Wichtige Faktoren bei der Auswahl eines Turboladers

Die Auswahl des richtigen Turboladers für Ihren Motor erfordert viele Überlegungen.

Es sind nicht nur Angaben zu Ihrem spezifischen Motor erforderlich, sondern ebenso wichtig ist der Verwendungszweck dieses Motors.Der wichtigste Ansatz bei diesen Überlegungen ist eine realistische Denkweise.Mit anderen Worten: Wenn Sie einen Motor mit Turboaufladung aufladen, der in seiner Saugmotorversion derzeit eine Leistung von 200 PS hat, würden Sie ihn wahrscheinlich gerne auf 600 PS bringen.Dies kann jedoch angesichts der zusätzlichen Änderungen, die Sie vornehmen möchten, unrealistisch sein.Wenn Sie auf der Suche nach einer guten Leistungssteigerung für allgemeine Straßenfahrten sind, ist eine 50-prozentige Steigerung realistischer und die Kombination eines Turbos mit dieser Leistungssteigerung führt zu zufriedenstellenderen Ergebnissen.Bei vielen Motoren ist eine Leistungssteigerung um 300 Prozent (200 bis 600 PS) möglich, solche Steigerungen sind jedoch Wettbewerbsmotoren vorbehalten, die über eine Reihe zusätzlicher interner und externer Modifikationen verfügen, die alle zusammenarbeiten, um dieses Leistungsniveau zu erreichen.Einer der wichtigsten Faktoren bei der Entscheidung, welcher Turbolader am besten geeignet ist, besteht darin, die angestrebte PS-Leistung im Auge zu behalten.Aber Sie müssen realistisch sein, was Sie anstreben.

Auch der Einsatzzweck und der Verwendungszweck des Fahrzeugs sind äußerst wichtig.Ein Autocross-Auto würde zum Beispiel für eine schnelle Beschleunigung einen schnellen Ladedruckanstieg erfordern, wohingegen es bei einem Bonneville-Auto, das lange Geraden fährt, mehr auf die Leistung bei höheren Motordrehzahlen ankommt.Indy-Autos passen den Turbo häufig für kurze Strecken im Vergleich zu langen Strecken an, da die Turboanpassung für die Optimierung des Durchflusses bei bestimmten Motor- und Fahrzeuggeschwindigkeiten von entscheidender Bedeutung ist.Bei Traktor-Zuganwendungen werden die Motorgeschwindigkeiten wahrscheinlich direkt zu Beginn des Wettbewerbs am höchsten sein, und mit fortschreitendem Zug wird die Last schrittweise erhöht, ähnlich wie bei einer Kniehebelbremse, bis der Motor durch den Zugschlitten maximal belastet wird.Diese unterschiedlichen Verwendungszwecke erfordern unterschiedliche Turbo-Matches.

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Der Begriff „Volumeneffizienz“ oder „VE“ ist ein sehr wichtiger Begriff und ein Konzept, das es zu verstehen gilt.Die Maximierung der VE des Motors erhöht sein Leistungs- und Drehzahlpotenzial.Mit Ausnahme von Kraftstoff- und Zündungsmodifikationen erhöhen die meisten herkömmlichen Hochleistungs-Motorteile im Aftermarket die VE des Motors wesentlich.Bei der Zwangsluftinduktion geht es vor allem um die Erhöhung der VE.Aber was ist volumetrische Effizienz genau?

Der VE eines Motors ist ein Vergleich des berechneten oder theoretischen Luftvolumenstroms eines Motors mit seiner tatsächlichen Leistungsfähigkeit.Ein Motor hat einen festen Hubraum, beispielsweise 300 Kubikzoll.Aus diesem Hubraum werden theoretisch alle zwei Motorumdrehungen 300 Kubikzentimeter fließen (ein Viertaktmotor muss zweimal rotieren, damit alle Zylinder alle vier Zyklen durchlaufen).Theoretisch gäbe es einen linearen Zusammenhang zwischen Luftstrom und Motordrehzahl, wobei eine Verdoppelung der Umdrehungen pro Minute die vom Motor verdrängte Luft verdoppeln würde.Wenn ein Motor während des Betriebs genau so viel Luft durchströmen könnte, wie die theoretische Berechnung zulässt, hätte dieser Motor eine VE von 100 Prozent.In der Realität passiert das jedoch selten.

Während es einige Motoren gibt, die eine VE von 100 Prozent oder mehr erreichen, ist dies bei den meisten nicht der Fall.Es gibt viele Faktoren, die die Fähigkeit des Motors, einen volumetrischen Wirkungsgrad von 100 Prozent zu erreichen, behindern, einige davon sind beabsichtigt, andere unvermeidbar.Beispielsweise behindern ein Luftfiltergehäuse und ein Filter normalerweise den Ansaugluftstrom, aber Sie möchten Ihren Motor nicht ohne Luftfilterung betreiben.

Der Grund, warum die Turboaufladung so dramatische Auswirkungen auf die Motorleistung hat, lässt sich anhand dieses Konzepts des volumetrischen Wirkungsgrads besser verstehen.Bei einem Turbomotor ist die Öffnungsdauer des Einlassventils immer noch durch die Zeit begrenzt, aber wenn der Einlassdruck größer als der Atmosphärendruck ist (erhöht), können wir beim Öffnen des Ventils mehr Gesamtluftmenge einströmen lassen.Die Qualität dieser Luft wird für Verbrennungszwecke verbessert, da auch ihre Dichte erhöht wurde.Die Kombination aus Ladedruck und Luftdichte kompensiert den zeitbegrenzenden Aspekt der Ventilereignisse und ermöglicht, dass aufgeladene Motoren weit über 100 % VE erreichen.Aber wenn die Gesamtleistung maximiert wird, profitieren sogar Turbomotoren von vielen der gleichen Konstruktionsverbesserungen, die zur Verbesserung der VE bei Saugmotoren vorgenommen wurden.

Wie oben erwähnt, weist ein bestimmter Motor über das Drehzahlband hinweg eine bessere oder schlechtere VE auf.Jeder Motor hat seinen Sweet Spot, das ist der Punkt in der Motorkonstruktion, an dem der volumetrische Wirkungsgrad bei Vollgas am höchsten ist.Dies ist typischerweise der Punkt, an dem das maximale Drehmoment auf der Drehmomentkurve zu finden ist.Da VE am höchsten Punkt sein wird, wird auch die maximale Kraftstoffeffizienz oder BSFC, gemessen in Pfund Kraftstoff pro PS und Stunde, ihren Spitzenwirkungsgrad erreichen.Bei der Berechnung der richtigen Turboanpassung ist VE ein wichtiges zu berücksichtigendes Element, da es einen wichtigen Beitrag zur Bestimmung des Luftstrombedarfs eines bestimmten Motors leistet.

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. April 2023

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