Verschiebung des Druckverhältnisses nach oben
Am als Beispiel gewählten Verdichterkennfeld ist die Vollast-Betriebslinie des serienmäßigen Audi 100 eingetragen. Bereits hier wird deutlich, dass im Kennfeld bei knapp 3.500 U/min ein maximales Druck-verhältnis von 1,9 vermerkt ist, während der Motor dort nur einen Ladedruck von 1,82 bar hat. Das Druck-verhältnis ist an diesem Punkt wegen der beschriebenen Verluste in der Luftstrecke durch Widerstände und Drosselungen um knapp 5 Prozent erhöht. Im oberen Drehzahlbereich schlagen die Drosselverluste deutlich stärker zu Buche, so dass bei 6.000 U/min für 1,60 bar Ladedruck ein Druckverhältnis von 1,82 benötigt wird. Dieses Druckverhältnis bzw. der Betriebspunkt im Kennfeld liegt damit um rund 14 Prozent höher.
Dieses Verhältnis erhöht sich bei gleichem Umfeld mit steigender Leistung überproportional.
Verschiebung des Durchsatzpunktes nach rechts
Soweit die Widerstände vor dem Verdichtereintritt liegen, wird dadurch der Eintrittsdruck reduziert. Um die gleiche für die Verbrennung benötigte Luftmasse durchzusetzen, muß bei reduziertem Druck mehr Volumen gefördert werden. Eine angenommene Reduzierung des Druckes durch die Luftführung, Luftfilter, LMM, usw. von 981 mbar auf 900 mbar zieht ein um 9 Prozent erhöhtes Volumen nach sich. Der entsprechende Betriebspunkt liegt dann auf der Volumenachse um 9 Prozent weiter rechts.
In dem Kennfeld läge der theoretische Betriebspunkt des gleichen Motors ohne Ansaugwiderstände, Druckverluste im Ladeluftkühler und sonstige Drosselungen nicht bei einem Druckverhältnis von 1,82 und einem Durchsatz von 0,15 cbm/s, sondern nur bei einem Druckverhältnis von 1,60 (=Ladedruck) und einem Durchsatz von etwas unter 0,14 cbm/s, d.h. deutlich niedriger und weniger weit rechts.
Der Abstand zwischen beiden Punkten ist gewaltig!
Eine Erhöhung der Ansaugtemperatur zieht neben der zwangsläufigen Erhöhung der Verdichtungstempe-ratur mit allen negativen Folgen ebenfalls eine Verschiebung des Betriebspunktes nach rechts nach sich,
da die wärmere Luft weniger Dichte bzw. Masse hat.
Entsprechend wird deutlich, welches Potential zur Leistungssteigerung allein im Umfeld steckt.
Solange der Verdichter im Serienzustand noch in der Nähe seines Bestpunktes arbeitet, haben diese Verschiebungen wenig Auswirkung auf den Wirkungsgrad. Im konkreten Beispiel würde sich der Betriebspunkt auf der Wirkungsgradlinie von 0,72 verschieben. Trotzdem reduziert sich die erforderliche Antriebsleistung und über das Druckverhältnis auch die Temperatur.
Bei leistungsgesteigerten Motoren befindet sich der Betriebspunkt höher und vor allem weiter rechts. Dort nähert sich der Verdichter der Grenze seiner Auslegung und die Wirkungsgradlinien fallen dicht gedrängt ab.
Ebenso wird dies an den fast senkrecht abfallenden Drehzahllinien deutlich.
