Aufladung

Was bedeutet Aufladung? Wieso eigentlich Aufladung eines Motors?

Um dies zu verstehen, müssen wir uns zuerst um die Zusammenhänge eines Verbrennungsmotors kümmern.

Motortechnik allgemein:

Innerhalb eines Verbrennungsmotors gibt es unzählige Parameter, die entscheiden, welche Leistung und Charakteristik ein Motor besitzt:

• Hubraum des Motors
• Anzahl der Zylinder
• Verdichtung des Motors und Treibstoffart
• Motorbauart (Reihenzylinder, V-Motor, W-Motor usw.)
• Gewicht der bewegten Massen
• Strömungsverhältnisse des Zylinderkopfs (Einlass- /Auslassventile, Querstromzylinderkopf, Squish and Wash Verfahren, Anordnung der Zündkerzen, Brennraumform, 2-,4-,5-Ventile Gemischverwirbelung usw.)
• Steuerzeiten der Ventile (Valvetronic, variable Ventilsteuerung)
• Zünd- und Einspritzkennfeld des Steuergeräts
• Hub der Kolben
• Strömungsverhältnisse der Abgasanlage
• Thermische Eigenschaften des Zylinderkopf, Krümmers usw.
• Menge der Luft und des Treibstoffs, die zur Verbrennung kommen (1 Liter Benzin 11500 Liter Luft)
• Die Ansaugwege des Motors können Drehmoment oder Leistung erhöhen, beides geht nur durch variable Schaltsaugrohre, wie im VW/Audi 101 PS 1,6l Motor
• Die Temperatur der Ansaugluft bei aufgeladenen Motoren.
• Der Zündzeitpunkt und die Wahl der richtigen Zündkerze
• subjektiv wird die Motorcharakteristik auch durch die Abstimmung des Getriebes, das Gewicht und den CW-Wert beeinflußt.
• Die Bereifung des Autos

Während sich zum Beispiel BMW die Valvetronic, einer variablen Ventilsteuerung durch Änderung der Ventil-Steuerzeiten zur Hilfe nimmt, sparsamere und leistungsfähigere Motoren zu produzieren, versuchen dies Hersteller wie Audi, VW oder Mitsubishi mit Benzin-Direkteinspritzern zu verwirklichen. Die Valvetronic ist vom Prinzip her eine variable Nockenwelle, die im normalen Drehzahlbereich noch relativ moderat ist und bei hohen Drehzahlen auf scharf stellt (auch bei Honda CRX). D.h. hier werden längere Öffnungszeiten der Ventile ermöglicht. Dadurch steigt bei Vollgas die Leistung, ohne Probleme mit gleichmäßiger Leerlaufdrehzahl zu haben usw. Beim Prinzip des Benzindirekteinspritzers basiert die Senkung des Benzinverbrauchs auf der Abmagerung des Gemischs im Teillastbereich bis auf Lambdawerte über 20, dabei entstehen jedoch giftige Stickoxide. Diese werden in NOX Speicherkats gespeichert, und ab und an durch normale Verbrennung mit Lambdawerten um 1 wieder normal verbrannt und somit unschädlich gemacht. Durch das direkt Einspritzen in den Brennraum ist eine dosiertere Einspritzung möglich. Als Zusatz sei gesagt, dass sich die variable Nockenwellensteuerung nun bei allen renommierten Autoherstellern durchgesetzt hat. Der neue Golf R32 mit 241 PS besitzt sie nun auch.

Und was hat das mit Aufladung zu tun ?

Nachdem bereits viele Automobilhersteller mit Saugmotoren an die Grenzen des machbaren gestoßen waren, suchten Sie nach weiteren Wegen, das Bestehende zu neuen Leistungssprüngen zu verhelfen. Ebenso war es oft auch nicht möglich größere Motoren mit mehr Hubraum einzubauen, da der Motorraum dafür gar nicht reichte. Heute finden Turbolader bei kleinen Autos ,wie dem Smart, aus diesem Grunde Platz. Die Steuerpolitik wie z.B. in Italien, in der Motoren mit großem Hubraum teuer bezahlt werden müssen, haben dies beschleunigt. Also wurde versucht, in den bestehenden Hubraum mehr als nur Atmosphärendruckdruck einzuhauchen. Und somit entstanden die ersten Abgasturbolader und Kompressoren. Das Patent des G-Laders, der zur Familie der Spirallader gehört ist eigentlich schon sehr alt. Entdeckt hat es damals der Franzose L. Creux, VW-Ingenieure hatten das Patent etwa um 1985 wiederentdeckt. Jedoch auch andere Kompressoren und Abgasturbolader ermöglichen eine Aufladung des Motors. Vorteil ist natürlich, daß im Teillastbereich, trotz gleicher Leistung wie größere Motoren, weniger verbraucht wird. Erst bei Aufladung des Motors mit mehr Druck als Atmosphäre sind die Verbrauchsvorteile verschwunden. Allerdings sind bei aufgeladenen Motoren und auch etwa Turbonachrüstungen einige Modifikationen durchzuführen. Durch den Ladedruck würden extrem hohe Drücke entstehen, weshalb die Verdichtung des Motors gesenkt werden muß. Dadurch, daß sich in einem verhältnismäßig kleineren Motor die Verbrennungsenergie eines größeren Motors breit macht, können sehr schnell thermische Probleme entstehen. Hierbei sorgen Dinge wie Spritzölkühlung der Kolbenböden, gepanzerte Ventilsitzringe, Leichtmetallzylinderköpfe, natriumgekühlte Ventile, größere Wasser- und Ladeluftkühler für Abhilfe der thermischen Probleme. Die Kühlung der Ladeluft ist ebenso ein wichtiger Aspekt, da heiße Ansaugluft bzw. das dann entstehende Gemisch eher zum Klopfen neigt, d.h. schon vor der Zündung durch die Zünkerze explodiert. Und dies gefällt den Lagerschalen der Kurbelwelle und der Pleuel auf Dauer nicht...aus diesem Grunde gehören ebenso Klopfsensoren zur Ausstattung eines modernen aufgeladenen Motors.