tl; dr: Overboost ist zu viel Luft, normalerweise bei zu hoher Temperatur. Die Detonation wird wahrscheinlich folgen.
Denken Sie daran, der Motor ist nur eine Luftpumpe . Der Turbo erleichtert lediglich den Eintritt von Luftmolekülen in die Einlassseite des Motors. Natürlich hat der Turbo einen endlichen Wirkungsgrad: Er drückt mehr Luftmoleküle ein, erhöht aber auch deren Nettoenergie (dh die Ansauglufttemperatur steigt).
Der Motor muss genügend Kraftstoffmoleküle hinzufügen, um mit diesen Luftmolekülen zu verbrennen. Aufgrund des Anstiegs der Lufttemperatur muss manchmal noch mehr Kraftstoff als Kühlmittel hinzugefügt werden (was verschwenderisch erscheint, weil es so ist). Ziel des Motors ist es sicherzustellen, dass genau das richtige Luft-Kraftstoff-Gemisch bei genau der richtigen Temperatur vorhanden ist, um genau dann zu zünden, wenn es soll.
Zu viel Boost (Overboost) kann zu zwei großen Problemen führen (naja, viele mögliche Probleme, aber bleiben wir vorerst auf einem fundamentalen Niveau):
Mager ist schlecht: Wenn Sie zu wenig Kraftstoff für zu viel Luft haben, haben Sie einen mageren Zustand. In dieser Situation ist das Kraftstoff-Luft-Gemisch mit steigenden Temperaturen (z. B. unter Boost) tatsächlich leichter zu entzünden. Tatsächlich kann es sich manchmal plötzlich aufgrund heißer Stellen im Zylinder oder nur aufgrund der Tatsache entzünden, dass das gesamte Gemisch über seiner Aktivierungsenergie liegt .
Zitiert Corky Bell von Maximum Boost Ruhm:
Alle Fehlzündungen bei Vollgas, die durch einen mageren Zustand hervorgerufen werden, sind schwerwiegend und müssen behoben werden, bevor wieder auf diesem Boost-Niveau gearbeitet wird. Ein Kraftstoffmangel erhöht die Kammertemperaturen dramatisch. Hitze ist die Ursache für die Detonation, die der Feind der hohen Leistung ist.
Die Folge ist, dass sich das Gemisch im Zylinder zum falschen Zeitpunkt entzündet. Dies verursacht alle Arten von schlechten mechanischen Problemen, klingt schrecklich, kann Ihren Motor kaputt machen und Sie fühlen sich definitiv nicht schnell.
Die Detonation im Terminal ist genau das, wonach es sich anhört: Kritische Teile des Motors selbst explodieren.
Zu viel Energie ist schlecht: Es ist möglich, zu viel Energie im System zu haben, selbst wenn die Dinge "perfekt" laufen. Stellen Sie sich ein theoretisches System vor, bei dem Ihr Turbo 100% effizient ist (während der Kompression keine Wärme hinzufügt), Ihr Kraftstoffsystem beliebige Kraftstoffmengen einpumpen kann und Ihr Motorcomputer alle Anforderungen erfüllen kann. Selbst in dieser sehr imaginären Situation wird es kaputt gehen, wenn Sie genug Energie in den Zylinder stecken. Die grundlegenden strukturellen Komponenten des Systems werden schließlich bei ausreichender Beanspruchung versagen.
Im wirklichen Leben ist ein solch perfektes System angesichts unserer begrenzten Budgets selten bis unmöglich. Jedoch, ...
Anscheinend gibt es einen guten Typ, bei dem der Motor etwa 5 Sekunden lang mehr Leistung erzeugt. Warum nur für 5 Sekunden und nicht die ganze Zeit?
Die Antwort ist Mathe (speziell Wahrscheinlichkeit). Diese Art von Funktion ist am nützlichsten bei Autorennen, bei denen der Fahrer diese kleine zusätzliche Kante benötigt, um den kritischen Pass zu erreichen. Sie tauschen einen Energiestoß gegen eine Erhöhung der Systemtemperatur, eine Nettobelastung des Motors und kurzzeitig ein erhöhtes Risiko eines vollständigen Systemausfalls. Wirf die Würfel und hoffe, dass in diesen fünf Sekunden keine Schlangenaugen auftauchen.
In einem Rennen ist das oft ein vernünftiger Kompromiss. Offensichtlich arbeiten diejenigen von uns, die auf der Straße fahren, normalerweise ohne das Budget eines Autorennen-Teams.
Witzigerweise ist Overboost normalerweise einfach zu korrigieren . Es ist mit ziemlicher Sicherheit ein Wastegate- Problem:
Ein Wastegate ist ein Ventil, das Abgase in einem turbogeladenen Motorsystem vom Turbinenrad wegleitet.
Durch Ableiten von Abgasen kann der Motorcomputer die Turbine auf einer Höchstdrehzahl halten. Infolgedessen ist die Kompressorseite auch auf eine Spitzenverstärkung beschränkt. Wenn etwas passiert, das verhindert, dass das Wastegate nach Bedarf funktioniert, wird Ihr Turbo versuchen, weiter bis ins Unendliche zu beschleunigen.
Wie wir bereits besprochen haben, wird es dort nicht ankommen. Boom!
Boost stopft mehr Kraftstoff und Luft in einen Motor. Mit mehr Kraftstoff und Luft erhalten Sie mehr Leistung, aber wenn Sie zu viel einfüllen, entzündet sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch vorzeitig. Dieses Phänomen wird als Vorzündung bezeichnet. Vorzündung hat viele Ursachen, aber in diesem Fall wird es zu heiß und entzündet sich spontan, wenn zu viel Kraftstoff und Luft komprimiert werden. Vorzündung führt zur Detonation. Detonation oder Pining ist, wenn zwei Flammenfronten kollidieren. Die erste Flammenfront wird durch die Vorzündung und die zweite durch die Zündkerze zum richtigen Zeitpunkt verursacht. Der Zustand hat einen sehr ausgeprägten Klang.
Sowohl Vorzündung als auch Detonation sind schlecht. Die Vorzündung selbst verursacht eine entgegengesetzte Rotationskraft auf den Motor, die die Pleuel und die Kurbelwelle stark belastet. Die Detonation setzt eine enorme Menge an Energie frei, wenn die Flammenfronten kollidieren. Diese Energiefreisetzung über einen längeren Zeitraum beschädigt Motorkomponenten, Splitterventile, Blaslöcher in Kolben, Splitterringe usw.
Motoren haben normalerweise eine gewisse Fehlerquote, was bedeutet, dass sie so eingestellt sind, dass sie weniger Boost erzeugen als die maximale Menge, die sie tolerieren können. Overboost drückt den Boost auf den Maximalwert oder darüber hinaus.
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Overboost ist ein höherer Turbolader-Ausgangsdruck als der Nennwert. Ein Turbomotor hat einen Nenndruck und das Abfalltor oder das Abblaseventil wird ausgelöst, wenn der Druck auf einen höheren Wert ansteigt.
Es gibt 2 Arten von Overboost:
Heutzutage sind einige Motoren so gebaut, dass sie eine gewisse Überladung ermöglichen (z. B. 30 Sekunden lang +0,3 bar). Dies bedeutet, dass der Motor den zusätzlichen Schub sicher bewältigen kann. Das Zeitlimit ist normalerweise ein thermisches Limit: Mehr Boost bedeutet mehr Wärme im Motor, und das Kühlsystem verfügt möglicherweise nicht über genügend Kapazität, um dies auf unbestimmte Zeit zu bewältigen. Die ECU regelt den Ladedruck und senkt den Ladedruck (durch Öffnen des Abfalltors oder des Abblaseventils) nach Ablauf der Frist.
Diese Strategie erkennt, dass Sie selten über einen längeren Zeitraum die volle Leistung benötigen. So können Sie zusätzliche Leistung erhalten, wenn Sie sie wirklich benötigen, ohne einen größeren Motor installieren zu müssen, der diese Spitzenleistung unbegrenzt bewältigen kann.
Ein versehentliches Überladen kann beispielsweise durch eine Fehlfunktion des Abfalltors oder des Abblaseventils verursacht werden, bei denen die ECU den Ladedruck nicht mehr steuern kann.
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