In der Regel verfügt der Motortuner nicht über alle
erforderlichen Kenngrößen des Motors, die für eine
exakte Definition der Parameter des Laders erforderlich
sind. Da auch der Berechnungsaufwand in einem
überschaubaren Rahmen gehalten werden soll, muss
dessen Ergebnis als Richtwert betrachtet werden.
Einige mathematisch/physikalische Vereinfachungen
werden dabei bewusst in Kauf genommen.
1. Schritt: Geplante Motorleistung(Beispiel: 200 PS des Saugmotors sollen auf 300 PS
gesteigert werden)
2.Schritt: Berechnung des Luftdurchsatzes AF Moderne Hochleistungsmotoren „schlucken“ etwa
0,0009 kg Luft pro PS und pro Sekunde. Damit gilt
für den Luftmassendurchsatz AF: AF = Geplante
Motorleistung x Luftdurchsatz pro Sekunde
(Beispiel: 300 PS x 0,0009 kg/PS/sec. = 0,27 kg/sec.)
3.Schritt: Berechnung des Druckverhältnisses PR Da die Leistung eines Verbrennungsmotors
proportional zu dessen Luftdurchsatz ansteigt,
muss jetzt das erforderliche Druckverhältnis
ermittelt werden. Die Leistung des frei ansaugenden
Basismotors und die geplante Leistung des aufgeladenen
Motors verhalten sich also in der ersten Näherung wie der
Luftdurchsatz der beiden Varianten.
Die zum Antrieb des Rotrex-Laders erforderliche Leistung,
Strömungsverluste im Ansaugsystem und dem
Ladeluftkühler und der Anstieg der Temperatur der
Ladeluft addieren sich zu einem „Verlustfaktor“ von etwa 15 %. Damit wird das effektive Druckverhältnis:
(Beispiel: (300 PS : 200 PS) x 1,15 = 1,1725
Druckverhältnis PR eff)
4.Schritt: Übertragung der ermittelten Werte in das
Druck – Volumenstromkennfeld (Flow chart)Die „Flow Charts“ der verschiedenen Ladermodelle zeigen:
- die „Inseln“ für den Wirkungsgrad des Laders.
- die zugehörige Drehzahl des Laders
- die so genannte „Pumpgrenze“ des Laders (linke Linie)
Vom im Schritt 2 ermittelten Luftmassendurchsatz AF
(Airflow) wird eine vertikale Linie gezogen. (Beispiel:
AF = 0,27 kg/sec) Vom im Schritt 3 ermittelten Wert
des Druckverhältnisses PR (Pressure Ratio) wird eine
horizontale Linie gezogen. (Beispiel: PR = 1,725) Jetzt
muss ein Druck-Volumenkennfeld (Flow Chart) gesucht
werden, bei dem der Schnittpunkt der Linien möglichst
in einer „Insel“ mit dem höchsten Wirkungsgrad liegt.
(Beispiel: AF = 0,27 kg/sec und PR =1,725 schneiden
sich im Diagramm des Laders C30-94 in der „Insel“ des
maximalen Wirkungsgrads von 80 % und bei einer
moderaten Drehzahl des Laders von ca. 80.000 U/min)
