Hallo,
mich würde interessieren, wieviel Energie aus dem Auspuff verloren geht bei einem Benziner und wieviel Leistung ein Turbolader davon abzweigt um auf seinen Ladedruck zu kommen?
Ist zwar keine Minispezifische Frage aber ich weiss es gibt Leute, die sich hier im Forum tummeln und so etwas Wissen 
Danke schonmal
Olaf
Ich hoffe mal, dass meine Halbwissen-klugscheixxerei was nützt 
in unserer Verbrennungsmotorenvorlesung wurde nie die Abgastemperatur einzeln betrachtet, sondern immer die "Abwärme" insgesamt.
Man kann davon ausgehen. dass ca. 60% der Energie, die im Kraftstoff steckt, in Wärme umgewandelt und ungenutzt abgegeben wird.
Dabei ist die Abgastemperatur auch enthalten.
Beim Turbolader ist das ebenfalls so eine Sache... denn wenn man einen Turbomotor baut (oder entwickelt), wird die Auspuffanlage an alle Gegebenheiten angepasst. Der Turbolader wirkt auch schalldämpfend, deshalb kann man die übrigen Schalldämpfer anders gestalten und leistungsfördernder auslegen.
Man kann also so direkt Saug- und Turbomotoren nicht vergleichen und sagen: "der Turbolader benötigt so und so viel Leistung" weil das üblicherweise mit der restlichen Auspuffanlage wieder ausgeglichen wird.
dann gibt es auch zwei verschiedene Arten der Turboaufladung: Stauaufladung und Stoßaufladung
Stauaufladung: alle Abgase aller Zylinder werden in ein Sammelrohr geleitet und treiben mit nahezu konstantem Druck die Turbine an
Stoßaufladung: die Abgase aller Zylinder werden einzeln durch getrennte Leitungen oder nach Zündfolge zusammengefasste Leitungen zur Turbine geführt. dabei wird die Abgasenergie (Bewegungsenergie) besser ausgenutzt, weil dabei Druckwellen ausgebildet werden.
Beide Aufladungsarten kann man auch nicht so richtig miteinander vergleichen,... Also: ist es sehr schwierig, da Vergleiche zu ziehen
Oder man rechnet einfach die abgegebene Motorleistung auf dem Prüfstand ohne Nebenaggregate direkt an der Schwungscheibe und misst dabei den Spritverbrauch.
Damit kommt man etwa auf folgende Formel:
(Energieinhalt des Treibstoffs nach Tabelle* Verbrauch pro Zeit) / (gemessene Motorleistung * Zeit)
...und jetzt noch bisschen (bisschen viel eigentlich) mit den Einheiten würfeln und gut ist
Zitat von Olaf LampeHallo,
mich würde interessieren, wieviel Energie aus dem Auspuff verloren geht bei einem Benziner und wieviel Leistung ein Turbolader davon abzweigt um auf seinen Ladedruck zu kommen?
die energie die bei einem sauger am auspuff "verloren geht" ist nur eine thermische und damit müsste man die thermik in KW umrechnen
diese energie nutzt aber der turbo nicht, sondern er lässt sich sozusagen vom "luftstrohm" her antreiben und verbraucht dadurch sehr sehr geringfügig leistung (anders als beim kompressor der leistung (durch antreiben) nimmt um mehr leistung zu erbringen)
bei einem guten turbo kann die dadurch erzielte mehrleistung sogar spritt sparen .........
volker , der heute zufällig grade den ganzen tag mit nem turbomini auf dem prüfstand war
Zitat von mini T.die energie die bei einem sauger am auspuff "verloren geht" ist nur eine thermische und damit müsste man die thermik in KW umrechnen
diese energie nutzt aber der turbo nicht, sondern er lässt sich sozusagen vom "luftstrohm" her antreiben und verbraucht dadurch sehr sehr geringfügig leistung (anders als beim kompressor der leistung (durch antreiben) nimmt um mehr leistung zu erbringen)
stimmt so nicht ganz, ein turbolader ist thermodynamisch an den motor gebunden, dh er nutz das druck- und temperaturgefälle der abgase.
sprich es werden die neigungen der natur druck- und temperaturunterschiede auszugleichen genutzt.
leistung kostet ein turbo auch, da die abgase die turbine auch erst "anschieben" müssen, die turbine selbst stellt ein großes hindernis im abgasstrom dar was einen höheren staudruck im krümmer vor der turbine verursacht. der motor muß also stärker pumpen um die abgase loszuwerden, die leistung fehlt auch an der kurbelwelle.
streng nach dem motto: nix is umsonst, auch kein ladedruck
Zitat von KLASstimmt so nicht ganz, ein turbolader ist thermodynamisch an den motor gebunden, dh er nutz das druck- und temperaturgefälle der abgase.
sprich es werden die neigungen der natur druck- und temperaturunterschiede auszugleichen genutzt.
leistung kostet ein turbo auch, da die abgase die turbine auch erst "anschieben" müssen, die turbine selbst stellt ein großes hindernis im abgasstrom dar was einen höheren staudruck im krümmer vor der turbine verursacht. der motor muß also stärker pumpen um die abgase loszuwerden, die leistung fehlt auch an der kurbelwelle.
streng nach dem motto: nix is umsonst, auch kein ladedruck
ja aber doch wesentlich geringer als beim kompressor oder ???
desshalb sagte ich ja auch das er im vergleich sehr sehr wenig leistung "verbraucht" ..........
stimmt aber .......nix ist umsonst
unter gleichen bedingungen läuft der turbo günstiger, stimmt. erkauft er sich durch schlechteres ansprechverhalten
man muß wie immer abwägen was man brauch, wie allgemein bekannt haben beide systeme ihre vor und nachteile
hi, ich wollte nur sagen, turbo sucks!
auf der autobahn rumpelte es heute hefitg und der wagen (bmw 3er kombi) hatte keinen speed mehr! wir sind noch gerade zur ausfahrt gekommen! als wir dann immer langsamer fuhren, wurde das ruckeln immer heftiger, als ob der sprit alle wäre... aber da vollgetank, konnte da ja nicht sein...
auf dem parkplatz erstmal den motor aus und gechekt... und den bmw-heini angerufen...
fazit: nur noch 2 funktionierende zylinder und ein kaputter turbo! na da freut sich die werkstatt!!!
ein turbo macht nur so lange spaß, wie er funktioniert!!!
ZITAT IN STICHPUNKTEN :
...... Mit seinem Antrieb von der Kurbelwelle erzeugt der Kompressor bereits bei niedrigen Drehzahlen Druck.Es gibt kein "loch" wie bei den meisten Turbomotoren. Der Kompressor verschlingt allerdings Antribsenergie-also einen teil der Mehrleistung die er bringt.....
...... Turbolader erfordern keine sonst nutzbare Antriebsenergie, sondern "leben" von den Auspuffgasen. .............Aber nur wenn genügend Abgase zur Verfügung stehen......
..... Anders als turbo ,der praktisch keine sonst nutzbare Energie kostet,verlangt der G lader allerdings etwas Leistung zu seinem Antrieb.
Bei voller Leistung sind es zB beim VW Corrado 7KW ca 10 PS ..........
ZITAT ENDE
ich denke dass der compressor ähnlich viel leistung "nimmt" wie der G lader (habe irgendwo mal was von 8 PS gehört/bin mir aber nicht sicher )...........natürlich nimmt der turbo auch ein wenig aber ich denke es sind weniger als 3 PS wenn nicht sogar bis "nicht erwähnenswert"
Zitat stammt aus AUTO BILD BUCH : AUTOTECHNIK leichtverständlich /sonderausgabe von märtz 1988 (war das einzig brauchbare was ich auf die schnelle gefunden hatte 
wo ich aber in vielen fragen auch heute noch gerne mit arbeite
Also im Vergleich Turbomotor <----> Kompressormotor ist es eindeutig so, dass der Turbomotor den besseren Wirkungsgrad hat. Das heißt: er nutzt die im Benzin vorhandene Energie besser aus, als der Kompressormotor.
Warum? Der Turbolader wird von den Abgasen angetrieben. Diese Abgase sind immer wenn ein Motor läuft, vorhanden - ebenso ihre kinetische (Bewegungs-) energie. Es wird hier also aus etwas, was sonst ungenutzt verfliegt, nochmal Energie gewonnen.
Das Ansprechverhalten eines Turboladers wird heute (bei den modernen Motoren) mit variabler Turbinengeometrie und kleinen, schnell drehenden Ladern verbessert.
Variable Turbinengeometrie: an der im Abgasstrom stehenden Turbine sind aufklappbare Schaufelräder, die sich bei niedrigen Drehzahlen aufstellen, um die Angriffsfläche für das Abgas zu erhöhen. Dadurch bringt der Lader auch bei niedrigen Motor-Drehzahlen schon gut Druck, weil er sich eben auch schon bei 1200/min mitdreht. Bei hohen Motor-Drehzahlen werden die Schaufelräder wieder zusammengeklappt, damit der Lader nicht zu schnell dreht.
Der Kompressor hat in meinen Augen (und laut Vorlesung Verbrennungsmotoren) nur einen Vorteil: das bessere Ansprechverhalten. Ansonsten zwackt er die Leistung an der Riemenscheibe ab, was ziemlich schlecht für den Wirkungsgrad ist, weil die "Schönen Abgase", die ja schon ordentlich Druck bringen könnten, einfach so ungenutzt verpuffen. Außerdem ist er groß (größer als ein Turbo) usw....
Turbo is my favourite
is natürlich die frage obs nicht etwas OT ist:
turbos haben bei dieselmotoren eindeutige vorteile, das luftvolumen das durch einen zylinder geht ist immer gleich, nur die dieselmenge ändert sich (diesel drosseln nicht über eine drosselklappe die leistung sondern über die brennstoffmenge, er regelt qualitativ), daher steht selbst bei sehr niedriger drehzahl eine bestimmte abgasmenge zur verfügung, das ist beim benziner anders, das abgasvolumen ändert sich je nach drosselklappenstellung (er regelt quantitativ)
die angesprochene variable turbinen geometrie funktioniert etwas anders: der abgasstrom wird ladedruckabhängig auf die turbine geleitet: niedriger ladedruck=mehr auf die außenkante der schaufeln (goße hebelkraft), hoher ladedruck=mehr zur mitte der turbine (kleinere hebelkraft)
diese technik (jeder hersteller hat da seine eigene version) hat sich bisher aber nicht bei benziner durchsetzen können weil benziner deutlich höhere abgastemperaturen liefern können, was dann sehr hochwertiges material im lader erfordert, was sehr teuer ist
wie schon gesagt brauch auch ein turbo energie die er dem motor entnimmt (wo soll sie sonst herkommen?), höherer staudruck im abgassystem vorm lader (ist auch nötig, denn je größer diese druck- und temperaturunterschiede zwischen vor und hinterm lader sind desdo effektiver läuft er) was sich in den sog pumpverlusten äußert
ich persönlich mag beide systeme, schon weil ich mich ungern auf den atmosphärischen druck verlasse meinen motor zu füllen
ach, was den wirkungsgrad des motors allgemein angeht: die meiste energie nimmt das kühlsystem auf, und solange man damit "nur das wasser aufheizt" kann man auch einen kompressor an die KW koppeln
vorteile eines kompressors: besseres ansprechverhalten (klar), man kann das abgassystem nahezu perfekt auslegen weil kein lader zwischen hängen muß (fächerkrümmer und turbo schießen sich aus), er kann viel flexibler eingebaut werden, ist thermisch deutlich weniger belastet
gibt auch nachteile: er ist größer, meist lauter, brauch mehr energie von der KW (läst sich aber durch das bessere abgassystem wieder auffangen
ich denke die kombination beider systeme führt zum ziel.
wer lacht hier? wurde schon mit großem erfolg gemacht, ist aber sehr teuer
jawohl, siehe dieses TSI-Ding von VW, ähnlich auch im
Greenpeace Smile von 95 (!) eingesetzt.
Mittelfristig denke ich aber das der Turbo den Kompressor verdrängen wird,
weil man dann mit 2 VTG-Ladern jeh nach Sträke des Abgasstrom das optimale
Antriebrad erwischt (Opel hatte hier einen interessanten Prototyp).
Im Endeffekt alles Quark, würde die lieben Leute mal die Autos leichter statt
schwerer machen (Warum sollte eine Golf5 nicht 1,0t wiegen anstatt 1,35t ?)
könnte man sich viel Technik schenken um ein niedrigen Verbrauch bei
gleichen Fahrleistungen erzielen.
was benutzt denn der TSI? hab mich damit noch nicht beschäftigt
der SMILE hatte ja einen comprexlader, der sonst nicht sehr oft verbaut wurde
"luxus" wiegt eben, hab gestern (?) im fernsehen gehört das in einem ergonomischen sitz der S klasse mehr kabel drin sind als in einem mittelklasse auto der 50er jahre ....
also ....
wie so oft wird versucht ... ein koplexes Thema in 2 Minuten allgemeingültig abzuhandeln ..und da mischt sich Fachwissen .. mit Halbwahrheiten ...
fangen wir damit an zu überlegen .. wozu soll der Lader (Kompressor oder Turbo) eingesetzt werden
- Downsizing (sprich gleiche Leistung nur kleinerer Motor.. dann ist meist das Ziel Sprit zu sparen, da der kleinere Motor in den aller meisten Fällen bei einem wirkunsggradgünstigeren Betriebspunkt betrieben wird "höhere Last = weiter geöffnete Drosselklappe = weniger sogenannte Ladungswechselverluste, zusätzlich hat ein kleinerer Motor geringere Reibung)
- Leistungssteigerung sprich Fahrfreude... (oder aber .. es passt kein größerer Motor in das Fahrzeug, es soll aber eine leistungsgesteigerte Variante geben wie z.B. bei der A-Klasse mit dem A 200 Turbo oder .. beim Mini ....)
Aufladen kann man (u.a.) mit einem Kompressor (ein Lader der von der Kurbelwelle angetrieben wird und damit immer Antriebsleistung benötigt) oder mit einem Turbolader (der die Abgasenergie ausnutzt... )oder mit einer Kombination aus beidem oder ..mit zwei Turboladern..
Recht einsichtlich ist, dass ein Kompressor Antriebsleistung benötigt. Schließlich ist ein Riemen mit der Kurbelwelle verbunden ... Aber auch ein Turbolader benötigt "Leistung". Schließlich ist dem Abgasstrom ein Wiederstand entgegengestellt, der das "freie" ausströmen verhindert (erhöhen des Abgasgegendruckes). Und dieser Wiederstand ist auch da, wenn man eigentlich die den Lader nicht benötigen würde...
Vorteile vom Kompressor: schnelles Ansprechen !
Beim Turbo ist das Ansprechverhalten ein Nachteil (Turboloch). VW hat mit der Kombination aus Kompressor und Turbo diesen Nachteil gut (aber sau teuer von den eingesetzten Materialien) ausgebügelt. Andere Lösungen gibt es auch. BMW mit dem 1.6l Turbo Motor für den neuen Cooper S mit einem "twin scroll" Lader .. BorgWarner (Laderhersteller) bietet da aber auch noch andere Alternativen an ....
VTG z.B. ... wird derzeit NUR(!) beim Diesel eingesetzt. Grund: Hohe Abgastemperaturen beim Otto. Porsche hat gerade angekündigt einen VTG beim Otto einsetzen zu wollen...und ist damit der erste Hersteller.
Abgastemperatur.... ist der Grund warum die Turbos so viel "saufen". Mit viel Sprit wird der Motor quasi "gekühlt" .....
Ende der Vorlesung
zu KLAS: Wie Lüdder sagt, TSI hat eine Kompresor/Turbo-Einheit
die untenrum die Kraft von der Kurbelwelle nimmt (ich galube bi 2300Umin)
und dann nach Turbo-Prinzip funktioniert. Dazu noch die übliche
Direkteinspritzung (aber homogen betrieben, warum ?).
Persönlich halte ich den Doppel-Turbo von Opel für sinnvoller.
zu Lüdder: Ich bin mir da nicht sicher, aber nach meiner Meinung arbeiten
die aktuelleren 1,8l Turbos von VW, wie auch der 2,0 FSI Turbo mit
VTG. Und wie KLAS denke ich auch das es Leistung/Sprit kostet einen Gordischen Knoten (sprich Turbo) im Abgasstrang zu haben,
so das man nicht sagen das der Turbo sich, im Gegensatz zum Kompressor,
irgendwo Leistung holt. Und das mehr Sprit mag noch beim Mini zutreffen,
aber die aktuellen Motoren müssen natürlich Lambda-Werte einhalten und
können sich nicht auf Fett regeln um sich zu Kühlen.
Die Idee des Comprexladers ist doch eigentlich toll, warum hat sie niemand übernommen. Oder die Drosselklappe weg zulassen wie in BMWs Vanos (dieses Ventilsteuerzeiten-Programm). Oder warum VW das FSI nur bei den Saugmotoren im Schichtladebetrieb fährt. Aber ist alles OT !
..hätte nicht gedacht, daß die Resonanz so groß ist
Aber die eigentliche Frage will ich nicht aus den Augen verlieren:
Wieviel Energie steckt im Abgas?
Könnte man nicht einen Lösungsansatz über die Strömungsgeschwindigkeit und den Abgasdruck entwickeln?
Mir liegt da vage eine Formel an: Druck*Volumen*Temperatur=konstant
Das Volumen ist der Hubraum( multipliziert mit dem Füllgrad ), die Temperatur müsste knapp unter der Verbrennungstemperatur liegen. Bliebe nur die Frage nach dem Druck.
Beim Öffnen des Auslassventils hat der Zylinder noch etwas vom Verbrennungsdruck, anschliessend drückt der Kolben das Gas raus. 
Hilft das weiter?
Die kinetische Energie des Abgases könnte man auch so berechnen:
F=Masse des Abgases*Abgasgeschwindigkeit
Leider fehlen mir dafür die nötigen Werte 
Wenn ich eure bisherigen Abhandlungen auswerte, scheint das beste Konzept ein Kompressor der übers Abgas angetrieben wird, zu sein. Genau dahin zielt auch meine Frage!!
Die Verlustleistung des M45 Kompressors kann in dem Diagramm abgelesen werden, aber hat der Auspuff auch genügend Energie um diese Leistung aufzubringen?
Ich hoffe auf weitere aufschlussreiche Beiträge
Olaf
1252er: der Vw TSI (ist auch nix tolles, übrigens) hat deshalb eine homogen betriebene Direkteinspritzung, weil es immer noch Probleme mit Schwefel im Sprit und dem darauf sehr empfindlich reagierenden Denox-Kat gibt. Weiterhin bringt eine Benzindirekteinspritzung nicht den gewollten Spareffekt. Also wird sie jetzt neuerdings (Alfa Romeo waren die ersten in diesem Punkt) zur Leistungssteigerung genutzt.
Olaf: die Abgasgeschwindigkeit... das ist so eine Sache... mir fallen da spontan nur noch so Wortfetzen ein, wie:
"schwingende Gassäule, die dem Motor hilft, mehr Gemisch anzusaugen...", "...Schallgeschwindigkeit...", "...Resonanz..." usw.
Daraus ergibt sich für mich: es ist bestimmt verdammt schwer, die Geschwindigkeit des Abgases zu bestimmen. Es hängt auch vom Rohrinnendurchmesser vom Auspuff ab. Denn es gilt die Kontinuitätsgleichung:
V1*A1 = V2*A2, was bedeutet: dünnes Rohr=schneller Durchfluss, dickes Rohr=langsamer Durchfluss. Allerdings ist das nur sehr vereinfacht, denn in Realität ist das Abgas auch noch komprimierbar, was die Rechnerei weiter erschwert.
Also ich bin mal gespannt, was hier noch so rauskommt - da kann man prima was dazulernen 
Zitat stammt aus AUTO BILD BUCH : AUTOTECHNIK leichtverständlich /sonderausgabe von märtz 1988 (war das einzig brauchbare was ich auf die schnelle gefunden hatte
Hihi...das Ding hab ich auch noch rumstehen.....
Hihi...das Ding hab ich auch noch rumstehen.....
ich wollte es auch nie wegschmeissen da es eignetlich leicht verständlich und gut für "einsteigerfragen" ist
Wieviel Energie steckt im Abgas?
im abgas strom steckt kaum nutzbare energie .....der turbo kann damit arbeiten weil er nur einen "schubs" braucht um auf turen zu kommen
Die Verlustleistung des M45 Kompressors kann in dem Diagramm abgelesen werden, aber hat der Auspuff auch genügend Energie um diese Leistung aufzubringen?
nein hat er nicht er könnte sogar den ganzen motor absterben lassen wenn der staudruck zu hoch ist
im abgas strom steckt kaum nutzbare energie .....der turbo kann damit arbeiten weil er nur einen "schubs" braucht um auf turen zu kommen
Doch Bewegungsenergie des Abgases...wird das zu sehr abgebremst, krepiert der Motor am eigenen Abgas....kann passieren, wenn die Turbine zu ...ähem großzügig für's Motörchen dimensioniert wurde.
Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!
