Fragen zum Zusammenhang zw. Leistung, Ladedruck, Ladelufttemp. und Luftmenge beim 9er OEM-Lader

  • Am heutigen Nachmittag hatte ich mit den Forumsmitgliedern Gpunkt und Daim05 eine Diskussion mit gegensätzlichen Meinungen über das sog. "Leistungsverhalten" der Verdichterseite des 9er Laders und der sich daraus ergebenden "Konsequenzen".



    Unstrittig war, daß ab einer gewissen Ladedruckhöhe die Ladelufttemperatur unverhältnismäßig stark ansteigt. (Das hat ein anderes Mitglied an anderer Stelle früher schon eindeutig nachgewiesen) Link: Evolution FP Green Turbo
    (Warum eine hohe Ladelufttemperatur, milde ausgedrückt, nicht gerade günstig ist, will ich nur kurz erläutern: Eine hohe Ladelufttemperatur hat eine zu niedrige Dichte und deshalb auch weniger Sauerstoffmoleküle und führt zu erhöhter Klopfneigung!)



    Die Lösung von Daim05 und Gpunkt ist die Verwendung eines grösseren und besseren LLK (um die hohe LL-Temperatur wieder herunterzukühlen). ?(



    Mir fiel in dem Moment kein plausibles Gegenargument ein, hatte aber ein schlechtes "Bauchgefühl" und hielt, mehr schlecht als recht, mit einem nur etwas größerem Turbolader als OEM, dagegen, weil dieser von Anfang an, nicht an Liefergrenze laufend, keine so heiße Luft fördert.



    Jetzt ist mir sozusagen "ein Licht aufgegangen" :


    Die zu heiße Luft, die aus dem Verdichter raus kommt, hat in dem heißen Zustand ein großes Volumen/Ausdehnung. Wenn man nun diese heiße und große Luftmenge wieder herunterkühlt (je kühler, umso besser) herunterkühlt, ist das Volumen viel kleiner ......... und damit auch die Luftmenge.



    Und wenn die zu klein (geworden) ist, gibt´s eben am Ende......... zu wenig von der gewünschten Mehr-Leistung, - auch mit grösserem und besseren LLK, meine ich!



    :blackbyrd:
    Beitrag in Abstimmung mit grizzly umformuliert

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

    5 Mal editiert, zuletzt von grizzly ()

  • Zitat

    Original von grizzly
    Die zu heiße Luft, die aus dem Verdichter raus kommt, hat in dem heißen Zustand ein bestimmtes (großes :rolleyes: ) Volumen/Ausdehnung. Wenn man nun diese Mengen wieder, auf eine dem Motor erträgliche Temperatur (je kühler, völlig klar, umso besser) herunterkühlt ist das Volumen viel kleiner ......... und eben damit auch die Luftmenge.


    Da fehlt der Parameter "Dichte". Dieses heruntergekühlte Volumen ist zwar kleiner, aber dafür dichter, also mehr O2 pro cm3. Entscheidend ist doch, wieviel Luft in den Brennraum reingedrückt wird. Je kühler desto mehr. Darum ist es sinnvoll, die Leistungsfähigkeit des Ladeluftkühlers zu steigern.

  • Zitat

    Original von boxer


    Da fehlt der Parameter "Dichte". Dieses heruntergekühlte Volumen ist zwar kleiner, aber dafür dichter, ............ Entscheidend ist doch, wieviel Luft in den Brennraum reingedrückt wird. Je kühler desto mehr. Darum ist es sinnvoll, die Leistungsfähigkeit des Ladeluftkühlers zu steigern.


    Stimmt .......... die Dichte war in meiner "Denkerei" nicht mit "drinne" :thumbsup:


    Diese weitere "Komponente" führt mich aber wieder zwangsläufig an den Anfang des "Prozesses" :


    Wenn der Verdichter (<..hihi) :rolleyes: die Luft beim relativ zu hohen Verdichten die Luft relativ zu stark erhitzt, wird gleichzeitig schon dort die Dichte zwangsläufig zu stark gesenkt .............(existiert dort vlllt. ein Schwellwert/Grenzwert ? ?( ) ......... um irgendeine Dichte (welche ? ?( ) nach dem LLK wiederherzustellen.
    Was für ein sog. Summenspiel könnte das Ganze dann ergeben ? Ein Nullsummenspiel, ein Minus- oder ein Plussummenspiel ? ?(


    Um diese Wägungen zur Dichte endgültig abzuschließen, bin ich z.Z. ;) nicht kompetent genug, da muß jetzt mal ein anderer "ran" :D


    Um meine Eingangschlußfolgerungskette erstmal wieder "komplett" zu machen, füge ich die "Dichtekomponente" einfach mal "organisch" so mit ein ! :lol:

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

    Einmal editiert, zuletzt von grizzly ()


  • Die Dichte der Luft steigt dann aber wieder. Wie hoch die Dichte durch den grösseren, besseren LLK dann wiederhergestellt wird, ob die ganze Dichte-"Geschichte" ein Nullsummenspiel, ein Minus- oder Plussummenspiel ist, kann ich jetzt hier nicht korrekt beurteilen. ?(


    Wenn ich die Dichte-Bewertung erstmal aussen vor lasse und ich feststelle, daß zumindestens die Luftmenge zu klein (geworden) ist, gibt´s eben am Ende zu wenig von der gewünschten Mehr-Leistung, auch mit grösserem, besseren LLK; - (von dem [un-]möglichen Kosten-Nutzen-Verhältnis ganz zu schweigen, wenn der OEM-LLK prinzipiell bis zu einem gewissen Punkt völlig ausreichend ist), meine halt ich (bis auf weiteres ;) ) !

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

    Einmal editiert, zuletzt von Blackbyrd ()

  • Zitat

    Original von grizzly
    boxer, .....Du guter "Widersprecher", meine "Herleitung" plausibel oder nicht ?? ?(


    nur nicht so hektisch am Sonntag :D


    ich habe heute angefangen, dieses Thema (wieder einmal) in der Fachliteratur nachzulesen. Dabei bin ich bei BOSCH auf dieses Diagramm gestossen. Wenn man das etwas genauer betrachtet, so ist die Dichtesteigerung durch das Rückkühlverhältnis eingermassen frappant (rechts) im Vergleich zur Dichtesteigerung durch den Lader (links).


    Beim EVO bewegen wir uns mit der Ladelufttemperatur zwischen Umgebungstemperatur und etwa maximal 160° (meine Schätzung).


    Im Buch "Turbo- und Kompressormotoren - Entwicklung und Technik" steht folgendes: "Überschlägig lässt sich rechnen, dass eine Temperaturabsenkung von 10°C eine Dichtesteigerung von etwa 3% ergibt. Dies wiederum erhöht die Leistung um ungefähr den gleichen Prozentsatz."


    Wenn das zutrifft, ist der Einfluss eines LLK doch erstaunlich hoch. Ernste Zweifel habe ich nicht, wenn ich sehe wie die Autohersteller auf breiter Front LLK einsetzen.


    Aus meiner Sicht ist die Dichteveränderung ein Nullsummenspiel. Der Lader drückt die Luft durch den LLK Richtung Motor. Diese Luft wird heiss, dehnt sich aus, ist jetzt weniger dicht. Der LLK kühlt sie wieder ab. Sie "zieht sich zusammen", wird dichter, steht aber immer noch unter Druck durch den Lader und wird so in den Zylinder gedrückt.


    Auf diese Weise erreicht man eine Zylinderfüllung mit Druck, ohne dass diese Luft wesentlich wärmer ist als angesaugte Luft (ohne Lader), aber dafür deutlich kühler als hineingepresste Luft ohne LLK. Die Dichte dieser Luft ist vergleichbar mit der Dichte der Luft bei einem Saugmotor, aber der Füllgrad im Zylinder ist deutlich höher wegem dem Lader. Die Gemischmenge ist somit grösser, der "Knall" entsprechend stärker :)


  • Wir beide, wir .....scheinen ein bißchen aneinander vorbei zureden/-schreiben.


    Ich stelle natürlich nicht (und ich glaube, daß weißt Du auch ?( ) die höchst notwendige LLKühlerei in Frage (wäre auch völlig absurd).


    Um mein obiges Betreff ins Spiel zu bringen : Mit geht es mehr um die "harmonische" Abfolge von Teilen in der Kette, in diesem Fall nur ab der Arbeit des Verdichters, (nachfolgende Verrohrung ist schon woanders "bequatscht" worden), <deswg. in weiterer Folge jetzt hier auch die "Arbeit" des LLK. Aber, ich wiederhole mich, nur im Zusammenhang mit der "Arbeitsweise" des Verdichters.


    Für mich sind die beiden quasi "symbiontisch" unlösbar miteinander verbunden. (so ähnlich sehe ich übrgens auch die ganze Kette, vom Luftfilter bis zum Einlaßventil, im "optimalen" Fall eben harmonisch)


    Wie @Gpunkt mit dem Link zu Steffens Temperatur-Untersuchungen (im Vergl. dazu Deine Ein"schätz"ung s.o.) schon nachgewiesen hat, steigt ab einer gewissen Ladedruckerhöhung die Lufttemperatur exponentiell an. Durch die übermäßige Erhitzung nimmt der Luftliefer-Wirkungsgrad des Verdichters immer weiter ab.


    Wenn man jetzt mit einem "extra großen" LLK (und das ist der Punkt, nicht das man überhaupt einen LLK hat, sondern eben den "extra Großen") die "schlechte" heiße Luft wieder auf ein einigermaßen für den Motor normal erträgliches Maß herunterbringen muß, dann ist das den Teufel mit dem Beelzebub austreiben. Dies ist für mich disharmonisch !


    Viel besser (und richtiger...., meine feste [momentane ;) ] Überzeugung !) ist es den gleichen "hohen" Ladedruck kälter mit einem ein klein bißchen grösseren Lader/Verdichter zu erzeugen und dann (ab dann "lohnt" es sich erst) zusätzlich meinetwg. ´nen besseren LLK "reinzuwerfen" :D aber nur um die Effizienz eben noch weiter zu steigern. (und eben nicht einen "schlechten alten Status Quo" zu zementieren)


    Noch mal kurz zurück zur "Harmonie" der aufeinander abfolgenden "Teile" Richtung Drosselklappe : @HH_IX Georg, wenn Du Deine Injen-Verrohrungen/Schläuche (bis auf die 2 Sachen vor dem MAF, die "wollen" wir ja noch mal checken !), wenn Du die wieder "rauswirfst" und gegen die OE-Sachen wieder rücktauscht, dann könnte Deine jetztige Leistung bestimmt noch etliche "Ticken" höher sein :thumbsup:

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

    Einmal editiert, zuletzt von grizzly ()

  • Zitat

    Original von grizzly


    Viel besser (und richtiger...., meine feste [momentane ;) ] Überzeugung !) ist es den gleichen "hohen" Ladedruck kälter mit einem ein klein bißchen grösseren Lader/Verdichter zu erzeugen und dann...


    Diesen gleich hohen Ladedruck "kälter" zu erzeugen ist meiner Meinung nach physikalisch nicht möglich, weil die Temperatur in Abhängigkeit vom Druck steigt, unabhängig davon wie gross der Lader/Verdichter ist.

  • Zitat

    Original von boxer


    Diesen gleich hohen Ladedruck "kälter" zu erzeugen ist meiner Meinung nach physikalisch nicht möglich, weil die Temperatur in Abhängigkeit vom Druck steigt, unabhängig davon wie gross der Lader/Verdichter ist.


    boxer : Ich freue mich wie ein Kind, daß wir jetzt gemeinsam an diesem Punkt angekommen sind ! :thumbsup: :) Klasse !


    Jetzt brauchen wir beide einen "Richter" :rolleyes: !!!


    Mal schauen, ob wir beide da nicht einen auftreiben können (ich hätte da schon einen im Auge ..... ;) )


    Vorab hab ich da schon ´ne Info, was die Verdichterseite der Turbo´s für ´ne Art von "Pumpe/Kompressor" sein soll und wie die funktionieren soll ( ?( ):


    http://de.wikipedia.org/wiki/T…omolekularpumpe_.28TMP.29


    P.S.: Du kannst ruhig laut "wouuuuuww" rufen, während Du das liest, ...........ich hab´s auch getan !!! :D :D

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

    Einmal editiert, zuletzt von grizzly ()

  • Zitat

    Original von grizzly


    Vorab hab ich da schon ´ne Info, was die Verdichterseite der Turbo´s für ´ne Art von "Pumpe/Kompressor" sein soll und wie die funktionieren soll ( ?( ):


    http://de.wikipedia.org/wiki/T…omolekularpumpe_.28TMP.29


    Sehr interessanter Artikel, vorallem aus Sicht der "Saugbranche". Beim lesen habe ich allerdings vergeblich nach Aussagen zu Temperaturen gesucht, vorallem ein Vergleich auf der Saug- und Druckseite.


    Dann gilt natürlich auch hier: wenn die Anwendbarkeit in einem aufgeladenen Automotor möglich wäre und evidente Vorteile hätte, dann könnte man das heute längst kaufen. Denn es gibt ja neben dem Turbolader noch x alternative Ladertypen.

  • Zitat

    Original von boxer


    Sehr interessanter Artikel, vorallem aus Sicht der "Saugbranche". Beim lesen habe ich allerdings vergeblich nach Aussagen zu Temperaturen gesucht, vorallem ein Vergleich auf der Saug- und Druckseite.


    Dann gilt natürlich auch hier: wenn die Anwendbarkeit in einem aufgeladenen Automotor möglich wäre und evidente Vorteile hätte, dann könnte man das heute längst kaufen. Denn es gibt ja neben dem Turbolader noch x alternative Ladertypen.



    Irgendwie liegts offensichtlich an mir ?( :(


    Die Verdichterseite der Turbo´s soll genau nach diesem Prinzip "arbeiten" ...... :thumbsup:

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

  • Zitat

    Original von grizzly


    Die Verdichterseite der Turbo´s soll genau nach diesem Prinzip "arbeiten" ...... :thumbsup:


    Das ist Wunschdenken ?( Alle diese beschriebenen Pumpen haben den Zweck ein Vakuum zu erzeugen. Was mit den abgeführten Gasen passiert, welche Dichte, welche Temperatur sie haben, davon habe ich nichts gelesen.
    In der Thermophysik gilt: jedes Gas, das mit Arbeit verdichtet wird, wird wärmer, weil es auf einen höheren Energielevel gebracht wird. Daran wirst Du nie vorbeikommen ;)

  • Zitat

    Original von boxer


    Das ist Wunschdenken ?( Alle diese beschriebenen Pumpen haben den Zweck ein Vakuum zu erzeugen. Was mit den abgeführten Gasen passiert, welche Dichte, welche Temperatur sie haben, davon habe ich nichts gelesen.
    In der Thermophysik gilt: jedes Gas, das mit Arbeit verdichtet wird, wird wärmer, weil es auf einen höheren Energielevel gebracht wird. Daran wirst Du nie vorbeikommen ;)


    :D .... Du achtest doch bei meinen Statements sonst doch meistens auf Feinheiten (siehe von Dir : "Glauben kannst Du in der Kirche" :D ), was meinst Du warum ich in obigem Zusammenhang dauernd "soll" geschrieben habe ?? ;)


    Zurück zum Ernst-Modus :
    Vllt. kann man sich diese eine Pumpe zum Druckerzeugen "umdenken", weil ......... diese wahnsinnig hohen Drehzahlen der Turbos, das ist defentiv kein normales Schleudergebläse mehr, meine ich ? ?(

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

  • Zitat

    Original von grizzly


    Zurück zum Ernst-Modus :
    Vllt. kann man sich diese eine Pumpe zum Druckerzeugen "umdenken", weil ......... diese wahnsinnig hohen Drehzahlen der Turbos, das ist defentiv kein normales Schleudergebläse mehr, meine ich ? ?(


    :D ja, dann warte ich erst einmal ab, bis aus dem "umdenken" ein Resultat entstanden ist ;) und gehe wieder bauen an meinem EVO X :)

  • Zitat

    Original von boxer


    Diesen gleich hohen Ladedruck "kälter" zu erzeugen ist meiner Meinung nach physikalisch nicht möglich, weil die Temperatur in Abhängigkeit vom Druck steigt, unabhängig davon wie gross der Lader/Verdichter ist.


    Nehmen wir einfach mal an, Du hättest vllt. (wahrscheinlich) recht.
    Dann kommt zumindestens das, was ich gerade oben auch schon in meinem Betreff schreibe, zum Tragen : bei gleichem Druck evtl. die gleiche Temperatur, aber dann das (gewünschte) Mehr an Luftmenge !


    Im Umkehrschluß heißt es dann für den etwas größeren Lader : gleiche Luftmenge = weniger Druck und ....... weniger Temperatur ..... voilá, ich denke, ich hab "die Kurve gekriegt" :D

    Wissen ist wie eine Droge mit dem Unterschied, daß zu viel Wissen nicht schadet.

  • grizzly

    Hat den Titel des Themas von „Fragen zum Zusammenhang zw. Leistung, Ladedruck, Ladelufttemp. und Lieferluftmenge beim 9er OEM-Lader“ zu „Fragen zum Zusammenhang zw. Leistung, Ladedruck, Ladelufttemp. und Luftmenge beim 9er OEM-Lader“ geändert.