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  Ladung 1



Statt mit der 'Aufladung' wollen wir uns zunächst mit der 'Ladung' beschäftigen. Dabei unterscheiden wir nach Qualität und Quantität. Erstere betrifft den Dieselmotor, der im Prinzip immer die gleiche Füllung mit Luft erhält und nur, je nach Last, einen bestimmten Anteil Kraftstoff hinzufügt. So geht es mit steigender Drehzahl erst eine Weile lang den (Drehmoment-) Berg hinauf und dann wieder hinunter. Die Leistung steigt wegen der wachsenden Drehzahl trotzdem noch, bis ab dem Punkt der höchsten Leistung das Drehmoment so viel stärker abfällt, dass die steigende Drehzahl es nicht mehr ausgleichen kann.

Nicht mehr jedes Kohlenstoffatom findet genügend Sauerstoff vor, obwohl noch genügend vorhanden sein müssten, denn ein Dieselmotor wird eigentlich immer mit Luftüberschuss betrieben. In diesem Fall wäre also die ungünstige Verteilung zusammen mit dem enormen Zeitdruck schuld. Ergebnis: Der Dieselmotor beginnt zu rußen. Macht man jetzt noch weiter mit der Drehzahl, wird das umso schlimmer. Früher hat man schlicht Filterpapier vor die Öffnung des Auspuffs gehalten und die Abregelung der Einspritzanlage auf eine bestimmte Trübung eingestellt. Solange es keine geeignete Nachverbrennung gab, wurde das Verfahren weiterhin angewandt, nur mit Fotodiode und elektronischer Auswertung.

Und beim Benzinmotor? Da liegt eine quantitative Regelung vor. Spätestens seit Einführung der Lambdaregelung wird im Prinzip ein Gemisch im Verhältnis von 14,8 kg Luft zu 1 kg Kraftstoff immer gleich gehalten. Soll der Motor mehr leisten, lässt man ihn mehr Luft ansaugen und gibt die entsprechende Menge Kraftstoff hinzu. Daran hat auch die Einführung der direkten Einspritzung nichts geändert. Allerdings ist der Beschleunigungsvorgang beim Benziner nicht ganz so einfach. Auf mehr Luft, also ein kurzfristig abgemagertes Gemisch reagiert der nämlich eher mit Verweigerung auf der bestehenden Leistung. Also muss man ihm kurzfristig sogar mehr Kraftstoff geben und darf diese Abkehr vom idealen Mischungsverhältnis erst aufgeben, wenn der Motor ein bestimmtes Drehzahl- bzw. Drehmomentniveau erreicht hat.

Übrigens, ob man an dieser Stelle vom Drehmoment- oder vom Leistungszuwachs redet, ist eigentlich egal. Beide verhalten sich, bezogen auf die Drehzahl, absolut proportional. Klar müsste jetzt jedenfalls sein, dass es auch eine Proportionalität zwischen dem Luft- bzw. Kraftstoffdurchsatz und dem erzeugten Drehmoment gibt. Da kommt dann direkt der Hubraum ins Spiel, von dem man vor dem endgültigen Durchbruch der Aufladung mit Recht behauptet hat, er sei durch nichts zu ersetzen. Der Hubraum ist für den Saugmotor das Maß fast aller Dinge. Er bestimmt schließlich, wie viel hauptsächlich Luft angesaugt werden kann. Ist er zu klein, können Sie noch so viel am Zylinderkopf ändern, es passt nur eine bestimmte Menge hinein.

Wobei das mit den Merksätzen in der Kfz-Technik so eine Sache ist. Denn in der Praxis finden z.B. Tuner doch noch Auswege, so einem Motor mehr Leistung zu entlocken. Wie schon erwähnt kann man auch hier Drehmoment sagen, aber das würde der Anschauung nicht ganz gerecht. Denn gemeint ist hier ein ziemlich hoher Drehzahlbereich und im Diagramm ist in diesem Bereich das Drehmoment schon längst auf Talfahrt. Nur die Leistung steigt noch an, weil sie nicht nur proportional zum Drehmoment, sondern auch proportional zur Drehzahl wächst. Korrekt müsste es heißen, die Tuner versuchen, die Drehmomentkurve vor allzu großem Abstieg zu bewahren.

Im Vorgriff auf noch zu Erklärendes kann man hier schon etwas vereinfacht erwähnen, dass ein typischer aufgeladener Motor eher durch viel Drehmoment ab dem unteren Drehzahlbereich und ein getunter Saugmotor durch viel Drehzahl glänzt. Es kommt sogar häufig vor, dass sein Drehmoment im unteren Drehzahlbereich durch das Tuning leidet Das alles gilt natürlich nur für den Benzinmotor. Wer würde schon einen Dieselmotor durch Raffinessen im Ventiltrieb drehzahlmäßig in den Ruin treiben wollen? Es gibt zwar solche Raffinessen wie z.B. Vierventiltechnik auch hier, aber die dient hauptsächlich der Erfüllung ziemlich gnadenloser Abgasvorschriften. Also bleiben wir beim Benzinmotor und konstatieren, dem Benzinmotor lässt sich durch gesteigertes Drehzahlniveau mehr Leistung entlocken.

Nein, besonders einfach ist das nicht. Es gibt dazu nicht nur universitäre Forschung. Das meiste haben praktische Tuning-Erfahrungen beigetragen. 'Trial and Error' (Versuch und Irrtum) heißt; den Zylinderkopf entscheidend modifizieren, Zusammenbau und Probe auf dem Leistungsprüfstand. Das haben nur wenige Ingenieure zu einer gewissen Perfektion gebracht. Zu auffällig war in den siebziger und achtziger Jahren des vorigen Jahrhunderts, dass sich selbst renommierte Hersteller bei solchen Fachleuten Rat holten. Das wohl am meisten seit jener Zeit unmittelbar am/im Benzinmotor modifizierte Teil ist der Zylinderkopf.

Wir werden uns an dieser Stelle nicht mit der Technik von mehr als 4 Ventilen beschäftigen oder der halb- oder vollvariablen Steuerung. Wir wollen nur wieder feststellen, dass einem gegebenen Hubraum mit einer entsprechenden Zylinderzahl durch höhere Drehzahlen und entsprechend geformte Ansaug- und Abgaswege mehr Leistung entnommen werden kann. Nicht zu vergessen die Ventile und deren Steuerung, die zusätzlich erheblichen Einfluss auf diesen Leistungsgewinn haben. Der Durchzugsschwäche im unteren Drehzahlbereich kann mit moderner Hydraulik und Elektronik deutlich besser entgegengewirkt werden. Benzinmotoren ohne jede Variabilität in der Motorsteuerung sind inzwischen selten geworden.

Um den Unterschied zwischen direkteinspritzendem Diesel und z.B. saugrohreinspritzenden Benziner nicht dauernd betonen zu müssen, nennen wir ab jetzt das, was in den Motor zur Verbrennung hineinströmt und natürlich auch wieder in die Umwelt entlassen wird, eine 'Füllung'. Damit verwischt der Unterschied zwischen Luft mit und ohne Kraftstoffanteil. Klar dürfte damit sein, dass eine gute Füllung für die Drehmoment- bzw. Leistungsentfaltung und sogar den Verbrauch und vielleicht auch das Abgasverhalten eines Benzin- oder Dieselmotors besonders wichtig ist.







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