Bezüglich der Motorleistung wurden mehrere Betriebspunkte gewählt.
Die Ladedrücke sind jeweils absolut ausgedrückt, d.h. 2,00 bar Ladedruck entsprechen 1,00 bar Überdruck.
Beschleunigung mit konstantem Ladedruck
Zunächst wurde volle Beschleunigung bei 4.000 U/min oder knapp darüber mit exakt 2,00 bar gleichmässi-gem Ladedruck (ausdrücklich ohne overboost) betrachtet. In der Praxis entspricht dies einer Beschleunigung aus niedrigeren Drehzahlen, so dass der Ladedruck bei 4.000 U/min bereits voll aufgebaut ist und dieser als absolut konstant angenommen wird.
Der Serienlader arbeitet hier knapp unterhalb seines Bestpunktes im Verdichterkennfeld.
Weiter wird die Beschleunigung bei rund 5.000 U/min mit immer noch exakt 2,00 bar Ladedruck betrachtet. Dieser Punkt sollte von einem intakten Motor mit serienmäßigem Umfeld problemlos erreicht werden können und entspricht voller Beschleunigung im oberen Bereich.
Hier arbeitet der Serienlader noch in der Nähe seines Bestpunktes ohne wesentliche Änderung bei einer Verschiebung dieses Punktes im Kennfeld.
Die grundsätzlichen Unterschiede und Ergebnisse sind bei beiden Punkten ähnlich, so dass sie hier zusammengefasst werden. Die Tendenz im jeweiligen Verlauf ist geschildert.
Volle Leistung bei 6.000 U/min
Als nächster Punkt wurde Vollgas bei 6.000 U/min gewählt. Da der Serienlader vom Durchsatz an dieser Stelle annähernd ausgereizt ist, wurde für diesen nur ein Ladedruck von 1,90 bar angenommen und die Umfeldvarianten verglichen. Dies zeigt die Möglichkeiten der Leistungssteigerung ohne Änderung des Turboladers.
Demgegenüber wurde bei den alternativen Verdichtern jeweils 2,00 bar Ladedruck angenommen,
da diese den dazugehörigen Durchsatz sämtlich problemlos darstellen können.
Höhere Ladedrücke
Diese leistungsrelevanten Bereiche von 4.000 – 6.000 U/min wurden schließlich noch mit einem
auf 2,20 bar erhöhten Ladedruck verglichen, um die Veränderungen und Tendenzen der Lader gegeneinander bei höheren Drücken zu zeigen.
Ansprechverhalten und Spontanität
Schließlich wird auf das Ansprechverhalten im unteren Drehzahlbereich und die Spontanität des Motors eingegangen. Hier wird verglichen, welcher Ladedruck bei rund 3.000 U/min erreicht werden kann
und wo die Unterschiede im Aufbau dieses Druckes liegen.
Unter Ansprechverhalten wird hier der Aspekt betrachtet, welchen Ladedruck bzw. welche Leistung der Motor bei niedrigen Drehzahlen erbringen kann. Als Vergleichsbasis wird der sog. stationäre Betriebszustand des Motors angenommen, der sich etwa einstellen würde, wenn mit dem Fahrzeug im größten Gang mit niedriger Drehzahl (hier etwa 3.000 U/min) bergauf gefahren wird, so dass der Turbolader ausreichend lange Zeit hat, den ihm möglichen Druck aufzubauen.
Bitte deshalb über diesen Aspekt gründlich nachdenken, bevor Kommentare kommen, dass ein 951 im Serienzustand bei 3.000 U/min nie 2,00 bar Ladedruck aufbauen könne.
In der Praxis, d.h. bei Beschleunigung in unteren Gängen aus niedrigen Drehzahlen muß der Druck erst aus der anfangs noch zu geringen Abgasenergie aufgebaut werden. Hinzu kommt noch die Massenträgheit des Laufzeuges des Turboladers, was das Ganze nochmals verzögert. Dieser Kreislauf steigert sich leider nur langsam, was allgemein als lästiges Turboloch bekannt ist.
Während dieser Zeit hat sich die Geschwindigkeit und Motordrehzahl schon deutlich erhöht.
Damit wird dann die Aussage richtig: Mein 951 hat (im 2. Gang) erst bei rund 4.000 U/min vollen Ladedruck.
Grundsätzliche konstruktive Ausgangslage beim 951
Der Turbolader sitzt gegenüber der Auslassseite. Damit muß das Abgas unter dem Motor entlang auf die gegenüberliegende Seite geführt werden. Dies ist mit Druck- und Temperaturverlusten verbunden, d.h. mit einer Reduzierung der zur Verfügung stehenden Abgasenergie. Für das Ansprechverhalten sind dies schlechte Voraussetzungen. Bei der Endleistung ist dieser Aspekt dagegen nur von geringem Einfluss.
Als Spontanität wird hier der Ladedruckaufbau beim Gasgeben aus höheren Drehzahlen bezeichnet.
Hierfür ist neben den Wirkungsgraden von Verdichter und Turbine vor allem die Massenträgheit des Turbolader-Laufzeuges maßgeblich.
Je kleiner diese ist, desto schneller kann der Turbolader hochlaufen und damit der Motor reagieren.