dass jemand aus dem Bericht "was lernt"...
- "Wir sehen dort zwei tränenförmige Kammern im Metall, deren dünnes Ende auf ein kleines ‘Schaufelrad’ zeigt. Dieses Schaufelrad ist die Turbine des Turboladers und durch die beiden Kammern wird diese Turbine angetrieben."
Das sind keine Kammern sondern ringförmige Strömungskanäle, die das radial/tangential in das Turbinengehäuse einströmende Abgas direkt vor das Trubinenrad lenken, wo es die Turbine dann in axialer Richtung verlässt.
- "Die beiden Kammern sind es übrigens, die für das “Twin” im TwinPower oder TwinScroll verantwortlich sind. Der Begriff “Twin” ist allerdings nicht ganz richtig, denn es handelt sich nicht um Zwillinge. Eine der beiden Kammern ist eindeutig größer dimensioniert"
Das ist nicht so, aber die beiden Kanäle sind tangential gegeneinander verdreht. Also wenn man einen Schnitt an einer bestimmten Stelle durchlegt, könnte man vielleicht meinen, dass die Querschnitte unterschiedlich sind. Die sind aber gleich dimensioniert, da man ja auch nicht das Abgas aus bestimmten Zylindern drosseln will.
- "Da beide Kammern aber unterschiedlich groß sind, wird zumindest die kleine sehr schnell mit Abgasen gefüllt und kann den Lader schon nach extrem kurzer Zeit antreiben."
Hier ist keine Kammer schneller gefüllt. Meine Güte, es gibt keine Kammern...
Die Lader arbeiten nach dem Prinzip der Stoßaufladung. Und dass sich die Abgasstöme nicht vorher gegenseitig mehr als notwendig beeinflussen, wir die Zylindertrennung in Krümmer und Turbine vorgenommen bis direkt vors Turbinenrad.
- "Dadurch wird das Dilemma von SingleTurbo-Motoren effektiv umgangen. Normalerweise musste man sich entscheiden, entweder ein langsames Ansprechverhalten oder einen geringen Leistungszuwachs am oberen Ende des Drehzahlbandes in Kauf zu nehmen, weil ein einzelner Lader nicht beide Aufgaben gleichermaßen gut erfüllen konnte."
Hier zieht er dann natürlich den falschen Schluss, weil er bei seiner völlig abstrusen Kammertheorie ist. Das Ansprechverhalten ist beim MonoScroll schlechter, weil sich die Zylinder vor dem Erreichen des Turbinenrads vorab beeinflussen und die saubere Stoßaufladung stören.
- "Der Verbrauch wird auch dadurch weiter optimiert, dass die Ölpumpe des Motors kennfeldgeregelt arbeitet, was ebenfalls Energie einspart. Außerdem ist der neue Motor, auch durch den eingesparten Turbolader, 4 Kilogramm leichter als der N54."
Wie kommt er da drauf?! Wenn er ein Insider wäre (und dann hier sowas besser in der Form nicht in Internet stellt) dann wär der Bericht nicht so fehlerhaft, aber wie kommt er auf die 4kg (aha zweiklassiger Werksspion, oder was?!).
- "Die Aufladung mittels zweier Turbolader ist aber noch immer etwas besser geeignet, um maximale Leistung aus einem Motor herauszuholen. Es ist daher keineswegs ausgeschlossen, dass wir auch den 3-Liter-R6 von BMW demnächst wieder mit zwei Turboladern sehen."
Nein, das stimmt so nicht, das hängt auch mit der Dimensionierung zusammen. Aber 2 Lader sind eher für Response und Low-End-Torgue-Auslegung geeignet (wegen der geringen Massträgheiten), ein Lader ist wegen der reduzierten Reibungsverluste (aber so gravierend sollte das nicht sein) eher geeignet für eine leistungsorientierte Auslegung.
Aber letztlich kommts auf die Größe an...
- "Eine solche Biturbo-Konfiguration wird dann aber wohl exklusiv dem BMW M3 vorbehalten sein. Denn neben einem Leistungsplus sorgen zwei Turbolader auch für einen höheren Verbrauch als einer, was in einem M3 zu Gunsten von mehr Leistung akzeptabel ist, in der heutigen Zeit aber für Serienfahrzeuge unerwünscht ist."
Unfug, ab einer gewissen Zylinderzahl und Zylinderanordnung (und da fallen in erster Näherung erstmal alle V-Motoren drunter), macht es gar keinen Sinn, alle Zylinder durch eine Turbine strömen zu lassen, da diese dann extrem Groß dimensioniert werden müsste (Stichwort LKW-Turbolader), um nicht leistungsmäßig zum Flaschenhals zu werden. Und je größer der Lader, desto schlechter für das Ansprechverhalten (s.o.).
So, hoffe, das vielleicht etwas hilfreicher fürs Verständnis...
429 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von gugello
***********************************Zitat:
Original geschrieben von marmarmar
Neu ist besser keine sorgen...Kann jemand mit nachfolgenden Daten - in Bezug auf die Leistung der beiden Turbos - etwas in Verbindung bringen ?
Habe die beiden Motorendaten verglichen es ändert beim neuen Motor mit N55 nicht nur der Lader sondern noch Kleinigkeiten am Motor:TwinPower Turbo N55, 1 Lader
- Nenndrehmoment = 400 Nm / 1200-5000min-1
- Einlassventil Ventiltellerdurchmesser = 32mm
- Ladedruck = 0,7mbar
- Motorenbewicht DIN 70020-GZ = 177Kg
- minimaler spezifischer Verbrauch = 245g/kWhBi Turbo N54, 2 Lader
- Nenndrehmoment = 400 Nm / 1300-5000min-1
- Einlassventil Ventiltellerdurchmesser = 31.4mm
- Ladedruck = 0,6mbar
- Motorengewicht DIN 70020-GZ = 178Kg
- minimaler spezifischer Verbrauch = 248g/kWhAlle andere Daten sind identisch bei beiden Ladern !
Wow. Heftig. Wo hast du die Spez. Verbrauchsdaten her? Würd die auch gern für die anderen Modelle haben.
Zitat:
Original geschrieben von kevinmuc
Wow. Heftig. Wo hast du die Spez. Verbrauchsdaten her? Würd die auch gern für die anderen Modelle haben.
************************************
Danke für die Korrektur, habe das ganze im I-Net, aber nur der Vergleich der beiden Motoren gefunden!
Zitat:
Original geschrieben von gugello
TwinPower Turbo N55, 1 Lader
- Nenndrehmoment = 400 Nm / 1200-5000min-1
- Einlassventil Ventiltellerdurchmesser = 32mm
- Ladedruck = 0,7mbar
- Motorenbewicht DIN 70020-GZ = 177Kg
- minimaler spezifischer Verbrauch = 245g/kWhBi Turbo N54, 2 Lader
- Nenndrehmoment = 400 Nm / 1300-5000min-1
- Einlassventil Ventiltellerdurchmesser = 31.4mm
- Ladedruck = 0,6mbar
- Motorengewicht DIN 70020-GZ = 178Kg
- minimaler spezifischer Verbrauch = 248g/kWh
Hallo,
ich lach mich kaputt ... 😁
Zunächst hieß es inoffiziell, der N55 wäre 10% sparsamer als der N54, in den neuen Katalogen steht nur noch 8%. Das sind aber auch nur Werte aus den fragwürdigen Fahrtest auf der Rolle unter Laborbedingungen (DIN L/100km), aber egal.
Nun wurden hier nur die Motoren ohne Fahrzeug auf einem Prüfstand verglichen, daher der Wert g/kWh, da der Motor auf dem Prüfstand keine km fährt. Der N55 Motor an sich ist also nur 1,2 % sparsamer als der N54 (245 zu 248g/kWh).
Weitaus verräterischer ist der Umstand, dass der N55 Monoturbo schon einen 11,7 % höheren Ladedruck braucht, nur um die Daten des N54 Biturbo zu erreichen! Und das, obwohl die Ansaugseite des N55 durch die Valvetronic gegenüber dem N54 entdrosselt ist!
Es hat schon Gründe, warum ich den N54 vorziehe und meine 335i Neuwagenbestellung erstmal auf Eis liegt.
Es wird auch Gründe haben, warum in vielen anderen BMW Modellen (Z4, 7er, US 3er, B3) der gute "alte" N54 Biturbo weiterhin und sogar überarbeitet (mehr Leistung, schadstoffärmer) eingesetzt wird. Das ist einfach unglaubwürdig ...
mfg
chris
Zitat:
Original geschrieben von chris6
Es hat schon Gründe, warum ich den N54 vorziehe und meine 335i Neuwagenbestellung erstmal auf Eis liegt.
Wahrscheinlich hast du recht und ich Ar... habe in gestern bestellt mhmhmh
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Zitat:
Wie soll man mit einem einzigen Turbolader das hervorragende Ansprechverhalten des Biturbos realisieren, der ja grade davon profitierte, dass beide Lader relativ klein waren und daher schnell den nötigen Druck aufbauen konnten?
1 Turbolader ist vermutlich billiger als 2 zu verbauen, folglich dürfte BMW rund 50 % der Turboladerkosten einsparen. Sowas macht sich bestimmt gut in den Powerpoint-Präsentationen der BWLer und Berater bei BMW... 😉
Ausserdem frage ich mich gerade, wieso noch niemand auf die Idee gekommen ist 4 oder gar 6 Turbolader zu verbauen ?
😕
Zitat:
...Weitaus verräterischer ist der Umstand, dass der N55 Monoturbo schon einen 11,7 % höheren Ladedruck braucht, nur um die Daten des N54 Biturbo zu erreichen! Und das, obwohl die Ansaugseite des N55 durch die Valvetronic gegenüber dem N54 entdrosselt ist! ...
Was wohl passieren würde, wenn man den Ladedruck beim N54 auch um 11.7 % erhöhen würde... 😉
Zitat:
Original geschrieben von GGeorg27
Was wohl passieren würde, wenn man den Ladedruck beim N54 auch um 11.7 % erhöhen würde...
Vermutlich ein N54-335is mit 326 PS ?
Zitat:
Original geschrieben von GGeorg27
1 Turbolader ist vermutlich billiger als 2 zu verbauen, folglich dürfte BMW rund 50 % der Turboladerkosten einsparen. Sowas macht sich bestimmt gut in den Powerpoint-Präsentationen der BWLer und Berater bei BMW...
Sehr viele Bauteile waren beim N54 doppelt, nicht nur die Turbos an sich:
- 2 Miniturbos
- 2x Ölschmierleitungen
- 2x Kühlwasserleitungen
- Ladedruckverrohrungen und deren Zusammenführung
- 2 Wastegatesdosen
- 2 Wastgateansteuerventile
- 2 Vorkats
- 2 Hauptkats
- 4 Lampdasonden
- doppelflutige Abgasanlage
- 2 Schubumluftventile
Das wird beim N55 alles halbiert, also das Einsparpotential ist schon gewaltig ... für BMW.
Ein schöner Spar- Einsparmotor ist der N55 ...
mfg
chris
Nur weil der minimale spezifische Verbrauch sich kaum untersheidet, heißt doch das noch lange nicht, dass der Motor nicht in den anderen Drehzahlen - die womöglich viel häufiger gefahren werden - "viel" besser ist!
Zitat:
Original geschrieben von chris6
Hallo,Zitat:
Original geschrieben von gugello
TwinPower Turbo N55, 1 Lader
- Nenndrehmoment = 400 Nm / 1200-5000min-1
- Einlassventil Ventiltellerdurchmesser = 32mm
- Ladedruck = 0,7mbar
- Motorenbewicht DIN 70020-GZ = 177Kg
- minimaler spezifischer Verbrauch = 245g/kWhBi Turbo N54, 2 Lader
- Nenndrehmoment = 400 Nm / 1300-5000min-1
- Einlassventil Ventiltellerdurchmesser = 31.4mm
- Ladedruck = 0,6mbar
- Motorengewicht DIN 70020-GZ = 178Kg
- minimaler spezifischer Verbrauch = 248g/kWhich lach mich kaputt ... 😁
Zunächst hieß es inoffiziell, der N55 wäre 10% sparsamer als der N54, in den neuen Katalogen steht nur noch 8%. Das sind aber auch nur Werte aus den fragwürdigen Fahrtest auf der Rolle unter Laborbedingungen (DIN L/100km), aber egal.
Nun wurden hier nur die Motoren ohne Fahrzeug auf einem Prüfstand verglichen, daher der Wert g/kWh, da der Motor auf dem Prüfstand keine km fährt. Der N55 Motor an sich ist also nur 1,2 % sparsamer als der N54 (245 zu 248g/kWh).
Weitaus verräterischer ist der Umstand, dass der N55 Monoturbo schon einen 11,7 % höheren Ladedruck braucht, nur um die Daten des N54 Biturbo zu erreichen! Und das, obwohl die Ansaugseite des N55 durch die Valvetronic gegenüber dem N54 entdrosselt ist!
Es hat schon Gründe, warum ich den N54 vorziehe und meine 335i Neuwagenbestellung erstmal auf Eis liegt.
Es wird auch Gründe haben, warum in vielen anderen BMW Modellen (Z4, 7er, US 3er, B3) der gute "alte" N54 Biturbo weiterhin und sogar überarbeitet (mehr Leistung, schadstoffärmer) eingesetzt wird. Das ist einfach unglaubwürdig ...mfg
chris
Der Minimale Spezifische verbrauch ansich sagt nichts über den Alltag aus. entscheidend ist die Kurve.
Der hohe "Wert" ansich finde ich erschreckend... Landmaschinen geben diese kurve schon seit langem an. Und dort sind die Besten Werte bei ca. 190g / kwh.
gretz
Zitat:
Original geschrieben von kevinmuc
Landmaschinen geben diese kurve schon seit langem an. Und dort sind die Besten Werte bei ca. 190g / kwh.
Und was soll das jetzt aussagen? Schiffsdiesel kommen auf unter 180 g/kWh. Und?
PKW-Motore haben einen - im Vergleich zu großen Maschinen - mittelprächtigen Wirkungsgrad, aber einen besseren als kleine Rasenmähermotoren... Und 245 g/kWh sind doch gar nicht mal so schlecht für einen PKW-Motor.
Verbrauch laut Katalogen: 2007 335i 9,5 Liter
2010 335i 8,8 Liter,
das spricht eindeutig für den Twin-Scroll Motor.
Gruss, Ralf
Zitat:
Original geschrieben von ralfcoupe
Verbrauch laut Katalogen: 2007 335i 9,5 Liter
2010 335i 8,8 Liter,das spricht eindeutig für den Twin-Scroll Motor.
Gruss, Ralf
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Zudem das Drehmoment 400Nm schon bei 1200U/min statt bei 1300U/min voll da ist, glaube nicht dass das spürbar ist! Auf dem Papier aber doch eine Verbesserung.
Zitat:
Original geschrieben von gugello
**********************************************Zitat:
Original geschrieben von ralfcoupe
Verbrauch laut Katalogen: 2007 335i 9,5 Liter
2010 335i 8,8 Liter,das spricht eindeutig für den Twin-Scroll Motor.
Gruss, Ralf
Zudem das Drehmoment 400Nm schon bei 1200U/min statt bei 1300U/min voll da ist, glaube nicht dass das spürbar ist! Auf dem Papier aber doch eine Verbesserung.
Spürbar wird das über den gesunkenen KS-Verbrauch.
Gruß Ralf
Hervorragende theoretische Diskussion ... in 2 Monaten wissen wir mehr. Ich habe den N55 bestellt und glaube fest daran, dass er , aus was für Gründen auch immer, etwas weniger bei gleichen Fahrleistungen braucht. Und da im Cabby verbaut und nicht mit Vertreterkilometern belastet, sondern pfleglich behandelt und warm gefahren, werde ich mir über die Haltbarkeit während der nächsten 4-6 Jahre keine Gedanken machen.
U.U. hat die ganze Umbauaktion ja auch was mit der zwangsweise eingeführten EU6 ab 2011 zu tun. Man muss die Motoren, wie auch immer, sparsamer bekommen ... und wenn es nur auf dem Papier ist.
Noch 60 Tage und die Messfahrten beginnen 😛 .