Turbolader 1x1

[majesty78]

Wie versprochen möchte ich in diesem Thread gerne versuchen den Usern dieses Forums die Thematik Abgasturbolader ein wenig näher zu bringen.
Ich greife dabei auf das sich während meiner Auseinandersetzung mit ddiesem Thema angesammelte Wissen und Erfahrungen aus der täglichen Praxis zurück, möchte aber auch anmerken, das ich auch nicht vor Fehlern gefeit bin, aber dennoch versuche nach bestem Wissen und Gewissen zu erklären. Bitte auch zu beachten, das ich diesen kleinen Wegweiser aus dem Gedächtnis schreibe, und nicht irgendwelche Passagen aus irgendwelchen Büchern hier hinein kopiere.

Da das Thema sehr umfangreich ist, werde ich diesen Thread nach und nach ergänzen.
Um diesen Thread übersichtlich zu halten, würde ich daher darum bitten, Diskussionen, Hinweise, Kritik oder Ergänzungen in einem eigenen Thread zu posten.
Diesen werde ich mit "Diskussionsthread zu Turbolader 1x1" benennen.



Einführung

Generell ist der große Vorteil der Aufladung eines Verbrennungsmotors mittels Abgasturbolader darin zu sehen, das hierbei bereits vorhandene Energie, nämlich jene die in den Abgasen steckt genutzt werden.
Im wesentlichen ist es die Wärme der Abgase, welche während des Verbrennungsprozesses entsteht, und nach dem Ausstoßen aus dem Zylinder an die Umwelt abgegeben wird.

Diesen Prozess nennt man in der Fachsprache "Enthalpie".

Ohne die Wärme der Abgase würde ein Turbolader nur schlecht bzw gar nicht funktionieren, der Antrieb der Abgasturbine erfolgt nämlich nur zu einem sehr kleinen Teil durch den Volumenstrom der durchströmenden Abgase. Den Hauptteil erledigt eben oben genannte Enthalpie.

Von da her wäre es natürlich ideal, möglichst heiße Abgase zu haben, da hier am meißten Energie verborgen ist, allerdings sind den Entwicklern hier natürlich Grenzen gesetzt, da die verwendeten Materialien im Motorenbau ja nicht unendlich temperaturfest sind, und auch der Verbrennungsprozess selber nur im bestimmten Temperaturen optimal abläuft.

Somit versucht man in der Konstruktion und Entwicklung eben jene gegebenen Temperaturverhältnisse optimal zu nutzen, je nach Budget und Lastenheft mal mehr, mal weniger.

Wesentlicher Punkt hierbei ist es, das möglichst wenig von der entstehenden Wärmeenergie verloren geht, bis die Abgase den Turbolader durchströmt haben.
Hier gibt es ein breites Spektrum an eingesetzten Lösungen, von speziellen Gußmaterialien die die Wärme gut speichern, über doppelwandig ausgeführte Krümmer mit sogenannter Luftspaltisolation, möglichst kurzen Rohrwegen von den Auslasskanälen im Zylinderkopf zur Abgasturbine oder wärmeresistente Isoliermaterialien welche um den Krümmer und/oder das Abgasgehäuse angebracht werden.

Letztere haben zusätzlich den Vorteil, das weniger Wärme in den Motorraum abgestrahlt wird, die Temperatur unter der Motorhaube also niedriger bleibt.


.....to be continued

 

[majesty78]

Diskussionsthread "Turbolader 1x1

Hier darf nach Herzenslust gepostet werden wenn es Fragen, Anregungen, Beschwerden oder sonstwas zum "Turbolader 1x1" Thread gibt!

Lg, Alex

 

[hfummler]

Sehr interessantes Thema, vor Allem, wenn man richtig von den Hintergründen erfährt. Wie fast Alles, was es so gibt, erschliesst sich die Kompliziertheit erst, wenn man sich damit beschäftigt. Ich selbst bin in der Entwicklung tätig. Von außen sieht das endgültige Produkt sehr einfach aus. Aber über was man bei der Entwicklung alles nachdenken musste, erkennt man nicht mehr. Deshalb lese ich solche Dinge immer mit großem Interesse.

Grundsätzlich mache ich mir natürlich auch so meine Gedanken über die verschiedensten Dinge. In einer solchen "Denkminute" ist mir einmal aufgefallen, dass der Mensch eigentlich seit tausenden von Jahren immer nur alles verbrennt. Wenn wir unsere Auto-Motoren sehen, wird die im Kraftstoff steckende Energie sehr schlecht genutzt. Eine direkte Umwandlung der chemischen Energie des Kraftstoffes in Bewegungsenergie (eventuell mit Zwischnschritten wie elektrischen Strom) scheint fast unmöglich. Eine sogenannte "kalte Verbrennung", also katalytische Oxidation des Krafstoffes mit Umwandlung in elektrische Energie wäre fast verlustfrei, aber irgendwie nicht realisierbar. Wir verbrennen den Sprit und nutzen die Wirkung der entstehenden Hitze.
Selbst unsere Raketen, mit denen wir zum Mond fliegen, verbrennen nur massig Treibstoff.
Gibt es dazu nicht mal neue Ideen? Der Motor, der unsere Fahrzeuge antreibt, ist vor über 100 Jahren entstanden und in seinen grundsätzlichen Bauteilen völlig gleich geblieben! Der Turbolader verbessert den Wirkungsgrad, die unnütze Abwärme bleibt dabei aber erheblich.
Mit der Abwärme, die ungenutzt bleibt und unser Kühler an die Umwelt abgibt, kann man locker ein komplettes Haus beheizen.
Auf der einen Seite kaufen wir Brennstoffe, um es warm zu haben, auf der anderen Seite kaufen wir Brennstoffe, um uns fortzubewegen, die Abwärme "verschenken" wir. Irre Welt...