Twin Scroll Turbolader - Welche gibt es? (Motoren: Umbau & Tuning Forum)

Mit der Größe der Turbolder des N54 hab ich mich noch nicht beschäftigt. Aber es muss ja immer passen: Lader muss genügend Luft (für entsprechenden Motor und gewünschte Leistung liefern) und soll möglichst früh und schnell ansprechen.

Genau das wäre ja mein Ziel schnelles und frühes ansprechen.
Meines Wissensstandes ist dies mit Stoßaufladung + kugelgelagerten Turboladern möglich.

Nur denke ich gibt es für mein Ziel keinen zweiflutigen Turbolader für Stoßaufladung.

Ist meine Annahme richtig, dass bei Motoren mit höherer Verdichtung der Turbo früher anspricht da höherer Verbrennungsdruck ? Oder hat die Verdichtung auf die tatsächlich ausgestoßenen Abgase keine Auswirkung?


Bearbeitet von: BMW-Hiasl am 11.01.2011 um 09:18:50

@XuMuK

Ich gebe dir mit der Berechnung in so weit recht das man nicht ganz genau die drehzahl umrechnen kann.

Man kann aber schon recht genau die drehzahl ausrechnen, da man sich noch im sauger bereich befindet. So gesehen kann man schon ausrechnen wann der lader anspricht. Und genau das will er ja wissen.

@BMW-Hiasl

Die Formel die du gefunden hast ist für das überschlagen des ladedrucks für die gewünschte leistung.
Die ist auch soweit ganz ok und kommt auch recht gut hin (+/- 0,1bar). kommt natürlich auch auf den lader, verdichtung, LLK und verrohrung an (Sprichwort: Verlustleistung).

Die werte (460+130) sind konstanten die sich aus verschiedenen werten zusammensetzen wie temperatur, ausdehnungskoefizienten der luft, annahmen.....

@ Blackengel: Genau deswegen habe ich ja auch THEORIE in Klammern geschrieben, das mit Verlustleistung habe ich soweit auch verstanden, bzw gibt ja immer Unterschiede was Theorie und Praxis betrifft.

Aber was anderes.. Könntest du mir noch weitere Hilfe geben wie ich ausrechne wann ein Lader anspricht?
Oder eventuell beispielrechnungen von Turboladern die ungefähr für mich in Frage kommen ? Schwitzer S200, Gt22, Gt28RS,.. Will ungefähr wissen wann welcher Lader anspricht :)
Vielen Dank :)

habe schon angedeutet:

du hast dein Hubraum (m³) und Drehzahl (Umdehungen/min), damit kannst du ausrechnen was dein Motor in der Minute für Luftvolumen verbrauch (4 Takt Motor, also bei jeder zweiten Kurbellwellenumderhung werden die Brennräume gefühlt).

Das ganze rechnest du um in lbs/min.

Diesen Wert setzt du in die X-Achse und schaust wo sie sich mit der eingezeichneten Linie kreitzt, dann schust du auf der Y-Achse was da für Wert steht (absolut Druck, also -1Bar).

Somit siehst du bei wieviel Umdrehungen der Turbo anfängt anzusprechen und was für Ladedruck anliegt....
Diese Rechnung ist nicht auf die Umdrehungen genau und auch nur für die "Sauger" Rechnung, aber es reicht um das ganze +/- zu überschlagen...

Wenn ich mich entscheiden müsste, würde ich zwischen dem GT2560rs und mitzubishi 14G wählen...

der GT25 kommt etwas später, liefert aber genug luft um auch in den oberen bereichen für genug vorschub zu sorgen und hat reserven nach oben. Ausserdem liegt der Optimale bereich in den oberen drehzahlbereichen.

der Mitzubishi spricht schneller an und fühlt sch in den mittleren drehzahlbereichen wohl, dafür ist er in den oberen bereichen schon fast am ende und lässt fast kein spielraum für weitere ausbauten...
(Wenn man nichts weiteres vorhat, optimal für den alltagsmotor und ist günstig zu bekommen)

Also würdet ihr einen normalen Lader verbauen (Nehme an der Mitsubishi ist gleitgelagert ? )
Kein zweiflutige Stoßaufladung? Was würdet ihr mir für Krümmerkonzept empfehlen?


Wie rechne ich Liter/min in lb/min um ?
Wenn auf der Y-Achse Pressure Ratio 2 steht dann ist das 1 bar Absolutdruck?
Wieso ist die rote Linie(die er eingezeichnet hat) in den Diagrammen von Dark325i bei 2,3 bar max. Druck ?

Werde mir jetz mal die einzelnen Diagramme vornehmen und die Linien einzeichnen


Bearbeitet von: BMW-Hiasl am 11.01.2011 um 15:57:28

Hi, darki hat vermutlich mit 300PS gerechnet, dafür brauchst du ca 1,3bar.
Wenn du nur 0,8bar brauchst, dann kannst du einfach die linie bei 1,8 "abschneiden"...

auf der Y-Achse steht immer atmosperischer druck (980-1050) + überdruck.

Ich habe dir noch was unterschlagen...
um von m³/min mach lbs/min zu kommen musst du den Volumen in die kg umrechnen...

dann kannst du erst weiter mit lb rechnen:

1 pound (lb.) = 0,45359 kg
1 kg = 2,205 lb

Hallo, hört sich jetz vielleicht blöd an, aber wie rechne ich m³/min in kg/min um ?

da musst du mal googlen,

es gibt eine Tabelle in der steht wieviel Molekülle von welchen gasen bei welcher temperatur sich befinden, und was ein moleküll wiegt.

Das weiss ich leider nicht mehr aus dem kopf...
Müßte auch suchen.

Evtl. kann es dir einer sagen...

Zitat:

---

da musst du mal googlen,

es gibt eine Tabelle in der steht wieviel Molekülle von welchen gasen bei welcher temperatur sich befinden, und was ein moleküll wiegt.

Das weiss ich leider nicht mehr aus dem kopf...
Müßte auch suchen.

Evtl. kann es dir einer sagen...

(Zitat von: Blackengel)

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Warum einfach, wenns kompliziert geht.

Volumenstrom (m³/min) multipliziert mit der Dichte (kg/m³) ergibt den Massenstrom (kg/min).

Dichte lässt sich durch folgende Formel berechnen:

Luftdichte = Absolutdruck (in Pa) / R*T.

R = 287 J/KgK, T = Temperatur in K (Temp in C° + 273,15k).

Gruß Niklas

Da ich bei dieser Berechnung von Saugerwerten ausgehe nehme ich 0 Pascal für Absolutdruck ? Oder soll ich Athmosphärendruck (101325Pascal) verwenden ?

1,9 liter bei 1000 RPM
=> 0,95m³/min

Luftdichte = 101325 Pa/ 287 J/KgK * 303,15k (Ca 30° Ansaugtemp bei Sauger ? realistisch? ).

Luftdichte = 1,164 kg/m³

Massenstrom: 0,95 m³/min * 1,164 kg/m³ =1,1058 kg/min

Ergibt mit 1 kg = 2,205 lb: 1,1058 * 2,205 = 2,4383 lb/min

Das heisst dass mein Motor bei 1000 RPM 2,4383 lb/min Massenstrom hat ?

Zitat:

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Da ich bei dieser Berechnung von Saugerwerten ausgehe nehme ich 0 Pascal für Absolutdruck ? Oder soll ich Athmosphärendruck (101325Pascal) verwenden ?

1,9 liter bei 1000 RPM
=> 0,95m³/min

Luftdichte = 101325 Pa/ 287 J/KgK * 303,15k (Ca 30° Ansaugtemp bei Sauger ? realistisch? ).

Luftdichte = 1,164 kg/m³

Massenstrom: 0,95 m³/min * 1,164 kg/m³ =1,1058 kg/min

Ergibt mit 1 kg = 2,205 lb: 1,1058 * 2,205 = 2,4383 lb/min

Das heisst dass mein Motor bei 1000 RPM 2,4383 lb/min Massenstrom hat ?

(Zitat von: BMW-Hiasl)

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Du willst aufladen, also darfst du doch den Saugerwerte nicht als berechnungsbasis nehmen.
Generell lässt sich die Motorschluckkurve bei einem Verbrennungsmotor mit folgender Formel berechnen:

V` = Vh * lamdba,a *(nmotor/2)*(rho2,nllK/rhoL,1)

Lamda ist dein Liefergrad und bewegt sich bei 1000 U/min bestenfalls bei 0,85 und steigt mit der Drehzahl. Dazu musst im Internet googeln, um Musterwerte zu finden.Vh ist dein Hubvolumen, nmotor die Drehzahl, rho2 ist die Luftdichte nach Ladeluftkühler, lässt sich aus dem von dir erwünschten Absolutladedruck berechnen mit der von mir genannten Formel.
rho1,L ist die Luftdichte vor dem Lader, lässt sich ebenfalls mit der von mir genannten Formel berechnen, wenn man den Druckabfall in der Saugleitung berücksichtig (Achtung: bis zu 0,4 Bar bei sehr hohen Drehzahlen!) Als Druck nimmt man den Atmosphärendruck minus Druckabfall in der Leitung. Wichtig ist, dass du einheitenkonform rechnest.

Wenn du erhoffst, dass dein Motor bereits bei 1000 U/min schon vollen Ladedruck hat, kann ich dich enttäsuchen: Der Abgasmassestrom bei dieser Drehzahl ist zu gering, um die Turbine schnell genug anzutreiben.

Wähle lieber 2000 oder besser 2200 U/min als Betriebspunkt, wo der Ladedruck vollständig aufgebaut ist.

Nun:ich rate dir Literatur zum Thema zuzulegen, da es sehr lastig ist, hier jeden Berechnungsschritt zu zerlegen und zu zeigen.

Als Tipp: Du findest Unmengen in Infos zu diesem Thema auf den Homepages der Fahrzeugtechnikuniversitäten, wenn du die Seiten der lehrenden Profs durchguckst und ihre Unterlagen (sofern sie welche ins Netz stellen) herunterlädst und liest.

Turbo- und Kompressor Motoren von Gerd Hack und Handbuch Verbrennungsmotoren von Basshuysen sind sehr gute Bücher für dich.

Bearbeitet von: XuMuK am 12.01.2011 um 21:01:06

Hallo, vielen Dank für die Infos. Turbo und Kompressormotoren von Gert Hack lese ich gerade, aber bin noch nicht fertig. Nach dem Thema Kennfelder wollte ich gleich ausrechnen welcher Turbo für meinen Motor in Frage kommen würde mit den Aspekten frühes & schnelles Ansprechen , gewünschter Leistung zwischen 250-300 PS und Kraftstoff Bio-Ethanol (E85), da ich Verdichtung gerne orginal belassen würde.

Werde mal Technik Universitätsseiten durchforschen ob ich da Literatur zum Thema Turboaufladung / Ladedruckaufbau finde. Aber erst werde ich das Buch von Gert Hack fertig lesen, ist wahrscheinlich am besten.

Vielen Dank für eure tollen und hilfreichen Antworten :)

Grüße Bmw-hiasl

Hallo,

hat mal jemand ein Diagramm von einem KKK K04 - 23 .?

Diese Turbos sind ja bei den Audi S3 verbaut.

Welcher Lader liefert mehr Luft ? Mitsubishi TD05 - 14G oder KKK K04 ?

Wollte gerade im Turbocalc nachschauen, aber der funktioniert gerade nicht. (wegen einem Diagramm)