Lader-Leistungsbedarf wegen engem Saugrüssel? | Beiträge 16+

Hi Garth,

Zitat:

das mit der ansonsten verschwendeten Abgasleistung die zum Antrieb des Turbos benutzt wird stimmt nur so lange wie man nicht anfängt das Abgas anzustauen um mehr Antriebsleistung für den Turbo zu bekommen. Genau das passiert im VNT ! Immerhin ist der Abgasgegendruck höher als der Ladedruck, sonst würde die AGR niemals funktionieren.

Ist das nicht bei allen Ladern so? Wenn Ladedruck = Abgasgegendruck ist, würde man doch die gesamte in das System gesteckte Energie wieder ´rausholen. Selbst im Notlauf, wenn die Schaufeln komplett offen sind, ist mein Abgasgegendruck höher als der quasi nicht vorhandene Ladedruck. Ein Turbo staut doch immer das Abgas? (Die VNT Lader mehr, die Wastegate Lader weniger!) Oder meinstest Du das genau so?

Grüße
Thomas

SeatArosa1.7SDI hat folgendes geschrieben:

Sehr wohl tuen sie das! Sich entspannende Gase kühlen stets ab. Schon mal an den Druckminderer einer Sauerstoffflasche (beim Brennschneiden) gefaßt?

Das ist bekannt und nennt sich Realgaseffekt. Wir rechnen hier mit den Formeln für ideale Gase.
In dem Bereich wo unsere Lader arbeiten kommt das ganz gut hin. Der Unterschied zwischen realem ("echtem") Gas und idealen Gas wird mit zunehmenden Druck aber immer größer.
Mit dem von Dir beobachteten Effekt hat man früher sogar trickreich flüssige Luft erzeugt.

Mit Ausnahme von z.B. Wasserstoff. Der expandiert nämlich exotherm. Aber wer hier fährt denn schon mit Wasserstoff statt Diesel?

Gruss, Georg

Hallo nochmal

ich hab mal 2 Bildchen von Saugrüsseln aus dem Ibiza-Forum geklaut (@Monchi: hoffentlich bist Du nicht böse):

-> einmal der bekannte ASZ im Ibiza 6L (mein Polo hat die gleichen Teile)

-> einmal der neue 1,9er mit 160 PS im Ibiza Cupra 6L.

Wenn ich mir das anschaue und dabei bedenke, daß normale TDIs durch die Engstelle namens Saugrüssel bei Pmax schon etwa 50mbar "Atemnot" bekommen, aber ein großer Ansaugquerschnitt offenbar auch machbar ist, dann frage ich mich, warum man nicht alle TDIs ungedrosselt ansaugen läßt , wie z.B. den Ibiza Cupra?

OK, ich weiß nicht, um wieviel größer seine Ansaugöfnung gegenüber dem ASZ tatsächlich ist.
Aber für "nur" ~0,2 bar = 15% mehr Ladedruck als beim ASZ sieht das doch schon ganz manierlich aus, oder?

Die Pmax bringt der 160er übrigens schon bei 3.750 rpm, IIRC.

Moin,

ich glaube hier mal irgendwo gelesen zu haben, daß es sich bei dem engen Saugrüssel auch um eine Lärmschutzmaßnahme handelt.
1. tritt aus kleinen Öffnungen weniger Lärm aus als aus großen
2. je dünner die Luft ist, umso geringer ist die Schallenergiedichte
3. je dünner der Rüssel, desto größer muß die Strömungsgeschwindigkeit werden, um das gleiche Volumen pro Zeit zu transportieren. Der Schall läuft gegen den Volumenstrom an und wird dadurch zusätzlich minimiert.

Diese Effekte werden wohl sorgsam mit den negativen Effekten des Unterdrucks im Lufi-Kasten abgewogen und führen zu den gewählten Durchmessern...

Grüße

Eike

eike hat folgendes geschrieben:

ich glaube hier mal irgendwo gelesen zu haben, daß es sich bei dem engen Saugrüssel auch um eine Lärmschutzmaßnahme handelt. . . .Diese Effekte werden wohl sorgsam mit den negativen Effekten des Unterdrucks im Lufi-Kasten abgewogen und führen zu den gewählten Durchmessern...

Mag schon sein . . . dann müßte aber der 6L Cupra eine Art "Freibrief für verschärftes Schlürfen" haben .

Aber daß der prollmäßig röchelt, kann ich mir doch nicht so ganz vorstellen.
Ich hab ja meinen ASZ zur Unterdruckmessung mal ganz ohne Saugschnorchel gefahren (-> Heißluftsauger), und praktisch keinen Unterschied gehört.

Bei Benzinern kann ich es mir noch eher erklären, von wegen Zischen am Drosselklappenspalt usw.
Oder haben die Ings das ohne nachzudenken und ohne Notwendigkeit einfach beim Diesel übernommen

Hi Ulf

Hast du dir den Ruessel vom AFN damals angeguckt ???

Wenn der so duenn wie der vom 1Z ist, darf man sich ueber AnsaugUNTERdruck nicht wundern.

Warum saugen die neuen Motoren wieder von vorne an, und nicht mehr aus dem Kotfluegel ???

m;

dieselmartin hat folgendes geschrieben:

Hast du dir den Ruessel vom AFN damals angeguckt ???

Ja, da bekommt man schon beim Hinsehen Erstickungsgefühle . . . ich glaube, der Ansaugquerschnitt liegt so um 10 cm².

Zitat:

Warum saugen die neuen Motoren wieder von vorne an, und nicht mehr aus dem Kotfluegel

Ist das bei allen neueren Motoren so?
-> Vielleicht um das ET-Geschäft mit LMM am Laufen zu halten (-> Gischtsauger)

Die Leistung kommt, wie du schon schreibst, aus der Expansion ! Und zwar deshalb weil sich die Gase durch das öffnen des Auslassventils nicht vollständig expandieren konnten und vom Kolben folgerichtig nach außen gedrückt werden müssen, und zwar gegen einen Außendruck von mehreren Bar anstatt nur einem Bar. Es wird vom Kolben als Arbeit gegen den Außendruck verrichtet und die kommt von der KW!


Moin,

es herrsch z.Z.- die Meinung, daß die Leistung, die den Lader antreibt, an der Kurbelwelle fehlt, da die Kolben das Abgas ja schließlich durch den Lader pressen müssen.

Genau betrachtet ist es ja aber so, daß zeitgleich ein Kolben das Abgas durch den Lader presst und damit den Lader antreibt. Der Ladedruck führt zum gleichen Zeitpunkt in einem anderen Zylinder (der gerade geladen wird) dazu, daß zusätzliches Drehmoment in die KW eingekoppelt wird, da der Druck auf den Kolben durch die einströmende Ladeluft größer ist, als der Druck im Kurbelgehäuse.

Folglich kann die Antriebsleistung des Laders nicht so groß wie vermutet sein. Was anderes wäre es, wenn man den Ladedruck nicht zum füllen der Zylinder benutzen würde. Das ist aber der Fall.
Das was tatsächlich an Antriebsleistung flöten geht, müßte theoretisch allein durch die Verluste durch LLK, Strömungs- und Reibungswiderstände entstehen.

Wie seht Ihr das?

Grüße

Eike

eike hat folgendes geschrieben:

Das was tatsächlich an Antriebsleistung flöten geht, müßte theoretisch allein durch die Verluste durch LLK, Strömungs- und Reibungswiderstände entstehen. Wie seht Ihr das?

Hi Eike,

der Gedanke ist IMO erstmal nicht von der Hand zu weisen.

Aus diesem Blickwinkel gibts den Laderantrieb im Prinzip wirklich "umsonst", und Leistung wird "nur" zum Füttern der nicht 100%igen Wirkungsgrade und sonstiger Verluste benötigt.

Übrigens scheint IMO der hohe Volumenstrom der heißen Abgase ein Stück des "Antriebsdrucks" für den Lader ersetzen zu können:

Wenn sich die Nutzleistung eines Laders aus Ansaugvolumenstrom * aufgebauter Druckdifferenz berechnet, müßte sich doch auch die Antriebsleistung analog berechnen lassen:
-> Abgasvolumenstrom * Druckabfall über der Abgasturbine (wobei der Wirkungsgrad vermutlich durch die verschiedenen Stellungen des Wastegate / VTG variiert).

Folgerung: je heißer die Abgase sind und damit der Abgasvolumenstrom wächst, umso weniger Druck braucht der Lader für seinen Antrieb.

Nur damit wird IMO auch das Fehlerbild "Volllastruß durch offene AGR" möglich, indem ein Teil der Frischluft, die durch den LMM läuft, bei der Freigabe der Einspritzmenge berücksichtigt wird, während sie über die AGR unter Umgehung der Brennräume direkt in den Auspuff verschwindet.

Das hieße sogar, daß die (gemittelte) Summe der Abgasgegendrücke von Lader, Kat und Schalldämpfern unter dem Ladedruck liegt
- denn nur diese Druckverteilung kann Luft ohne Pumpe (= Motor) direkt von der "Saug"seite in den Auspuff befördern.

Oder bin ich damit auf dem Holzweg?

@ Ulf:

Zitat:

Aus diesem Blickwinkel gibts den Laderantrieb im Prinzip wirklich "umsonst", und Leistung wird "nur" zum Füttern der nicht 100%igen Wirkungsgrade und sonstiger Verluste benötigt.

Nicht ganz, denn die größere Zylinderfüllung muss im 2. Takt ja schließlich verdichtet werden. Der Verdichtungsenddruck liegt beim Turbo deutlich höher als beim Sauger

Gruß
Alex

donalexo hat folgendes geschrieben:

Zitat: Aus diesem Blickwinkel gibts den Laderantrieb im Prinzip wirklich "umsonst", und Leistung wird "nur" zum Füttern der nicht 100%igen Wirkungsgrade und sonstiger Verluste benötigt. Nicht ganz, denn die größere Zylinderfüllung muss im 2. Takt ja schließlich verdichtet werden. Der Verdichtungsenddruck liegt beim Turbo deutlich höher als beim Sauger

Aber geht die höhere Verdichtung wirklich "verloren"?

-> Gedankenversuch:

Der Diesel im Schubbetieb hat dank fehlender Drosselklappe praktisch keine Pumpverluste (im Vergleich zum Benziner).

Läßt man den Diesel mit externer Aufladung im Schub laufen, wird sich seine Bremswirkung = Verlustleistung IMO praktisch nicht erhöhen (außer minimal durch verstärkte Lagerreibung + Gasverluste durch normale Mini-Lecks bei Ventilen + Kolbenringen).
Denn die Arbeit für die höhere Kompression kommt ja im "arbeitslosen Arbeitstakt" wieder zurück - wie aus einer Feder, die stärker gespannt bzw. gegen eine härtere Feder ausgetauscht wird

. . . was beim arbeitenden Motor IMO nur durch die Verbrennung "überdeckt" wird.

. . . und im Realbetrieb trägt die sich entspannende (höhere) Eingangskompression am Ende wieder zum Antrieb des Laders bei

Aus diesem Blickwinkel gibts den Laderantrieb im Prinzip wirklich 'umsonst', und Leistung wird 'nur' zum Füttern der nicht 100%igen Wirkungsgrade und sonstiger Verluste benötigt.

Übrigens scheint IMO der hohe Volumenstrom der heißen Abgase ein Stück des 'Antriebsdrucks' für den Lader ersetzen zu können:

...

Moin Ulf,

eine weitere Beobachtung von mir scheint das zu bestätigen. Wenn ich nach einer Vollgasphase auf der Autobahn den Fuß vom Gas nehme, müßte der Ladedruck auf null abfallen. Das tut er aber nicht. Er bleibt über Sekunden hinweg auf ca. 0,3-0,5 bar stehen und sinkt erst mit unter 3000 Upm fallenden Drehzahlen langsam auf null.
Die Erklärung könnte sein, daß die Ladeluft in den heißen Motor so viel Erergie aufnimmt, daß sie schließlich den Lader noch so stark antreibt, daß er den Ladedruck erzeugen kann.

Dieser Effekt müßte sich verstärken lassen, wenn man den LLK deaktiviert, da dieser dem Energiekreislauf durch die Abkühlung weitere Energie entzieht.

Die Schlußfolgerung daraus wäre, daß der Gesamtwirkunggrad des Motos schlechter wird, je besser man die Ladeluft kühlt, da die abgeführte Wärmeenergie nach dem Austoßen nicht mehr dem Laderantrieb zur Verfügung steht.
Das wiederum läßt den Schluß zu, das die LLK-größe möglicherweise tatsächlich ein Kompromiss aus Wirkungsgrad und NOx-Erzeugung ist.

Grüße

Eike