Turbolader - heiße Luft oder kalte Luft besser?
Beim Turbolader werden ja die heißen Abgase verwendet, um eine Turbine zu bewegen. Macht da die Wärme der Abgase einen Unterschied? Sprich wenn die Abgase rein hypothetisch kalt wären, würde dann die Turbine genauso viel Drehung/Energie an das Frischluft-Ansaug-Rad abgeben, und die gleiche Menge an Luft ansaugen? Denn warme Luft ist ja rein theoretisch energiereicher, da die Teilchen energiereiche sind. Ist nur eine kleine Diskussion zwischen Freunden, die alle unterschiedlicher Meinung sind! :D LG
7 Antworten
Kalte Luft zieht zusammen und warme Luft dehnt sich aus . Da ist in der kalten Luft mehr Energie vorhanden als in heißer .
Darum werden viel Ladeluftkühler mir Wasser zusätzlich gekühlt aber nicht im billigen PKW zum Einsatz dazu zählen alle TDI, TFSI usw. Motoren das sind Billigheimer .
Es kommt beim Abgas nicht auf die Wärme an sonder auf die Menge die der Lader braucht und die der Motor ausstoßen kann ein zu großer Lader bringt nichts wie ein zu kleiner er wird auf die optimale Abgasmenge gebaut .
LKW Lader in einen Kleinwagen der fängt sich noch nicht mal auch nur ein Wenig an Leistung zubringen wie genau entgegen gesetzt PKW Lader in LKW .
Zu unterscheiden ist Menge und Masse. Luft dehnt sich bei der Erwärmung aus und benötigt so mehr raum. Sie verliert so an Masset, da die Atome weiter auseinander sind. Die Turbinenseite wird jedoch durch die Fliehkraft der durchströhmenden Luft angetrieben. Da warme luft weniger Wiegt verringern sich die Fliehkräfte. Dementsprechend muss mehr Luft durch den Turbolader gestoßen werden, damit er die Leistung für die Kompression aufbringen kann.
Ob die Abgase, welche durch die Turbine ströhmen nun kälter oder wärmer sind ist irelevant. Es geht nicht um die Menge, sondern die Masse.
Zwischen Masse muss man aber auch noch zwischen spezifischer und absoluter Masse unterscheiden. Die Luft kann ja nur an der Turbine vorbei, egal ob ihr spezifisches Gewicht groß oder klein ist. Es kommt immer dieselbe Masse vorbei.
In Bezug auf das Volumen, und dementsprechend in Bezug auf Druck und Geschwindigkeit macht es aber einen Unterschied. Denn da ist eben heiße Luft besser (welch Wortspiel), weil sie schneller ist bzw. mehr Druck hat als kalte.
Die Energie, die von der Abgasturbine auf den Verdichter übertragen wird ist abhängig von der sogenannten Abgasenthalpie. Je höher diese ist, desto mehr Ladedruck kann der Turbolader erzeugen.
Die Abgasenthalpie ist grob gesagt abhängig von dem Druck, der Temperatur und der kinetischen Energie. Somit ist heißes Abgas auch besser als kaltes Abgas.
Genauer gesagt ist eigentlich die Temperaturdifferenz zwischen vor der Turbine und nach der Turbine entscheident, aber das würde jetzt zu weit führen^^
Das war mal ein Thema in der Formel 1 und einer der Gründe, warum Mercedes 2014 so stark war und z.B. Ferrari so schlecht. Mercedes hat die Abgase so warm wie möglich gehalten, während Ferrari auf eine Isolation der Abgasrohre eher verzichtete. Dadurch hatten die Abgase weniger Energie. Es scheint also von Vorteil zu sein, wenn diese möglichst warm den Turbolader anströmen.
Im normalen Straßen-PKW schätze ich aber die Auswirkungen heißer oder etwas kälterer Abgase aber eher gering ein.
Moin,
also prinzipiell ist es einfach zu erklären. die Frischluft, die dem Brennraum zugeführt werden soll, sollte möglichst kühl sein. Es ist auch gut, wenn die Abgase heiß sind (was sie ja auch sind), da warme Luft sich ja ausdehnt. D.h. du kannst mit weniger Luft mehr Masse bewegen. In dem Fall die Turbine also schneller antreiben.
Lg Nicolas
Das würde nur der Fall sein, wenn die Turbinenseite als Hubkolben fungieren würde. Hier ist es jedoch die Fliehkraft der Luft, welche sie antreibt. Hierbei zählt nicht die Menge an luft, sondern das Massenverhälltnis. Warme Luft wiegt weniger, als kalte. Dementsprechend überträgt diese weniger energie ans Turbienenrad, wenn sie umgelenkt wird.