Vollständige Version anzeigen : Elektro-Turbo
Dolce_Vito
12.11.2007, 01:39
Mahlzeit Gemeinde!
Seit einiger Zeit überlege ich, ob sich nicht mit einem dicken Ventilator im Ansaugtrakt so eine Art "Turbo" emulieren ließe. Aus Furcht vor einem kapitalen Motorschaden hab ich das allerdings bisher nicht in die Tat umgesetzt. Und jetzt stolper ich über das hier:
http://cgi.ebay.de/Power-Booster-elektr-Turbo-fuer-alle-PKW_W0QQitemZ150179782968QQihZ005QQcategoryZ40182Q QssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem
Und eine kleine Suche im Netz verrät: Das Ding wird komplett verrissen. 12W Aufnahmeleistung... naja, da kann das natürlich nicht funktionieren.
Aber mal ehrlich: Wenn ich vier Lüfter auf meinen LuFi setze, die dann zusammen einen anständigen Druck bei entsprechendem Volumenstrom erzeugen... und meine Motorelektronik auch noch darüber in Kenntnis setze, dass da jetzt mehr Luft unterwegs ist... könnte das dann klappen?
In einem der Kommentare hab ich was vom 230er Kompressor gelesen, der wohl auch elektrisch angetrieben sein soll.. was ist da dran?
Interessierte Grüße DV
P.S.: Mark, falls Du hier antworten solltest, tu es bitte sachlich und mit mehr als drei Worten :D
2.5litertee
12.11.2007, 01:45
Ich kenn die Diskussion nicht, wenn ich mir aber überlege wieviel Luft das Ding befördern müsste mit wieviel Druck - Nein. Und wenn dann nicht für den Preis. ich denke eher, das das Ding als hindernis im Ansaugtrakt Kraft kostet.
Wenn das alles so einfach wäre gäbe es das sicher von irgendeinem Hersteller in Serienfahrzeugen z.B. Dacia...
2.5litertee
12.11.2007, 02:21
Man beachte auch die Drehzahlen eines Abgasturboladers...der Ansaugrüssel unserer Fahrzeuge erlaubt quasi nur nen 80erPC-Lüfter, die lauten darunter beförden um die 100qm/h bei 12v... und machen dabei 2500U/min...Wie soll der Turbolüfter geschmiert werden? und Wie Laut soll der sein?
STFighter
12.11.2007, 08:15
Naja, die 80er Lüfter drehen schon mehr als 2500 (Zumindest die wirklich Lauten, die auch über 80qm/h Liefern), nur reicht das lange nciht. In der Anzeige ist ne ganz gute Rechnung drin, nur denke ich das selbst der M102 als 2.0 Liter Maschine mehr als 9000 Liter Luft braucht. (Merkt man beim Diesel besonders gut...da kann man schön den Hof einnebeln...) Gibts da nich schon irgendwie "erfolgs" berichte?
Kein Problem.
hm, das waren erst zwei wörter.
und schon 8 :D
E-Turbos gibts von Siemens VDO, sind aber ne recht neue Entwicklung und das Problem ist, dass die nur zum Überbrücken von z.B. Anfahrturbolöchern geeignet sind. Die Leistung kommt ja beim E-Turbo von Bewegung, welche durch die Lima in Strom gewandelt wird (Verlust), von dem Strom in die Batterie geht (noch viel mehr verlust) und von der Batterie im E-Turbo wieder in Bewegung gewandelt wird (Superverlust).
Das lohnt sich fürs normale fahren nicht.
Der SLK Kompressor ist ein Rootskompressor (Schraubenkompressor) und wird ganz normal über nen Riemen angetrieben. Frag mich jetzt nicht ob das Viech noch ne Magnetkupplung hat, kann schon sein.
Sowas kann man da draufbauen, sollte schon gehen, sollte dann aber auch n überholter Motor sein und nicht einer der schon n paar hundert tausend runter hat.
Dicke riemenscheibe vorne dran, magnetkupplung draufhauen, bypassklappe und n neues Steuergerät, dann ist die Chose fertig.
Kannst aber genau so gut nen Turbo einbauen...
Allerdings wird das alles nicht so doll sein, für den Motor...
E-Turbos müssten langsam kaufbar sein, wenn auch für viel Geld, dürften aber nur dazu taugen kurzfristig mehrleistung zu geben.
Kannst auch n Laubgebläse einbauen, das macht genug Luft...
Mfg, Mark
Man muss sich nur mal ansehen welche Leistungsaufnahme ein Kompressor hat (Kompressor, nicht Roots-Gebläse wie z.B. im von Mark erwähnten SLK), das kann man mit Elektromotoren aufgrund der Baugröße schon nicht dauerhaft bereit stellen. Da würde man bei der nötigen Leistung des Elektromotors irgendwo bei 10-20kW landen wenn man was davon spüren will.
STFighter
14.11.2007, 22:36
Wie kommst du auf die 10-20 kW?
Hab ich so im Kopf. Der Kompressor des 5,5l AMG kostet knapp 60 PS, und das ist nur ein Roots-Gebläse, also ohne innere Verdichtung. Ich denke da ist die Schätzung nicht so verkehrt.
Ähm, ein Rootsgebläse verdichtet schon, allerdings leistet das nur 0,x bar, wahrscheinlich um den Bereich 0,3 oder 0,4 rum.
Da geht es ja auch mehr um die Menge.
Ja, es hat aber keine innere Verdichtung. Es verdichtet wie der Turbo einfach durch den Staudruck. Wenn man einen "richtigen" Kompressor hat, also mit zwei langen Verdichterwellen, dann kann man ohne dass der Kompressor sich dreht nicht durchpusten. Umgekehrt kann die Luft die der zum Motor schaufelt auch nicht wieder zurück, also ein richtiger Kompressor und nicht nur ein Gebläse.
Was besser ist, darüber lässt sich sicherlich streiten. Ich denke das Ergebnis spricht zumindest dafür dass auch ein einfaches Roots-Gebläse nicht übel ist.
Ich dachte so ein Rootsgebläse ist ein Schraubenverdichter und im optimalen Falle sollte man da auch nicht durchpusten können. Ein bisschen Tolleranz wird aber immer da sein.
Ein normaler Kolbenkompressor muss ja auch wesentlich mehr Druck bringen, als ein Verbrennungsmotor vertragen könnte, beim KFZ-Kompressor geht es ja mehr um das Volumen.
Mfg, Mark
Also kann sein dass es jetzt mein Weltbild zerstört, aber ich hatte das folgendermaßen im Kopf:
Normalerweise ist ein Kompressor ein Roots-Gebläse was wiederum eigentlich eine Zahnradpumpe für Luft ist. Also zwei Zahnräder, 2 oder 3 Zähne jeweils vollständig und mit extrem geringen Toleranzen ineinadergreifen und die Luft außen zwischen den Zähnen und dem Gehäuse her transportieren. Damit es keinen Verschleiß gibt ist außen noch ein Getriebe angebracht damit sich die Verdichterräder nicht berühren.
Dann die Schraubenversichter, in denen ebenfalls zwei Zahnräder ineinandergreifen und die Luft am Gehäuse entlangführen. Allerdings sind diese sehr lang und gedreht sodass ein Gewindegang nie gleichzeitig vorne und hinten offen ist und so die Luft von vorne nach hinten über das gesamte Zahnrad führen wobei der Luftstrom nicht pulsiert. Die im Gewindegang eingeschlossene Luft wird ohne Verdichtung weitertransportiert, logisch. Nun hat man aber auf der Auslassseite schon einen Druck von vielleicht ein Bar, da ist es besser wenn die Luft aus dem Schraubenverdichter schon komprimiert herauskommt um einen pulsierenden Druck auf der Auslassseite zu vermeiden und im Endeffekt auch höhere Drücke zu erreichen. Dazu verschiebt man die Auslassöffnung am Gehäuse etwas, dadurch wird die Luft im Gewindegang gegen das Gehäuse am Auslass verdichtet bis die Öffnung über die Auslassöffnung läuft.
Das was ich oben geschrieben hatte ist nach etwas Überlegung Blödsinn, natürlich arbeitet der Roots-Kompressor im Gegensatz zum Turbolader nicht nur mit Staudruck. Vorteil der Schraubenverdichter ist halt dass die leiser und ohner pulsierende Luftsäule arbeiten, außerdem findet die Verdichtung der Luft im Schraubenkompressor ausschließlich im Komressor selbst statt sodass die Luft auch nur dort warm wird während sich beim Roots-Kompressor die Luft im gesamten Trakt zwischen Kompressor und Einlassventil gleichmäßig erhitzt. Zum einen bringt dann ein Ladeluftkühler (der aber beim Kompressor eh wenig verbaut wird) nicht mehr so viel weil sich die Luftsäule auch hinter ihm noch erwärmen kann und zum anderen kann man die Luft im Schraubenverdichter gut dadurch abkühlen indem man den Schraubenverdichter selbst kühlt.
Dolce_Vito
18.11.2007, 10:49
Mahlzeit!
Also ein Roots-Gebläse ist eine Art "Flügelkompressor". Genaueres siehe hier (http://de.wikipedia.org/wiki/Rootsgebl%C3%A4se). Das besondere dabei ist, dass es sich um einen Gegenläufer handelt.
Und natürlich kann ein Roots auch einen Druck erzeugen. Gilt für sämtliche "Luftstromgeneratoren": Ohne Druckunterschied kein Volumenstrom!!! Ist ähnlich (oder eigentlich gleich) dem Strom-Spannungs-Gesetz in der E-Technik.
Alle anderen Arten der Aufladung sind dann hier (http://de.wikipedia.org/wiki/Motoraufladung) zu finden. Ein dickes Lob an unsere Freunde von Wikipedia! :D
Aufgeladene Grüße DV
EDIT: Ich glaube, hier wird des öfteren "innere Verdichtung" mit "Druckerzeugung" verwechselt. Ist nicht das gleiche!!! Innere Verdichtung haben nicht alle, aber Druck erzeugen sie schon (also sie fördern auch gegen einen hinter dem Kompressor anstehenden Gegendruck)...
Hm, das man Kompressoren ohne Ladeluftkühler verbaut liegt eher da dran, dass man damit a) die Ansprechzeiten verkürzt und b) der Kompressor so schön auf die Ansaugbrücke passt, dass es blöde wäre wenn man da noch n Schlauch hinlege...
Beim Turbo ist da mehr zu holen, durch "LLK", weil der Turbo wesentlich heißer läuft...
Mfg, Mark
Dolce_Vito
18.11.2007, 15:43
Sorry Mark, dass ich Dir hier widerspreche. Der LLK hat nix mit der Temperatur des Turbos zu tun sondern eher mit der Tatsache, dass sich Gase bei Kompression erhitzen. Da dadurch das spez. Volumen ansteigt hat man bei gleicher Füllmenge eben weniger Sauerstoff im Brennraum. Damit bombardiere ich aber den Sinn einer Kompressions-Aufladung.
Da hat dann Tobulus schon eher Recht, dass man den Schraubenkompressor selber kühlen kann und diese "Kühle" dann über die Oberfläche der Schaufeln bzw. Schrauben in die gerade eben komprimierte Luft abgibt (thermodynamisch natürlich völlig unkorrekt ausgedrückt, aber das hier ist nunmal ein Mercedes- und kein Physik-Forum :D)
Thermodramatische Grüße DV
Sorry Mark, dass ich Dir hier widerspreche. Der LLK hat nix mit der Temperatur des Turbos zu tun sondern eher mit der Tatsache, dass sich Gase bei Kompression erhitzen. Da dadurch das spez. Volumen ansteigt hat man bei gleicher Füllmenge eben weniger Sauerstoff im Brennraum. Damit bombardiere ich aber den Sinn einer Kompressions-Aufladung.
Da hat dann Tobulus schon eher Recht, dass man den Schraubenkompressor selber kühlen kann und diese "Kühle" dann über die Oberfläche der Schaufeln bzw. Schrauben in die gerade eben komprimierte Luft abgibt (thermodynamisch natürlich völlig unkorrekt ausgedrückt, aber das hier ist nunmal ein Mercedes- und kein Physik-Forum :D)
Thermodramatische Grüße DV
Der Turbo wird bis über 1200° heiß, selbstverständlich erhitzt der die Luft dadurch mehr als ein Kompressor, welcher sie nur verdichtet.
Die Erhitzung durch die Verdichtung der Luft bleibt die gleiche, nur beim Turbo kommt noch die Eigenwärme des Turbos hinzu.
Mfg, Mark
STFighter
19.11.2007, 15:29
Zitat aus Wikipedia:Die Zuführung einer größeren Menge von Verbrennungsluft verbunden mit dem Verdichtungsprozess (http://de.wikipedia.org/wiki/Kompression) nennt man Aufladen (http://de.wikipedia.org/wiki/Motoraufladung). Im Gegensatz zum Saugmotor, in welchem sich die Luft während des Ansaugens durch den Unterdruck abkühlt, kommt es bei aufgeladenen Motoren durch die Komprimierung zu einer deutlichen Erwärmung der Ladeluft. Je nach Grad der Aufladung kann bei Serienmotoren die komprimierte Luft dadurch bis über 200 °C erwärmt werden. Neben der zusätzlichen Temperaturbelastung des Motors verringert sich dadurch auch die erreichbare Leistung, da sich der Füllungsgrad (http://de.wikipedia.org/wiki/F%C3%BCllungsgrad) des Motors verschlechtert. Der Grund dafür ist die geringere Dichte der heißen Luft, wodurch dem Motor eine geringere Sauerstoffmenge zugeführt wird. Um das zu vermeiden, wird die Ladeluft bei praktisch allen modernen aufgeladenen Motoren durch Ladeluftkühler (http://de.wikipedia.org/wiki/Ladeluftk%C3%BChler) gekühlt. Da der Ladeluftkühler dem Strom der Ladeluft einen gewissen Widerstand entgegensetzt und so den Ladedruck etwas vermindert, sollte die Temperaturdifferenz der Ladeluftkühlung größer als ca. 50 Grad sein, um eine wirksame Leistungssteigerung zu erzielen. Bei Motoren, bei denen eine möglichst hohe Leistungsabgabe Vorrang vor der Lebensdauer hat, kann die Ladeluft auch durch zusätzliches Einspritzen von Wasser oder eines Wasser-Alkohol-Gemisches direkt in den Ansaugtrakt gekühlt werden. Bei hoch aufgeladenen Motoren ermöglicht diese Maßnahme eine weitere Steigerung der Leistung. 200° sind ne Menge...ganz davon abgesehen, das bisschen was da Komprimiert wird (Serienturbos bis Maximal 0,8 Bar) reicht lange nicht für 200° mehr Temperatur. Das sind dann vll 10-15°, Maximal 25°.
Ganz davon abgesehen hat der Kompressor keine Vorteile mehr (Siehe Registeraufladung, Variable Schaufelgeometrie usw.). Der einzigste vorteil war halt nunmal das der Kompressor gleich bei Leerlaufdrehzahl schon Leistung abgiebt. Das tut der Turbolader aber inzwischen auch (siehe zb. TSI Motor von VW). Das einzigste was man vll noch bedingt als Vorteil sehen könnte, wäre das man nen Kompressormotor von der AB runter kann und Motor sofort ausmachen...machste das beim Turbo haste Garantiert irgendwann nen Turboladerschaden.
Frank300TD
19.11.2007, 19:55
Der C250Turbodiesel hat nach LLK eine Lufttemperatur von 170°C über Aussenluft...
und auch die Kompressoren erwärmen die Luft massiv und es werden in der Regel LLKs eingesetzt, nur die V6 und V8 Kompressoren machen das anders, die haben einen Luft-Wasser-Wärmetauscher im Saugrohr...
MFG Frank
Zitat aus Wikipedia: 200° sind ne Menge...ganz davon abgesehen, das bisschen was da Komprimiert wird (Serienturbos bis Maximal 0,8 Bar) reicht lange nicht für 200° mehr Temperatur. Das sind dann vll 10-15°, Maximal 25°.
Ganz davon abgesehen hat der Kompressor keine Vorteile mehr (Siehe Registeraufladung, Variable Schaufelgeometrie usw.). Der einzigste vorteil war halt nunmal das der Kompressor gleich bei Leerlaufdrehzahl schon Leistung abgiebt. Das tut der Turbolader aber inzwischen auch (siehe zb. TSI Motor von VW). Das einzigste was man vll noch bedingt als Vorteil sehen könnte, wäre das man nen Kompressormotor von der AB runter kann und Motor sofort ausmachen...machste das beim Turbo haste Garantiert irgendwann nen Turboladerschaden.
Turbolader arbeiten noch nicht ab Leerlaufdrehzahl, auch beim TSI nicht. Deswegen hat der TSI ja neben dem Turbo auch noch einen Kompressor an Bord. Der Turbo braucht Abgas um auf Drehzahl zu kommen, und dazu muss er erstmal selbst Luft in den Motor schaufeln um mehr Abgas zu erzeugen. Er schaukelt sich also selbst hoch. Bei großen Turbos dauert das länger, das Turboloch wird größer. Deswegen setzt man vermehrt auf einen Kombination aus kleinem und großen Turbolader, der erwähnten Registeraufladung. Der kleine kommt schneller wieder auf Drehzahl und so kommt auch der große schneller auf Touren. Außerdem setzt das Drehmoment schneller und weicher ein.
Das Turboloch ist ja nicht nur eine Frage der Drehzahl. Dadurch dass der Otto eine Drosselklappe hat ist der Turbo für ihn eigentlich denkbar ungeeignet. Nimmt man Gas weg geht die Drosselklappe zu, der Turbo bekommt kein Abgas als Antrieb mehr und muss auch noch gegen die Luftsäule vor der stehenden Drosselklappe arbeiten. Damit der Turbo nicht schlagartig stehen bleibt gibts Blow-Off Ventile die den Druck ablassen, aber das bringt auch für kaum eine Sekunde etwas. Dementsprechend sind Dieses prädestiniert für Turbos - der Motor schaufelt auch bei Schubabschaltung noch reichlich Luft, der Turbo dreht immer weiter - zumindest beim Benziner wird der Kompressor aber auch noch weiterhin eine Daseinsberechtigung haben.
Die Mär vom Turbolader der Luft in den Motor schaufelt ohne ihm vorher Leistung zu rauben ist übrigens auch alles andere als richtig. Ein Motor muss im letzten Arbeitstakt sogar recht kräftig arbeiten um die Abgase durch den Turbo zu drücken. Allerdings ist die Leistungsentnahme nicht so groß wie beim Kompressor - weil die Abgase auch im Auspufftrakt noch expandieren.
Dolce_Vito
19.11.2007, 23:35
Der Turbo wird bis über 1200° heiß, selbstverständlich erhitzt der die Luft dadurch mehr als ein Kompressor, welcher sie nur verdichtet.
Die Erhitzung durch die Verdichtung der Luft bleibt die gleiche, nur beim Turbo kommt noch die Eigenwärme des Turbos hinzu.
Mfg, Mark
Hallo Mark,
Du verwechselst hier die Turbinen- mit der Verdichterseite. Erstere wird sicherlich sehr heiß (auch wenn ich die 1200° hier anzweifeln möchte, eher 800-1000°), aber die Verdichterseite bleibt (relativ) kalt. Daher ja auch das Problem mit den Toleranzen. Beim Auto-Turbo hat man halt auf 5cm Wellenlänge mal eben 800° Temperaturunterschied. Und das bei Drehzahlen jenseits der 50.000/min... Ingenieurstechnische Meisterleistung!!!
Und bei der Verdichtung entsteht dann eben die o.g. Temperatur von bis zu 200°, da gemäß des Prinzips der Wärmepumpe immer mehr Energie zugeführt wird, diese aber schlecht abtransportiert werden kann. Wer das mal genauer wissen will... frage bitte jemanden anders :D
Ingenieuse Grüße Dipl.-Ing. (FH) DV
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