100 PS v.s. 100 Turbo PS, was genau bringt der Benzinturbolader?

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  1. Leistung ist keine Kraft sondern: Leistung = Arbeit pro Zeit (Arbeit = Energie = Kraft mal Weg)...

  2. ist das Drehmoment u.a. ausschlaggebend wie schnell eine Masse beschleunigt werden kann bzw welcher Fahrtwiderstand überwunden werden kann (Vmax). Drehmoment = Leistung / 2*Pi *Drehzahl (d.h. das Drehmoment entwickelt sich in abhängigkeit von Leistung und Drehzahl). Wann welches Drehmoment bei welcher Drehzahl ansteht ist beim Verbrennungsmotor eigentlich noch von div. anderen Faktoren abhängig (z.B.: Füllungsgrad der Zylinder...)

  3. ein Turbomotor hat ein größeres max. Drehmoment als ein vergleichbarer Sauger, Da der Turbolader im Prinzip mehr Sauerstoff im Brennraum zur verfügung stellt und somit mehr Benzin verbrannt werden kann. Um nun genau zu sehen welcher Motor elastischer ist muss man sich die jeweilige Motorkennlinie anschauen...

Leistung ist aber auch Zeitunabhängig: z.B. KW/h oder KW ohne h

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@sutsh

Auch wenn der Kommentar schon alt ist möchte ich ihn richtigstellen.

Leistung ist immer Zeitabhängig, da Leistung = Arbeit/Zeit

Watt ist die Einheit von Leistung und daher steckt die Zeit schon in der Einheit, da sich Watt auch in Joule/Sekunde beschreiben lässt.

Bei KW/h ist es so, dass die Zeit, durch eine zweite Zeit in der Gleichung, herausgekürzt wird. Deshalb hat KW/h nichts mit Leistung zu tun. KW/h ist lediglich die Einheit von Energie bzw. Arbeit

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Zuerst mal: Es gibt keinen "Benzinturbolader". Ein Turbolader ist beim Benziner sowie beim Diesel (bei letzterem ist er aktuell absolut Standard) nahezu identisch.

Die maximal erreichbare Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit hängt direkt von der maximalen Leistung ab. Vorausgesetzt wird natürlich ein vergleichbarer Luftwiderstand, ein ähnliches Gewicht und eine jeweils passende Getriebeübersetzung.

Aktuell ersetzen im Hubraum reduzierte Turbobenziner vermehrt großvolumigere Saugmotoren. Erstere haben folgenden Vorteil: Mehr Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen. Sofern das Getriebe nicht länger übersetzt wurde, hat man dann früher mehr Leistung. Dadurch erfährt man Vorteile hinsichtlich der Elastizität, also dem Beschleunigen aus niederen Drehzahlen heraus ohne Gangwechsel. Die maximal erreichbare Beschleunigung und die maximal erreichbare Geschwindigkeit bleiben jedoch gleich.

100PS (normal) und 100PS (Turbo) haben beide 100PS.

Was allerdings ein Turbolader bringt ist einfach. Mit Turbolader kriegst du pro ccm viel mehr Leistung als ohne, allerdings zieht der Turbo erst ab einer gewissen Drehzahl.

Ein Turbolader, auch Abgasturbolader (ATL) oder umgangssprachlich Turbo, dient der Leistungs- oder Effizienzsteigerung von Verbrennungsmotoren. Ein Turbolader besteht aus einer Abgasturbine, die ihre Energie aus dem Restdruck der Abgase bezieht, und einem von der Turbine angetriebenen Verdichter für die Luftzufuhr des Motors, der den Luftdurchsatz erhöht oder die Ansaugarbeit der Kolben vermindert. Turbolader können den Druck (Stauaufladung) und die Bewegungsenergie der Abgase (Stoßaufladung) nutzen. In Verbindung mit einem Ladeluftkühler kann ein höherer Arbeitsdruck bei gleicher Temperatur im Zylinder erreicht werden.

Der Erfinder des Turboladers ist der Schweizer Alfred Büchi, der im Jahre 1905 ein Patent[1] über die Gleichdruck- oder auch Stauaufladung anmeldete. In den 1930er-Jahren wurden von der Adolph Saurer AG aus Arbon Diesel-Lastwagen als erste Straßenfahrzeuge mit Turbolader produziert.[2]

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Turbolader

Tatsächlich ist es so, dass für eine benötigte Leistung (Wegstrecke 100km + Fahrzeuggewicht 1000kg + Geschwindigkeit 100km/h + Widerstände x) eine physikalische Energie (in diesem Fall Kraftstoff) aufgewendet werden muss, die sich mathematisch z.B. in KW (Kilowatt) berechnen lässt. So wird es in der Luftfahrt übrigens auch gehandhabt. Den korrekten Wert werden wir mit keinem Triebwerk egal ob E-Motor, Benzin oder theoretischerweise "körperlicher Arbeit" unterbieten können und werden mindestens die Energie verbrauchen, die wir berechnet haben. In dem berechnetem Wert haben wir die Verlustleistung des Antriebs noch nicht mit einberechnet. Aus folgendem Grund: Verbrennungsmotoren jeglicher Art haben einen ziemlich schlechten Wirkungsgrad (ca. 40%), da durch die Verbrennung viel Energie in Wärme, Licht, etc. gewandelt wird. Theoretisch bräuchten wir ca. 60% weniger Kraftstoff, wenn wir die im Kraftstoff enthaltene Energie, vollständig für die o.g. Aufgabe beziehen könnten. Dies ist physikalisch jedoch nicht möglich. Hier möchten wir aber wissen, welcher Motor sparsamer ist. Der Turbomotor oder der Ottomotor (sauger). Gehen wir mal davon aus, dass die Getriebeübersetzung und alle weiteren Parameter, bis auf den Turbolader und die Drehmomentkurve identisch sind, dann würde man für die benötigte Energie inkl. der Verlustleistung der Verbrennung annähernd gleich viel verbrauchen. Der Turbomotor würde theoretisch ein bisschen weniger verbrauchen. Aber wieso und wieso nur theoretisch? Der Turbomotor drückt den in der Luft befindlichen Sauerstoff in den Ansaugtrakt hinein, wodurch die Verbrennung sauberer wäre, da mehr Sauerstoff (Kompression durch Turbo) für die Verbrennung zur Verfügung steht und fast jedes tröpchen Kraftstoff fast vollständig, 99,9% verbrannt werden kann. Wohingegen dem Ottomotor bei der Verbrennung nicht so viel Luft zur Verfügung steht, da er diese selbst in die Zylinder gesaugt hat. So wäre die Verbrennung theoretisch nicht ganz so gut wie beim Sauger. Sagen wir mal 99,0% des Kraftstoffes werden verbrannt, da die Verbrennung des Kraftstoffes teilweise nicht mit ausreichend Sauerstoff geschieht. Soweit zur Theorie.

In der Praxis sieht das Ganze ganz anders aus. Turbomotoren bekommen bei hoher Last nicht die selbe Menge an Kraftstoff eingespritzt, sondern mehr, da wie schon genannt, mehr Sauerstoff für mehr Kraftstoff zur Verfügung steht und je mehr Kraftstoff eingespritzt wird, schmälert sich das Kraftstoff-Luft-gemisch auf das Niveau eines Ottomotors. Sprich, für die geforderte Leistung werden beide genau gleich viel Verbrauchen, da es physikalisch bedingt ist. Kraft kommt von Kraftstoff. Schau dir mal die Drehmomentkurve eines Saugmotors und eines Turbomotors an, der Turbo stellt über ein größeres Drehzahlband die gleiche Leistung zu Verfügung (in diesem Fall nicht Drehmoment). D.h. der Vortrieb ist bei 2000u/min genauso wie bei 4000u/min oder 5000/u/min. Für diese Leistung wird die entsprechende Energie benötigt. Der Ottomotor hingegen hat eine ganz linear mit der Drehzahl nach oben ansteigende Leistungsentfaltung (Leistung geht mit Drehzahl nach oben). Was daraus folgen lässt, dass der Ottomotor nicht so spritzig wie der Turbomotor ist, aber beim Beschleunigen auch weniger verbrauchen wird, aber auch dementsprechend langsamer und für die benötigte Energie länger beschleunigt, was daraus resulitiert, dass er durch die längere Beschleunigungsdauer wieder so viel verbraucht wie der Turbomotor.

Nur so am Rande: Autos vor 10 Jahren haben auch nicht bedeutend mehr verbraucht als heutige Autos. Die weniger CO² Ausstoßgeschichten und der Fahrzyklus sind doch alle gefälscht. Kein Motor verbraucht weniger als gute Motoren von vor 10-20 Jahren. Die Verbrennung und die Umwandlung in Bewegung ist dieselbe. Am Verbrauch werden lediglich Getriebe (mehrere Gänge zum Schalten im Optimalbereich), Öle (andere Motor-, Getriebeöle), Reifen (Reibungsarme Reifen) etwas ändern können, aber hier sprechen wir auch von max. 10% Kraftstoffeinsparung im Gegensatz zu guten alten Motoren. Gern gesehen japanische Autos. Gewicht spielt beim Verbrauch immer eine große Rolle, fragt euch mal warum Kleinwagen so wenig Kraftstoff verbrauchen.

Liebe Grüße,

Sascha K.

Deine Ausführungen sind teilweise falsch. Einem Turbobenziner steht zwar absolut gesehen mehr Sauerstoff zur Verfügung, allerdings nicht in Relation zur Menge an Treibstoff. Seit der Einführung des G-Kat gibt es Lambdsonden, die strikt darauf achten, dass der Motor möglichst oft "stöchiometrisch" läuft, das heißt, mit 14,7 Teilen Luft auf einen Teil Kraftstoff - völlig egal, ob Sauger oder Turbo. Das hat Abgasgründe. Ein Turbomotor verbrennt somit nicht sauberer als ein Sauger.

Die übrigen Ausführungen sind aber korrekt. Es gab schon vor 20 Jahren Motoren, die nahezu genaus sparsam liefen wie aktuelle Ergüsse, nur mit einem Unterschied: Bedingt durch den stetigen Zylinderverlust (Downsizing) liefen die alten Motoren ruhiger. Was sich auch geändert hat, ist der Verbrauch im Prospekt, aber dieser ist aktuell kaum mehr einzuhalten, ganz im Gegensatz zu den frühen NEFZ - Werten von vor knapp 20 Jahren.

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@checkpointarea

Danke für dein Feedback. Deine Aussage kann ich aber leider nicht teilen, wie verhält sich das Luft-Krafstoff-Gemisch bei Teillast? Hier müsste defninitiv mehr Sauerstoff für die Verbrennung zur Verfügung stehen. Deshalb auch die besseren CO² Werte, die in der Tat auch da sind, aber realistisch nur marginal.
Der Turbolader arbeitet ja auch wenn man kein Vollgas gibt.
Bei 14,7 Teilen Luft zu 1 Teil Sauerstoff sprechen wir von Vollast.

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@sutsh

Entschuldige checkpointarea, du hattest Recht! Folgende Information habe ich gerade gefunden. Ich war selbst etwas verwundert:

"Ohne Drosselklappe würde ein Ottomotor nur mit Vollgas arbeiten. Die Drosselklappe wird mit dem Gaspedalgeöffnet und dient dazu, die Luftmenge und damit das Drehmoment eines Otto-Motors zu „drosseln“.Bei Otto-Motoren genügt es nicht, einfach nur die Kraftstoffmenge zu verringern, weil Kraftstoff-Luft-Gemischenur in einem ganz bestimmten Verhältnis zünden können (ca. 1 kg Kraftstoff auf 15 kg Luft). Deshalb müssenLuft- und Kraftstoffmenge gleichzeitig reduziert werden. In der Praxis betätigt man per Gaspedal die Drosselklappe oder eine ähnliche Vorrichtung und steuert die Luftmenge, während die Kraftstoffmenge durch den Vergaseroder eine Einspritzvorrichtung automatisch an die Luftmenge angepasst wird.Dieselmotoren können mit ihrem Zündverfahren auch sehr magere Gemische zünden. Deshalb können sie immermit voller Luftmenge fahren und benötigen keine Drosselklappe. Das Gaspedal wirkt bei Dieselmotorenauf die Einspritzanlage und steuert die Kraftstoffmenge."

Quelle: http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fahrzeug/motor/Verbrauchskennfeld\_AB.pdf

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@sutsh

Danle für´s Zugeben, sowas ist selten. Mir ist beim nachträglichen Lesen übrigens noch ein kleiner Fehler aufgefallen: Du unterscheidest offenbar die Begriffe "Turbomotor" und "Ottomotor". Ein turbogeladener "Benziner" ist jedoch auch ein Ottomotor. 

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Ein Wirkungsgrad von 40%, das ich nicht lache! Von sowas fantasieren die bei VW XD. Ich glaube 40% ist in einen minimal last-zusand bei den gewissen Drehzahl theoretisch zu erreichen (Motorkennfeld). Benziner haben aber so 12% im schnitt % Diesel 14%. Hier eine schöne Erklärung vom Horst Lüring: https://www.youtube.com/watch?v=P8o19-yCGdI

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Es kommt grundsätzlich darauf an, welche PS zu welcher Drehzahl anliegen. 100 PS könnten nur kurz bei 6500 Umdrehungen anliegen, bei einem Gesamtdrehzahlband von 6600 ( Z.B.). Diese Könnten aber auch in etwa von 3000 bis 6000 Umdrehungen anliegen. Letzterer Motor wäre deutlich Überlegen. Beim Beschleunigen durchwandert der Motor ja immer gewisse Drehzahlbereiche. Daher ist beim reinen Beschleunigen die obere Hälfte des Drehzahlbereiches relevanter.

Wie diese " Leistungskurve" Zustande kommt ist im Prinzip egal- in der Praxis ist es nur so, das die meisten Saugmotoren der letzten Baujahre eigentlich auch Downgesized wurden - aber ohne einen ausgleichenden Turbo :) Daher sind Turbos meistens ( nicht immer ) etwas flotter unterwegs bei etwa gleicher Leistung. Mittels mehr Hubraum oder eines Turbos lassen sich einfach Optimalere Drehmoment/Leistungsverläufer erstellen. Mazda zb. geht einen anderen Weg, relativ viel Hubraum und Saugmotoren. So hat der 2.0 120 PS Sauger vergleichbare Werte wie ein Turbo mit gleicher Leistung. Vor 20 Jahren waren 2 Liter und 120 PS dagegen relativ viel. Die letzten Saugmotoren der meisten Hersteller hatten die letzten Jahre bei einer Leistung von etwa 120 PS eher so an die 1,6 Liter. ( Sind dabei nicht Sparsamer als der 2 Liter Mazda )

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