Ladedruck Rechner

Gib Ladedruck, Höhe und die Leistung des Motors ohne Aufladung ein. Du siehst das Druckverhältnis, den Absolutdruck im Ansaugtrakt und die verlustfreie Obergrenze der Leistung, oder rechnest rückwärts von einer Zielleistung.

Ladedruck und Motor

Ladedruck (relativ)

psi

Was eine Ladedruckanzeige zeigt: Druck über der Umgebungsluft. Gib einen Ladedruck von 0 oder mehr ein.

Leistung ohne Aufladung

Gib eine Leistung über null ein.

Höhe

Legt den Luftdruck draußen fest (Normatmosphäre). Gib eine Höhe von {lo} bis {hi} ein.

Der Idealwert setzt voraus, dass die Leistung im gleichen Verhältnis wie der Luftdruck steigt. Er lässt die Wärme beim Verdichten der Luft, den Wirkungsgrad des Verdichters, Ladeluftkühler und Abgasgegendruck sowie die Antriebsleistung eines Kompressors außen vor. Echte Zuwächse sind kleiner, und wie viel kleiner, hängt vom ganzen Aufbau ab.

Ladedruck für eine Zielleistung

Zielleistung

Gib eine Leistung über null ein.

Ideale Leistung nach Ladedruck

Was die Eingaben bedeuten

Ladedruck: Relativdruck, also der Wert auf der Ladedruckanzeige. Er wird über dem Luftdruck rund ums Auto gemessen, 0 heißt also kein Ladedruck.
Leistung ohne Aufladung: was der Motor als Sauger leistet, auf derselben Höhe. Motorleistung oder Radleistung, beides geht, solange du das Ergebnis genauso liest.
Höhe: legt den Luftdruck draußen nach der Normatmosphäre fest, 14,70 psi (1,013 bar) auf Meereshöhe und weniger, je höher du kommst.

Die Formel

Druckverhältnis = (Ladedruck + Umgebungsdruck) ÷ Umgebungsdruckideale Leistung = Leistung ohne Aufladung × Druckverhältnis

Der Motor saugt pro Takt ungefähr dasselbe Luftvolumen an. Drückt man diese Luft mit höherem Druck hinein, passt mehr davon ins selbe Volumen, und mehr Luft kann mehr Kraftstoff verbrennen. Das Druckverhältnis sagt, wie viel mal mehr.

Rechenbeispiel

Ein Motor mit 300 PS ohne Aufladung, gefahren mit 10 psi (0,69 bar) auf Meereshöhe. Die Leistung skaliert einfach mit dem Druckverhältnis, die Rechnung geht also in PS, kW oder hp gleich.

Absolutdruck = 10 + 14,70 = 24,70 psi (1,70 bar). Druckverhältnis = 24,70 ÷ 14,70 = 1,68. Ideale Leistung = 300 × 1,68 = 504 PS.

Andersherum: 450 PS aus demselben Motor brauchen ein Druckverhältnis von 1,5, das sind in diesem Idealmodell 0,5 × 14,70 = 7,35 psi (0,51 bar) auf Meereshöhe.

Warum die Höhe zählt

Auf 5.000 ft (1.524 m) liegt die Normatmosphäre bei 12,23 psi (0,84 bar). Dieselben 10 psi auf der Anzeige ergeben dort ein Druckverhältnis von 22,23 ÷ 12,23 = 1,82, mehr als auf Meereshöhe, weil der Motor von dünnerer Luft ausgeht. Auch die Leistung ohne Aufladung ist dort oben niedriger, also trag ein, was der Motor auf dieser Höhe leistet.

Warum echte Zuwächse kleiner sind

Das ist die Obergrenze, keine Vorhersage. Verdichten erwärmt die Luft, und warme Luft ist weniger dicht, ein Ladeluftkühler holt davon nur einen Teil zurück. Der Verdichter arbeitet nie verlustfrei, ein riemengetriebener Kompressor zieht Leistung von der Kurbelwelle, und ein Turbo erhöht den Abgasgegendruck. Nimm den Idealwert als Obergrenze und rechne damit, dass ein Prüfstand weniger zeigt.

Fragen

Wie viel Leistung bringen 10 psi (0,69 bar) Ladedruck?

Im Idealfall auf Meereshöhe sind 10 psi ein Druckverhältnis von 1,68, ein Motor mit 300 PS käme also auf etwa 504 PS. Wärme, Verdichterwirkungsgrad und Antriebsverluste machen den echten Wert kleiner.

Wie viel Ladedruck brauche ich für eine Zielleistung?

Teile das Ziel durch die Leistung ohne Aufladung, zieh 1 ab und multipliziere mit dem Umgebungsdruck. Für 450 aus 300 PS auf Meereshöhe sind das 0,5 × 14,70 = 7,35 psi (0,51 bar), vor allen Verlusten.

Welches Druckverhältnis ergibt 1 bar Ladedruck?

Auf Meereshöhe ergibt 1 bar Ladedruck einen Absolutdruck von etwa 2,01 bar, ein Druckverhältnis von etwa 1,99.

Ändert die Höhe das Druckverhältnis?

Ja. Derselbe Ladedruck ergibt in dünnerer Luft ein höheres Verhältnis: 10 psi sind auf Meereshöhe ein Verhältnis von 1,68 und auf 5.000 ft (1.524 m) 1,82.