Hi,
der Biturbo ist ja sehr beliebt für beide Reihen beim V6. Gibt es eine Alternative mit zwei Biturbos oder einem 4er Turbo für die W12 Motoren?
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MaschbauTimMaschbauTim
Natürlich macht das einen Sinn!
Ich studiere Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Energie- und Antriebstechnik im bereits 7. Semester. Meine Spezialisierung lege ich auf den Automobilbau.
Die heutigen W12 Motoren sind eigentlich keine klassischen W-Motoren mehr, sondern eigentlich ein doppelter V6. Der Motor hat also insgesamt 4 Zylinderbänke à 3 Zylindern.
Entgegen der Aussage von Joachim, kann man einen Zylinder sehr wohl mehr als einmal Füllen. Und zwar dann, wenn der Zylinder mit einem Druck über dem atmospährischen Außendruck "aufgeladen" wird. Dadurch erhöht sich auf gegebenem Volumen die Masse an Luft und somit auch an Sauerstoff. Über die Werte des Luftmassenmessers und der Lambdasonden, erkennt das Motormanagement nun, dass auf gleichem Brennraum nun auch mehr Brennstoff verfeuert werden kann. Dadurch steigt die Leistungsausbeute, und bei guter Auslegung durch die höheren Drücke auch der thermische Wirkungsgrad.
Um das sinnvoll geregelt machen zu können, empfiehlt es sich sogar lieber 4 kleine Turbolader, also einen pro Bank zu benutzen, als 2 große für immer je 2 Bänke. Da kleine Turbolader schon bei geringeren Motordrehzahlen nutzbare Ladedrücke bringen können. Es wäre sogar vorstellbar, und im Rennsport definitiv auch so gemacht, insgesamt 8 Turbolader bei einem W 12 Motor zu verbauen.
Wenn nämlich eine gewisse Motordrehzahl erreicht ist, können die kleinen Lader das Abgasvolumen nicht mehr schlucken, und werden dann via Ventil so übergangen, dass nun die größeren Lader mit dem Abgas beaufschlagt werden.
Entgegen einer mechanischen Aufladung über Kompressoren hat der Turbolader zwar einige Nachteile bezüglich des Drehmomentverlaufes, jedoch hat er auch einen enormen Vorteil: Ein Kompressor verbraucht einen Teil der bereits produzierten Arbeit des Motors, was den mechanischen Wirkungsgrad, und damit den Gesamtwirkungsgrad des Motors deutlich verschlechtert.
Ein Turbolader hingegen nutzt die noch im Abgas vorhandene Energie, expandiert das Abgas weiter und leitet die abgegriffene Energie auf der Ansaugseite wieder in den Motor ein. Damit verbessert sich der Gesamtwirkungsgrad eines Motors unter Last erheblich!
Also technisch gesehen ist ein W12 Motor nichts anderes, als ein Modul aus 4 3-Zylinder-Reihenmotoren (Jedoch greifen immer 2 Kolben an einer Kurbelwellenkröpfung an und immer 2 3er Bänke sind in einem V-Block zusammengefasst). Und ja, die Alternative von 2 Biturbos sind entweder 4-Twinturbos oder 2 größere Twinturbos. Bi-Turbo = parallel geschaltet. und Twin-Turbo = in Reihe geschaltet, aber über Ventile und Waste-Gates zum Teil umgangen.
Die echten W-Motoren mit 3 mal 4-Zylindern pro Bank und immer 3 Kolben an einer Kröpfung würden dann also mit 3 oder 6 Turboladern betrieben werden.
Ich hoffe ich konnte helfen!
Kommentar von DevtonesDevtones Kann mich nur anschließen, ich hätte nie mit einer so qualifizierten Antwort gerechnet. Wikipediareif. BA mit Auszeichnung!
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Hallole Zusammen In grauer Vorzeit haben wir die Ansaugkanäle poliert un eine bessere Durchströmug zu bekommen und luftwirbel im ansaugtrakt zu vermeiden, in verbindung mit einem Fächerkrümmer für die abgasanlage und entsprechenden Töpfen kann das durchaus mne menge bringen die man so ja auch nicht gleich sehen kann wenn das fahrzeug wie heute üblech sehr verbaut ist . dann bleibt aber das termische problem denn die wärme des Fächerkrümmers muß ja auch abgeführt werden unjd sollte dein Fahrzeug nicht abfackeln. Das hat damals recht viel gebracht aber heutzutage einfach einen Lader mehr draufhauen??? Ist ne sache die von bekloppten Amis gemacht wird oder einen Kompressor mit Ladedruck von größer zwei Bar Ladedruck zu verbauen., Du kannst einen Brennraum nur einmal füllen das wiederum muß sauber abbgestimmt sein und das dauert unter umständen Monate auf dem Leistungsprüfstand. Dazu die richtige einspritzmenge zu deffinieren ist ne profigeschichte denn die kiste sollte ja noch alltagstauglich sein.. die bei den Amis beliebte lachgasgeschichte muß man beherrschen denn sonst katapultiert dich die kiste durch expoloison auf den Mond. . Joachim
Kommentar von MaschbauTimMaschbauTim Dein Kommentar ist ziemlich konservativ und widerspricht leider dem modernen Motorenbau. Völlig frei saugende Motoren werden heutzutage garnicht mehr gebaut, denn selbst die freisaugenden Modelle verwenden gasdynamische Effekte zur inneren Aufladung der Motoren. Dazu gehören Staurohr-, Schwingrohr- und Resonanzrohraufladungen (und Kombinationen aus diesen), ohne die heutige Vorgaben an Abgasnormen und Verbrauchswerte nicht zu realisieren wären.
Recht hast du mit deiner Aussage über einige amerikanische Autobauer. In den Usa legt man selbst heute noch das Augenmerk zu stark auf maximale Drehmomente und hohe Leistungen auf kosten des Spritverbrauches.
Jedoch sollte man bei modernen Autos lieber nicht mehr zum Polierer oder offenen Abgasanlagen greifen, weil man sich damit dann gewollte Effekte der Luftverwirbelung zu nichte macht. Und leider nur einen höheren Spritverbrauch ohne nennenswerte Leistungsgewinne provoziert. Grauguss-Abgasrohre mit rauhen Oberflächen gehören ja ohnehin der Vergangenheit an.
Für nachträgliche Veränderungen hast du natürlich Recht mit den Ladedrücken über 2 bar. Serienmotoren sind für solche Ladedrücke auf Dauer nicht ausgelegt. Wenn man aber bei neuen Motoren die Möglichkeiten hat um aus dem Abgas möglichst viel Leistung zurück zu gewinnen, ohne durch die hohen Ladedrücke an die Klopfgrenze der Motoren zu kommen, ist eine Turboaufladung auch jenseits der 2 Bar sinnvoll, wenn man viel Leistung auf kleinem Raum benötigt. Gegen die Klopfgefahr kann man zum Beispiel mit höheren Oktanzahlen im Brennstoff (Ethanolbeimischung oder hoch-klopffeste Benzinbestandteile) oder niedrigen Verdichtungsverhältnissen etwas tun.
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Der W-Motor müsste dann 3 Turbos haben, zumindest wenn Du beim W auch für jede Zylinderreihe einen Turbo haben willst. Theoretisch könnte der auch 12 Turbos, für jeden Zylinder Einen, dran haben. Ist aber fraglich was Sinn macht. Wegen Biturbo haben die Motoren nicht mehr Leistung gegenüber nur einem Turbo. Es hört sich halt toll an zwei Turbos zu haben und es ist einfacher bei einem V-Motor an beiden Seiten einen, dann kleineren, Turbo zu haben als die Abgase von beiden Seiten zunächst zusammenzuleiten und dann durch einen Turbo zu jagen.
Kommentar von MaschbauTimMaschbauTim Nicht ganz: 2 kleinere Biturbos haben den Vorteil gegenüber einem großen Singleturbo, dass schon bei kleineren Abgasmassen nutzbare Ladedrücke produziert werden können. D.h. schon bei niedrigeren Drehzhalen und Lasten des Motors ansprechen. Damit erreicht man bei niedrigen Drehzahlen schon Drehmomentsteigerungen, die sonst eher 500 oder 1000 Umdrehungen später kommen würden.
Will man bei einem Singleturbo bei niedrigeren Drehzahlen schon nutzbare Ladedrücke haben, muss man dafür bei hohen Drehzahlen das Abgas um den Turbo herumleiten, da die Turbine den Massestrom nicht mehr schlucken kann. Damit verliert man wertvolle Energie.
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Joey55Joey55
Sowas macht kein Sinn....
Ebenso haut es dir damit den Motor um die Ohren....
Das Verhältnis von Turboladerleistung zum Hubraum bzw. Zylinder muss passen....
Von daher kann man nicht einfach unendlich viele Turbos dranhängen....
Kommentar von MaschbauTimMaschbauTim Kommt auf die Größe der Turbos an!
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Hallo Tim ... ich neige mein Haupt mit Achtung ich habe hier selten einen derart fachlich qualifizierten Kommentar gelesen . Völlig Richtig ich bin schon ein älteres Semester wie Du in meinem profil sehen kannst und meine rennsporttage ( in den 70ern Formel V und damalige Gruppe 5 Serientourenwagen sind lange her ... Zu Zeiten des 2002 BMW war ich noch aktiv aber inzwischen hat sich vieles geändert. dessen bin ich miur durchaus bewusst und schreibe daher in grauer Vorzeit sehr bewusst.. troztdem Danke Gaaanz fett ... Tim hat die hilfreichste Antwort verdient... Joachim.
Danke für das Lob! Ich hab mir auch wirklich Mühe gegeben keinen Mist zu erzählen :)
Nach deinen 30 Jahren im KFZ-Bereich, werde ich dir bei praktischen Anwendungen sicher nicht das Wasser reichen können. Hüte dein wissen gut! Denn die Ingenieure und Mechaniker der Zukunft werden wohl keine Vergaser mehr einstellen können, oder z.B. eine manuelle Achvermessung durchführen können. Der Respekt beruht also auf Gegenseitigkeit.