Aufladung gehört zu den effektivsten Maßnahmen zur
Steigerung von Leistung und Wirkungsgrad eines
Verbrennungsmotors. In der Erstausrüstung werden
vorwiegend Abgas-Turbolader und mechanisch
angetriebene Verdichter eingesetzt. Dabei hat der
Entwicklungstrend zum so genannten „Downsizing“ von
Motoren zu einer Art Renaissance der mechanisch
angetriebenen Verdichter oder „Kompressoren“geführt.
Beide Konzepte haben ihre systemimmanenten
Vor – und Nachteile, sodass es nahe
lag, ein System zu entwickeln, das deren Vorteile zu
verbinden versucht.
Der mechanisch angetriebene Rotrex Radialverdichter
besteht prinzipiell aus der – frischgasseitigen – Hälfte
eines Abgas-Turboladers und einem Planetengetriebe,
das die Drehzahl der Kurbelwelle auf die erforderliche
Drehzahl der Turbine übersetzt. Gerade für den Motortuner
bietet dieses Konzept eine Reihe von Vorteilen:
Vorteile gegenüber dem mechanisch angetriebenen
Verdichter nach dem „Roots“- oder „Lysholm“-Prinzip
- geringere Verlustleistung (besserer Wirkungsgrad)
- kontinuierlicher Massenstrom
- Ladeverhalten mit hochdrehenden Motoren kompatibel
- geringere Erwärmung der Ladeluft
- geringere Geräuschemission
- niedrigeres Gewicht
- besseres „Packaging“
Vorteile gegenüber dem Abgas-Turbolader
- geringerer Adaptions- und Installationsaufwand
- keine aufwendigen Modifikationen des Abgassystems
- keine oder nur geringe Eingriffe in die Motormechanik
- besseres Ansprechverhalten
- geringere thermische Belastung der Motorperipherie
- einfachere Regelung des Ladedrucks
Das Potential eines frei ansaugenden Otto-Motors zur
Steigerung von Leistung und Drehmoment durch Aufladung
hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu zählen:
- mechanische Robustheit von Motorblock und Kurbeltrieb
- thermische Belastbarkeit von Kolben („Kolbenspritze“)
und Ventilen
- Verdichtungsverhältnis
Der erfahrene Motorentuner wird bei seinen Überlegungen
zur Leistungssteigerung diese Einflussfaktoren ebenso wie
die Erwartungshaltung seines Kunden angemessen
berücksichtigen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass bei
modernen Motoren mit Literleistungen im Bereich von
100 PS/Liter eine Erhöhung der Leistung von etwa 30 %
zu keinem signifikanten Verlust von Alltagstauglichkeit
und Lebensdauer führt. Voraussetzung ist jedoch eine
sorgfältige Anpassung des gesamten Zünd- und
Einspritzkennfelds auf die veränderten Bedingungen.
Die Leistung eines Verbrennungsmotors ist proportional
zu dessen Luftdurchsatz. Moderne Hochleistungstriebwerke
erreichen im Bereich ihres maximalen Drehmoments
Füllungsgrade von über 100%. Diese dynamische Aufladung
wird durch Schwingsaugrohre oder Resonanzsysteme
erreicht. Durch einen abgasseitig oder mechanisch
angetriebenen Lader lässt sich die Füllung weiter steigern.
Die Auswahl des „richtigen“ Laders ist dabei von
besonderer Bedeutung.
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