Leistungssteigerung: Unterschied zwischen den Versionen

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(Ladedruckregelung mit verstellbarer Turbienengeometrie)
 
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==Turbolader==:
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==Abgasturbolader==
Der Turbolader ermöglicht die Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren ohne dem motor mechanische leistung zu entziehn (wie zum Beispiel ein Kompressor), den er befindet sich im Abgastrakt und so wird eine Turbine durch die Abgase angetrieben.
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Diese am häufigsten anzutreffende Laderart ist eine Gasturbine.
Die Turbine ist durch eine Welle mit dem verdichter verbunden und treibt somit diesen an.
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Sie ermöglicht die Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren ohne dem Motor mechanische [[Leistung]] zu entziehen (wie zum Beispiel ein Kompressor), denn er befindet sich im Abgastrakt und so wird eine Turbine durch die Abgase angetrieben.
Der Verdichter erhöht den Druck im Ansaugtrakt des Motors, so dass mehr Luft in den Zylinder gelangt.
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Die Abgase treiben ein Turbinenrad an, dies wiederrum treibt über eine [[Welle]] ein Verdichterrad an.
Mehr Luft bedeuted also auch mehr Sauerstoff, somit kann eine höhere Kraftstoffmenge eingespritzt werden, dadurch steht dann ein höherer Verbrennungsdruck bereit der den kolben in bewegung versetzt.
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Das Verdichterrad überimmt das Ansaugen der Frischgase und kann dem Motor so eine vorverdichtete Frischluft geben.
  
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Ein Nachteil des Abgasturboladers ist, dass die LAdewirkung erst bei mittleren bis hohen [[Drehzahl]]en einsetzt.
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Außerdem kann bei diesem Lader ein Turboloch entstehen, da die Abgase dem schnellen Lastwechsel (aufgrund der Massenträgheit) nicht folgen können.
  
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mehr dazu [[Abgasturbolader]]
  
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[[Bild:Turbolader.jpg]]
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==Ladedruckregelung mit verstellbarer Turbinengeometrie==
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Um auch bei niedrigen Motordrezahlen ein gutes [[Drehmoment]] zu erreichen wird ein hoher Ladedruck benötigt.
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Um dies zu erreichen, werden die Leitschauffeln auf einen kleinen eintrittsquerschnitt eingestellt.
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Durch die verengung wird der Abgasstrom beschleunigt und dadurch wird die Turbinendrehzahl, und dadurch der Ladedruck, erhöht.
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Wenn die Motordrehzahl hoch ist, haben die Leitschaufeln einen großen Querschnitt, um die hohe Abgasmenge aufnehmen zu können.
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Dadurch wird der optimale Ladedruck immer bereitgestellt aber nicht überschritten.
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==Kompressor==
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Der Kompressor ist ein mechanisch angetriebener Lader, er wird direkt vom Motor durch Ketten Riemen oder Zahnräder angetrieben.
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Er kann aber auch durch einen elektrischen Motor angetrieben werden.
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Zwei Läufer mit zwei bis vier Aussparungen werden durch eine Welle angetrieben und drehen sich, dadurch transportieren sie in ihren Zwischenräumen Luft.
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Sein vorteil ist das egal bei welcher drehzahl immer der maximaldruck bereitsteht und somit auch bei niedrigen drezahlen die volle Leistung berreitsteht, und kein sogenantes "Turboloch" entsteht.
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Der Nachteil ist, dass dem Motor, dadurch dass der Kommpressor direkt vom Motor angetrieben wird, Leistung entnommen wird.
  
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==Rootsgebläse==:
 
Zwei Läufer mit zwei bis vier Aussparungen werden durch eine Welle angetrieben und drehen sich, dadurch transportieren sie in ihren Zwischenräumen Luft. Da die Läufer durch einen geschmierten zahnradtrieb exakt geführt  werden finden keine Reibungen mit der Wand oder untereinander statt, Der Antrieb erfolgt in diesem Fall über Zahnriemen, ist aber auch durch Zahnräder oder Kette möglich.
 
  
 
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==G-Lader==:
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==G-Lader==
Der G-Lader gehört nicht wie z.B. das Roots-Gebläse zu den Kreiselpumpen, sondern arbeitet nach dem Prinzip des umlaufenden Verdrängers. Schneckengänge sind in den Gehäusehälften und an beiden Seiten des Verdrängers angebracht. Diese beiden Hälften umschließen den Verdränger mit seinen Stegen. Je eine mit Exzentern versehene Haupt- und Nebenwelle ermöglichen ihm kreisende Bewegungen (Bild). Die Luft wird von außen kommend durch die Spiralgänge in die Mitte befördert und tritt dort aus.
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Der G-Lader arbeitet nach dem Verdrängungsprinzip. Schneckengänge sind in den Gehäusehälften und an beiden Seiten des Verdrängers angebracht. Diese beiden Hälften umschließen den Verdränger mit seinen Stegen. Je eine mit Exzentern versehene Haupt- und Nebenwelle ermöglichen ihm kreisende Bewegungen (Bild). Die Luft wird durch die Spiralgänge in die Mitte befördert und tritt dort aus.
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Aufgrund einer hohen Reibung verschleißt der G-LAder recht stark und muss somit regelmäßig ausgetauscht werden.
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Bekannt sind die G-LAder fast ausschließlich ducr Volkswagen,  mit dem G40 und G60.
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Die Zahlen stehen für die Größe des Außengehäuses, und beschreiben die Höhe und Breite.
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==VTG-Lader==:
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==Ladeluftkühler==
Rund um das Turbinenrad angeordnete Leitschaufeln können durch einen in Umfangsrichtung verschiebbaren Ring alle gleichmäßig stufenlos in ihrer Neigung während des Motorlaufs verstellt werden. Dadurch ändert sich die Anströmung der Abgase auf das Turbinenrad. Durch den Stau der Abgase ändert sich der Druckunterschied und damit die Strömungsgeschwindigkeit. Zusätzlich werden die Schaufeln des Turbinenrades weiter außen von der Strömung erreicht, was den Wirkungsgrad abermals erhöht.  
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Die vom Lader vorverdichtete Luft ist auf bis zu 180°C erhitzt und kann durch einen Ladeluftkühler vor dem Eintritt in den Zylinder abgekühlt werden.  
Bisher gab es beim Turbolader eine Ladedruckregelung. Der Lader wurde für einen höheren Ladedruck als vom Motor maximal benötigt ausgelegt. Das ergab im unteren Drehzahlbereich mehr Druck. Erreichte der Druck einen für den Motor kritischen Wert, wurde ein Beipass geöffnet und das Abgas teilweise um die Turbine geleitet. Diese komplette Anlage kann jetzt entfallen und der Lader kleiner werden.  
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Dadurch wird die Luftdichte reduziert und es wird eine größere Luftmenge im Zylinder ermöglicht, so kann dan auch mehr Kraftstoff eingespritzt werden, und die Leistung des Motors wird gesteigert.
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==Chip-Tuning==
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Beim Chiptuning wird die Motorsteuerung duch das einsetzen oder Austauschen von in der regel Wiederbeschreibaren Chips im Steuergerät geändert.
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Dadurch werden alle Steuerungen und regelungen die für den Motor wichtig sind geändert/optimiert.
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zum Beispiel wird der Ladedruck erhöht, die Zündzeitpunkte geändert, mehr kraftstoff eingespritzt usw.
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Es kann jedes Fahrzeug ge Chiptuned werden das über ein elektronische Motorsteuerung verfügt.
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Möglich sind Leistungssteigerungen von bis zu 44%.
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Wenn das Tunig richtig ausgeführt wird entspricht die Motorhaltbarkeit in etwa dem Serienzustand, seriöse Tuner geben eine Garantie auf Motor und Getriebe bzw. Schäden an Motor/Getriebe, die eindeutig auf das Chiptuning zurückzuführen sind. Dieser eindeutige Nachweis ist jedoch häufig sehr schwierig.
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Eine weitere Form des Chiptunings ist das Eco-Tuning 
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Das Ziel des "ÖkoTunings" ist es den Verbrauch eines Kraftfahrzeug zu senken.
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Hierbei wird das Steuergerät ebenfalls geändert, so das sich die Leistungsentfaltung verändert und der [[Kraftstoffverbrauch]] senkt.
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==Wassereinspritzung==
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Hierbei wird Wasser oder ein Alkohol-Wasser-Gemisch in den Ansaugtrakt bzw. hinter den Verdichter eingespritzt.
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dadurch das die Flüssigkeit im Verbrennungstakt verdunsted wird eine Innenkühlung erreicht, dadurch wird eine höhere Dichte erreicht und es findet eine Leistungssteigerung statt.
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Außerdem können die Zündwinkel "schärfer" das heißt auf früh eingestellt werden, da die kühlere Brennluft nicht so schnell zum Klopfen neigt.
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Ein possitiver nebeneffekt der Wassereinspritzung ist das sie den Schadstoffausstoß, vorallem den von Stickoxiden senken kann.
  
[[Bild:VTG03.jpg]]
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=Lachgaseinspritzung=
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Hierbei wird zusätzlich Lachgas (Distickstoffmonoxid, N<sub>2</sub>O) eingespritzt, dadurch steht mehr Sauerstoff zur verfügung und die Themperatur des Gemisches wird um ca. 40C° gesenkt.
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Dadurch wird die Mororleistung gesteigert.
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mehr dazu [[Lachgaseinspritzung]]
  
  
==Ladeluftkühler==: Der Ladeluftkühler ist dafür da die bei der Aufladung entstehenden hohen Themperaturen zu senken.  
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="Klassisches Motortuning"=
Außerdem kann der Ladedruck mit seiner Hilfe um ca. 0,5 bar erhöht werden. Wird die höhere Leistung nicht genutzt, so ist ein geringerer Kraftstoffverbrauch möglich.  
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Beim klassischen Tuning wird durch die veränderung einiger Bauteile eine bessere Motorleistung erreicht.
Obwohl er - zusammen mit dem Turbolader - neuerdings häufiger im Dieselmotor eingebaut ist, hat er für den Benzinmotor einen zusätzlichen, wichtigen Vorteil. Die gekühlte Luft senkt im Verdichtungstakt die Temperatur. Dadurch muss das Verdichtungsverhältnis im Verhältnis zu dem des Saugmotors weniger stark reduziert werden. Die oben schon genannten Vorteile sind also beim Benzinmotor etwas größer.
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Der Hubraum wird duch Aufbohren der Zylinders vergrößert.
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Es wird zum Beispiel die Gemischaufbereitung durch eine Renneinspritzung oder Mehrfachvergaser geändert, die Auslasskanäle und Ventile werden vergrößert und poliert, oder es wird eine andere Nockenwelle zur Verbesserung der Ventilüberschneidung eingebaut.
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Außerdem werden eineige bauteile wie zum Beispiel die Kurbelwelle ausgewuchtet und leichter gemacht um höhere Drezahlen zu ermöglichen.
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Es wird auch oft ein leichteres Schwungrad, oder leichtere Kolben eingebaut, um der Massenträgheit entgegenzuwirken.

Aktuelle Version vom 28. März 2021, 12:24 Uhr

Abgasturbolader

Diese am häufigsten anzutreffende Laderart ist eine Gasturbine. Sie ermöglicht die Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren ohne dem Motor mechanische Leistung zu entziehen (wie zum Beispiel ein Kompressor), denn er befindet sich im Abgastrakt und so wird eine Turbine durch die Abgase angetrieben. Die Abgase treiben ein Turbinenrad an, dies wiederrum treibt über eine Welle ein Verdichterrad an. Das Verdichterrad überimmt das Ansaugen der Frischgase und kann dem Motor so eine vorverdichtete Frischluft geben.

Ein Nachteil des Abgasturboladers ist, dass die LAdewirkung erst bei mittleren bis hohen Drehzahlen einsetzt. Außerdem kann bei diesem Lader ein Turboloch entstehen, da die Abgase dem schnellen Lastwechsel (aufgrund der Massenträgheit) nicht folgen können.

mehr dazu Abgasturbolader

Turbolader.jpg

Ladedruckregelung mit verstellbarer Turbinengeometrie

Um auch bei niedrigen Motordrezahlen ein gutes Drehmoment zu erreichen wird ein hoher Ladedruck benötigt. Um dies zu erreichen, werden die Leitschauffeln auf einen kleinen eintrittsquerschnitt eingestellt. Durch die verengung wird der Abgasstrom beschleunigt und dadurch wird die Turbinendrehzahl, und dadurch der Ladedruck, erhöht.

Wenn die Motordrehzahl hoch ist, haben die Leitschaufeln einen großen Querschnitt, um die hohe Abgasmenge aufnehmen zu können. Dadurch wird der optimale Ladedruck immer bereitgestellt aber nicht überschritten.

Kompressor

Der Kompressor ist ein mechanisch angetriebener Lader, er wird direkt vom Motor durch Ketten Riemen oder Zahnräder angetrieben. Er kann aber auch durch einen elektrischen Motor angetrieben werden. Zwei Läufer mit zwei bis vier Aussparungen werden durch eine Welle angetrieben und drehen sich, dadurch transportieren sie in ihren Zwischenräumen Luft. Sein vorteil ist das egal bei welcher drehzahl immer der maximaldruck bereitsteht und somit auch bei niedrigen drezahlen die volle Leistung berreitsteht, und kein sogenantes "Turboloch" entsteht. Der Nachteil ist, dass dem Motor, dadurch dass der Kommpressor direkt vom Motor angetrieben wird, Leistung entnommen wird.



                           Roots.gif


G-Lader

Der G-Lader arbeitet nach dem Verdrängungsprinzip. Schneckengänge sind in den Gehäusehälften und an beiden Seiten des Verdrängers angebracht. Diese beiden Hälften umschließen den Verdränger mit seinen Stegen. Je eine mit Exzentern versehene Haupt- und Nebenwelle ermöglichen ihm kreisende Bewegungen (Bild). Die Luft wird durch die Spiralgänge in die Mitte befördert und tritt dort aus. Aufgrund einer hohen Reibung verschleißt der G-LAder recht stark und muss somit regelmäßig ausgetauscht werden.


Bekannt sind die G-LAder fast ausschließlich ducr Volkswagen, mit dem G40 und G60. Die Zahlen stehen für die Größe des Außengehäuses, und beschreiben die Höhe und Breite.


                            GLaderA01.gif


Ladeluftkühler

Die vom Lader vorverdichtete Luft ist auf bis zu 180°C erhitzt und kann durch einen Ladeluftkühler vor dem Eintritt in den Zylinder abgekühlt werden. Dadurch wird die Luftdichte reduziert und es wird eine größere Luftmenge im Zylinder ermöglicht, so kann dan auch mehr Kraftstoff eingespritzt werden, und die Leistung des Motors wird gesteigert.


Chip-Tuning

Beim Chiptuning wird die Motorsteuerung duch das einsetzen oder Austauschen von in der regel Wiederbeschreibaren Chips im Steuergerät geändert. Dadurch werden alle Steuerungen und regelungen die für den Motor wichtig sind geändert/optimiert. zum Beispiel wird der Ladedruck erhöht, die Zündzeitpunkte geändert, mehr kraftstoff eingespritzt usw. Es kann jedes Fahrzeug ge Chiptuned werden das über ein elektronische Motorsteuerung verfügt. Möglich sind Leistungssteigerungen von bis zu 44%. Wenn das Tunig richtig ausgeführt wird entspricht die Motorhaltbarkeit in etwa dem Serienzustand, seriöse Tuner geben eine Garantie auf Motor und Getriebe bzw. Schäden an Motor/Getriebe, die eindeutig auf das Chiptuning zurückzuführen sind. Dieser eindeutige Nachweis ist jedoch häufig sehr schwierig.

Eine weitere Form des Chiptunings ist das Eco-Tuning Das Ziel des "ÖkoTunings" ist es den Verbrauch eines Kraftfahrzeug zu senken. Hierbei wird das Steuergerät ebenfalls geändert, so das sich die Leistungsentfaltung verändert und der Kraftstoffverbrauch senkt.


Wassereinspritzung

Hierbei wird Wasser oder ein Alkohol-Wasser-Gemisch in den Ansaugtrakt bzw. hinter den Verdichter eingespritzt. dadurch das die Flüssigkeit im Verbrennungstakt verdunsted wird eine Innenkühlung erreicht, dadurch wird eine höhere Dichte erreicht und es findet eine Leistungssteigerung statt. Außerdem können die Zündwinkel "schärfer" das heißt auf früh eingestellt werden, da die kühlere Brennluft nicht so schnell zum Klopfen neigt.

Ein possitiver nebeneffekt der Wassereinspritzung ist das sie den Schadstoffausstoß, vorallem den von Stickoxiden senken kann.

Lachgaseinspritzung

Hierbei wird zusätzlich Lachgas (Distickstoffmonoxid, N2O) eingespritzt, dadurch steht mehr Sauerstoff zur verfügung und die Themperatur des Gemisches wird um ca. 40C° gesenkt. Dadurch wird die Mororleistung gesteigert. mehr dazu Lachgaseinspritzung


"Klassisches Motortuning"

Beim klassischen Tuning wird durch die veränderung einiger Bauteile eine bessere Motorleistung erreicht. Der Hubraum wird duch Aufbohren der Zylinders vergrößert. Es wird zum Beispiel die Gemischaufbereitung durch eine Renneinspritzung oder Mehrfachvergaser geändert, die Auslasskanäle und Ventile werden vergrößert und poliert, oder es wird eine andere Nockenwelle zur Verbesserung der Ventilüberschneidung eingebaut. Außerdem werden eineige bauteile wie zum Beispiel die Kurbelwelle ausgewuchtet und leichter gemacht um höhere Drezahlen zu ermöglichen. Es wird auch oft ein leichteres Schwungrad, oder leichtere Kolben eingebaut, um der Massenträgheit entgegenzuwirken.