Besseres Drehmoment durch Reduzierung des Turbolochs und Verbesserung der Zylinderfüllung an den Motoren 2,5 ; 2,8 tdi sowie 2,8 jtd.; Tei1
Liebe Womofahrer,
nachdem ich eine ganze Reihe von Arbeiten zur Entdrosselung der Ansaug- und Ladeluftsysteme an diesen Motoren vorgenommen und einen großen Teil dieser Arbeiten auch hier im Forum veröffentlicht habe (Tuning bei 2,5 tdi 116 PS), war ich der Meinung „besser geht es nicht mehr, ich bin fertig“.
Aber wie es so im Leben ist, irgendwann bekommt man eine Idee, die einen einfach nicht mehr loslässt, bis man der Sache auf den Grund gegangen ist. Und so war es auch hier.
Ich arbeite in meiner Werkstatt an den verschiedensten Fahrzeugen. Und darunter befinden sich auch viele moderne Dieselfahrzeuge. In Gedanken vergleiche ich natürlich viel und darunter auch Form und Gestalt der Ansaug- und Ladeluftsysteme der moderen Fahrzeuge mit denen in unserer Ducatomotoren. Bei den modernen Dieselmotoren fällt mir da besonders auf, dass diese Systeme wesentlich strömungsgünstiger und kompakter konstruiert sind. Gegenüber den relativ großvolumigen Ansaugkrümmern unserer Motoren (das war eben damals Stand der Technik) fällt mir da folgendes besonders ins Auge. Die Ansaugkrümmer der jetzt gebauten Dieselmotoren sind sehr kompakt und mit einem kleinen Innenvolumen ausgeführt.
Das hat mich angeregt, der Sache mal auf den Grund zu gehen. Wie wirken sich diese verschiedenen Bauformen der Ansaugkrümmer aus gasdynamischer Sicht auf die Zylinderfüllung aus. Da habe ich dann mal nachgemessen und ein bißchen gerechnet.
Unsere Motoren haben am Eingangsrohr vor dem Ansaugkrümmer einen Durchmesser von 4,5 cm. Das ergibt einen Querschnitt von 15,9 cm².
Der Ansaugkrümmer erweitert sich dort, wo die Luft einströmt auf einen Querschnitt von rund 42,8 cm². Durch die Querschnittserweiterung ergibt sich ein Druckabfall der einströmenden Luft. Setzt man die Querschnitte ins Verhältnis, so kommt man zu dem Ergebnis, das der Druck im Ansaugkrümmer nur das 0,37- fache des Druckes im Eingangsrohr des Ansaugkrümmers beträgt ( siehe Skizze ).
Wenn der Motor bei niedriger Drehzahl läuft und der Turbo noch nicht arbeitet, haben wir dann folgende Situation:
Beim Ansaugen der Luft in die Zylinder sinkt der Druck im Ansaugkrümmer auf einen bestimmten Wert. Die sich ergebende Druckdifferenz zur Umgebungsluft erzeugt die Kraft, die die Ansaugluft nachströmen läßt. Durch die Trägheit der Luft und den Strömungswiderständen im System ergibt sich der Zustand, den wir als Turboloch kennen (mal einfach ausgedrückt).
Haben wir demgegenüber eine Ansaugkrümmer mit einem geringeren Innenvolumen sieht es dann etwa so aus:
Der Druckabfall beim Einströmen der Luft aus der Ladeluftleitung in den Ansaugkrümmer ist nicht so hoch und die Zylinderfüllung ist von Anfang an besser. Wenn die Luft in die Zylinder angesaugt wird, so ergibt sich im Ansaugkrümmer ein größerer Druckabfall. Die Luft wird ja aus einem kleinerem Volumen abgesaugt. Damit ist die Druckdifferenz zur Umgebungsluft größer und die nachströmende Luft wird stärker beschleunigt. Der Motor bekommt mehr Luft. Damit verbessert sich wiederum die Zylinderfüllung, der Motor produziert mehr Abgas und der Turbolader spricht eher an.
Nachdem mir diese Gedankengänge klar waren, stellte ich mir die Frage, wie kann ich diese Erkenntnis auf unsere Motoren übertragen? Wie kann ich das Druckverhältnis im Ansaugkrümmer verbessern? Wie kann ich erreichen, dass der Druckabfall der Ladeluft beim Einströmen in den Ansaugkrümmer verringert wird. Denn damit verringere ich das Turboloch und verbessere sie Zyinderfüllung. Nach einigem Überlegen bin ich auf die folgenden 2 Lösungsschritte gekommen: ( geht weiter im Teil 2)
vorab ein paar Fotos:
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