Saug- und Turbomotoren auf hohen Alpenpässen

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Hallo zusammen,

wir fahren mit der Emma regelmäßig Alpenpässe und sind gestern einen der höchsten mit dem Auto erreichbaren Punkte der Alpen angefahren.

Die Motorleistung nimmt dabei (subjektiv) meist recht deutlich ab. Dabei stellt sich mir immer wieder die Frage, welches Motorenkonzept eigentlich besser mit der dünneren Luft zurecht kommt, Saug- oder Turbo(benzin)motoren. Oder macht das auf diesen Höhen noch gar keinen Unterschied?

Kaunertaler Gletscherstraße (2750m ü.NN)
Kaunertaler_01.jpg Kaunertaler_02.jpg

PS: Respekt an alle Radler, die sich auf diese Höhen kämpfen :thumbsup:
 
es ist total egal ob sauger, turbo oder kompressor -> die leistung lässt bei allen "gleich" nach.

warum?

ein sauger saugt die umgebungsluft ein -> sinkt der umgebungsdruck wird auch der partielle sauerstoffdruck niedriger (was der volksmund als dünne luft bezeichnet) -> motor verliert leistung.
turbos und kompressoren verdichten die angesaugte luft um nen bestimmten wert -> wird die angesaugte luft "dünner" wird der druck zwar um den gleichen wert erhöht wie z.b. auf nn ABER am ende kommt eben weniger raus, weil ja die angesaugte luft schon nen niedrigen druck hatte -> leistungsverlust.

abhilfe schafft da nur ne wm-einspritzung (wahlweise auch ohne m) lachgas, oder sonstiges zur leistungserhaltung (wird z.b. bei flugmotoren so gemacht - allerdings eher in heissen gegenden, aber das prinzip ist das gleiche). -> funktioniert bei allen motorenarten

turbos und kompressoren kannst auch durch ne variable aufladung anpassen - hört man aber nur äusserst selten von, weil das nicht gerade einfach ist.
 
Druck, Kompensation, durch Aufladung, Luftmasse, Dichtehöhe? Manuel, da habe ich als Flieger aber was ganz anderes gelernt...
 
FlyingFH schrieb:
Druck, Kompensation, durch Aufladung, Luftmasse, Dichtehöhe? Manuel, da habe ich als Flieger aber was ganz anderes gelernt...
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Jein, Fliegermotoren kompensieren die dünner-werdende Luft über eine Änderung des Verdichtungsverhältnis des Laders, was ja eine normaler PKW Turbomotor (soweit ich weiß?) nicht kann.

Jedoch denke ich nicht, dass sich die Zusammenhänge zwischen Turbomotor und Saugmotor so einfach linear ergeben, ich denke da sollte im Bezug auf den Leistungsverlust ein wesentlich komplexerer Zusammenhang herrschen.
Es stellt sich schon allein die Frage, ob durch die "dünnere Luft" nicht einfach ein wenig mehr angesaugt wird, Stichwort Strömungswiderstand etc. . Sehr interessantes und komplexes Thema.
 
Quelle BorgWarner Homepage:

Das Höhenverhalten des Turbomotors ist deutlich besser. Ein Saugmotor verliert infolge des abnehmenden Luftdruckes in großen Höhen beträchtlich an Leistung. Beim Turbomotor steigt die Turbinenleistung an, weil zwischen dem nahezu konstanten Druck vor der Turbine und dem niedrigeren Umgebungsdruck ein größeres Druckgefälle herrscht. Die geringere Luftdichte am Verdichtereintritt wird so zum größten Teil wieder ausgeglichen. Der Motor verliert kaum an Leistung.

snowperfomance.de zum gleichen Thema:

Das Höhenverhalten des abgasturboaufgeladenen Motors ist deutlich besser. Allerdings verschlechtert sich das Anfahrverhalten, d.h. das „Turboloch“ vergrößert sich. Ein Saugmotor verliert in großen Höhen infolge des verringerten Luftdrucks beträchtlich an Leistung. Bei dem Turbomotor steigt die Turbinenleistung aufgrund des größeren Druckgefälles zwischen nahezu konstantem Druck vor Turbineneintritt und niedrigerem Umgebungsdruck nach Turbine deutlich an. Die geringe Luftdichte vor Verdichter wird so zum größten Teil wieder ausgeglichen. Theoretisch verliert der Motor kaum an Leistung. Die gleiche Nennleistung wie auf Meereshöhe kann allerdings nicht erreicht werden, da die Maximale Turboladerdrehzahl bauteilbedingt begrenzt ist.
 
FlyingFH schrieb:
Druck, Kompensation, durch Aufladung, Luftmasse, Dichtehöhe? Manuel, da habe ich als Flieger aber was ganz anderes gelernt...
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ich habs während meiner "fliegerischen technikausbildung" so gelernt, wie ichs oben geschrieben hab ABER auf der strasse kannst das so nicht 1:1 umsetzen, weil ein anderes strömungsverhalten und andere temperaturen hast :x3:
würden kompressoren oder turbos das ausgleichen, wie z.b. bei snowperformance geschrieben, müssten sie ja von ganz allein plötzlich mehr verdichten. es stimmt schon, dass durch die "dünnere" luft am eingang eine leichte drehzahlanhebung (und somit ne etwas höhere verdichtung) am lader stattfindet, aber das kannst am auto komplett vernachlässigen -> zumal da bei serienaufladung auch die elektronik (welche die leistung zurück nimmt, wenn der lader plötzlich mehr liefert, als er eigentlich kann) noch mit rein spielt. desweiteren würden alte hubschrauber mit kolbenmotor und aufladung oder kleinflugzeuge mit ähnlichem antrieb deiner theorie nach nicht schon bei 20kft schlapp machen, sondern hätten dann erst recht nen leistungszuwachs - haben sie in der praxis aber nicht ;)

einfache rechnung (klar steckt da noch mehr dahinter, aber das wäre zu komplex und ich hab keine lust meine formelsammlung zu suchen, deswegen die simple art):

bist auf 1013,25mb "höhe", hat die angesaugte und richtung zylinder geschickte luft bei nem sauger genau diesen wert. die luft im ansaugtrakt hat also immer "nahezu" umgebungsdruck.

hast nun kompressor oder turbo und bist auf 1013,25mb "höhe" hast diesen druck am lufi, dann gehts in den lader, welcher den druck erhöht. nehmen wir hier mal an, es wären 36,75mb, dann kommen hinten 1050mb raus.
sinkt jetzt der umgebungsdruck, werden weiterhin 36,75mb aufaddiert, aber bei 1000mb "höhe" kommst so eben nurnoch auf 1036,75mb.

ich kann dir das sogar praktisch beweisen, weil ich sowohl meinen ur-2.8er (sauger), als auch den 3.6k (kompressor) live auslesen kann und zahlen die man live sieht, lügen nicht (zumindest glaube ich denen mehr, als irgendwlechen texten ausm internet). zur not kann ichs dir auch auf prüfstand simulieren, da sind allerdings max. 500m höhenunterschied möglich - reicht aber zum "beweis" :t

subjektiv knallt ein aufgeladener motor aufm berg besser (ich meine selbst auch immer, dass der sauger mehr verliert, als der aufgeladene), das liegt aber eher daran, dass er auch schon auf nn mehr drückt ;)
 
Zum Teil hast Du ja recht, aber auch nur zum Teil... Bleiben wir beim fliegen, Dichtehöhe, dazu auch noch bei den Temperaturen ist der Unterschied zwischen Turbo und Sauger sehr groß, das weißt Du ja auch, kenne ja Deine Ausbildung ;) Fällt auch dabei mehr auf, weil ich schneller oben bin als ein Auto :) :-) Der anstehende Ladedruck (Manifoldpresure) ist beim Turbo in der Höhe einfach größer als beim Sauger. Damit bekommt er mehr Luft und kann mehr Gemisch erzeugen, zu Lasten des Verbrauchs, zugunsten der Leistung. Bein den Fliegern ist das deutlich zu beobachten, auch bei gleicher Ausgangsleistung. Wenn ich mit meinem Sauger auf der Zugspitze rumkurve muss ich schon extrem die Hebel auf laut stellen. Warum sollte es beim Auto anders sein, zumal das Auto noch die intelligentere Elektronik hat und besser zumischt als mein alter Fliegervergaser.
 
ich wiederhol mich jetzt einfach mal: wir bewegen uns auf der strasse, dort herrschen andere verhältnisse und deswegen kannst es nicht 1:1 übernehmen - unsere motoren haben dafür einfach zu wenig volumen, der druckunterschied (sprich die höhen die wir fahren können) sind in nem zu kleinen band und von strömung brauchen wir auf der strasse garnicht anfangen. deswegen halten sich die unterschiede zwischen sauger und druckbetanker in grenzen die man nicht merkt ;)

oder anders gesagt: wenn ein sauger auf nn besser geht, als ein kompressor, tut er das auch auf höhe und andersrum. ob nun 8ps oder 10ps fehlen... so what?

hätte ich an nem ottomotor die gleichen möglichkeiten wie an nem flugmotor, hätte mein z3 die 510ps schon lange geknackt -> drei mal darfst raten, warum er es noch nicht getan hat ;)

bin eben mal die tourenaufzeichnungen vom letzten jahr durch gegangen. auf 9054ft (jetzt dürft ihr raten wo wir waren), hatte mein sauger knapp 9% leistungsverlust und der kompressor 7,5% und das zieht sich so duch alle 6 touren die wir gefahren sind -> sprich der aufgeladene hatte immmer ein bis zwei prozent weniger verlust. klar kommt jetzt gleich wieder einer um die ecke, der behauptet so nen unterschied zu spüren - ich persönlich kanns nicht und glaubs auch keinem, ders behauptet.
wenn meine zwerge später im bett sind und ich noch lust hab, rechne ich das mal durch.
 
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