Diese Frage brachte mich zum Nachdenken: Wenn Sie einen Turbolader in einen Motor einbauen, gibt es einen direkten Zusammenhang zwischen dem Ladedruck und der zu erwartenden Leistung?
Zum Beispiel: Wenn der Motor 100 kW Saugmotor leistet und Sie einen Turbo einbauen und auf max. Boost von 0,5 bar, können Sie max. 150 kW erwarten. Leistung (dh neue Leistung = ursprüngliche Leistung * (Ladedruck +1))? Oder ist die Beziehung komplizierter?
Nehmen wir an, der Motor ist richtig eingestellt, um den Turbolader zu nutzen, dh die Einspritzdüsen haben genügend Kapazität und das Kraftstoff / Luft-Gemisch bleibt gleich.
engine-theory
turbocharger
Hobbes
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tl; dr: nein, ein Verhältnis von 1: 1 ist nur unter imaginären perfekten Laborbedingungen möglich.
Es ist etwas komplizierter, aber aus vollkommen verständlichen Gründen.
HINWEIS: Ich lasse absichtlich Ladeluftkühler und Eisbeutel aus der folgenden Diskussion heraus. Sie sind wichtig, um Diskussionen anzuregen, sollten aber unter einer anderen Frage behandelt werden.
Die wichtigste fehlende Annahme ist eine kritische: konstante Temperatur.
Lassen Sie uns bis zum Kern des Motors zurückkehren: der Verbrennung. Luft und Kraftstoff mischen sich in einem Verhältnis von ungefähr 14: 1, entzünden sich, dehnen sich aus und drücken nach außen, um chemische potentielle Energie in kinetische Energie umzuwandeln.
Aber wie ist dieses Verhältnis wirklich? Es vergleicht die Luftmoleküle mit den Kraftstoffmolekülen. Bringen Sie diese aus dem Gleichgewicht und die Verbrennungsreaktion ist nicht mehr auf dem höchsten Wirkungsgrad (Hinweis: Wir werden dieses Wort wieder sehen).
Was macht Boost vor diesem Hintergrund? Theoretisch handelt es sich um einen Molekül-Inserter: Ihr Boost-Mechanismus versucht, mehr Luftmoleküle zu erhalten, zu denen der Motor eine erhöhte Anzahl von Kraftstoffmolekülen hinzufügt. Verbrenne diese vermehrte Mischung mit ihrer erhöhten Menge an chemischer Energie und du bekommst mehr kinetische Energie, oder?
Ja, aber nicht so viel, wie Sie vielleicht denken. Sie sind bereits auf Boyles Gesetz gestoßen . Sogar. Wenn Sie einen perfekten Luftmolekül-Scooper haben, erhöht das bloße Drücken dieser Moleküle in den Motor ihre Temperatur. Der Motorcomputer muss diese Temperatur korrigieren, indem er mehr Kraftstoff (als eine Art Kühlmittel) hinzufügt, das Timing verzögert usw. Wenn diese Temperatur nicht eingehalten wird, wird der Motor auf die Klopfkurve gebracht, die schließlich in a endet katastrophale Umwandlung in einen externen Verbrennungsmotor (dh wichtige Teile werden herauskommen).
Es wird schlimmer. Erinnern Sie sich an diesen perfekten Mechanismus zum Schöpfen von Molekülen? Nicht möglich. Es hat auch einen Wirkungsgrad von weniger als 100%. Es wird Luft greifen und komprimieren, aber leider erhöht es die Temperatur noch schneller als das Boyle'sche Gesetz (Wirkungsgrad ist weniger als 100%). Dies betrifft die anderen Bestimmungen des Gesetzes: Die Dichte der Ansaugluft nimmt mit der Temperatur ab: Es ist sowohl heißer als auch es gibt weniger Moleküle.
Das Ergebnis all dieser Handbewegungen auf der Rückseite des Umschlags ist, dass Sie mehr als 50% so viel Luft und mehr als 50% mehr Kraftstoff benötigen, wenn Sie sich wirklich darauf konzentrieren, 50% mehr Leistung zu wollen.
Kurz gesagt, ein Wirkungsgrad von 100% ist das theoretische Maximum, kann jedoch nur in Perfect World erreicht werden. Allerdings können kleine Boost-Systeme 1: 1 leichter näher kommen als hohe Boost-Systeme.
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Die Antwort auf die Frage lautet grundsätzlich JA.
Ich bin nicht einverstanden mit der Art und Weise, wie dies oben charakterisiert wurde. Ur ist nicht falsch, nur zu kompliziert, und dies ist eine schlechte Unterrichtspraxis. Für ein gegebenes Volumen / eine gegebene Gasmasse bei konstanter Temperatur halbiert das Verdoppeln des Drucks das Volumen, dh umgekehrt proportional, dh pv = konstant Unter diesen Bedingungen wäre U also in der Lage, doppelt so viel Luft einzufüllen, wobei das Kraftstoffverhältnis festgelegt und dann die Leistung verdoppelt wird. Dies ist jedoch der Ausgangspunkt, und natürlich sind Ihre Verhältnisse nicht konstant, wenn Sie weniger als 100% verwenden Der Wirkungsgrad und die Temperaturen sind nicht konstant. Beginnen Sie trotzdem mit der einfachen, perfekten Welt. Wenden Sie dann die Anwendungsspezifikationen an, z. B. Strömungsturbulenzen, insbesondere aufgrund von Metall- / Gummischlauchschritten, Hitze aufgrund von Kompression von Gas, Ladeluftkühler, Druck auf die kalte Seite. und so weiter und so fort,Knall es auf einen Prüfstand ist Zeit und Geld besser ausgegeben als endlos zu theoretisieren, Effizienz / Optimierung ist das Spiel für die meisten Maschinen, mehr aus einer endlichen Ressource herauszuholen, mehr "nützliche" Arbeit, danke.
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