Zur möglichen Pmax mit dem Serienlader

Hallo,

ich weiß nicht, welche Tuner welche Pmax mit dem G6R-Serienlader K06-064 versprechen, aber kürzlich wurde mir anhand von Logdaten klar, was realistischerweise möglich ist.
Dazu muß man erstmal grob verstehen, was das Verdichterkennfeld eines Laders erzählt.

https://new.minimania.com/imag…p/800600001g2nme2807a.jpg
Dieses Bild zeigt AFAIK das Verdichterkennfeld des K06-064.
In dem Bild sieht man, dass die höchste Drehzahllinie bei ca. 0,248 m³/sec senkrecht abfällt.

http://www.ttforum.co.uk/forum/viewtopic.php?f=2&t=231986
(Post vom 29 Aug 2011, 13:17) Hier sieht man, dass sich die oberen Drehzahllinien eines Verdichters bei einem bestimmten Volumendurchsatz senkrecht zusammendrängen: das ist üblicherweise die sogenannte Stopfgrenze, bei der die angesaugte Luft im Verdichtereintritt an die Schallgeschwindigkeit herankommt, die nicht überschritten werden kann.
Aus beiden Bildern kann man ableiten, dass der K04-064 nicht mehr als 0,248 m³/sec ansaugen kann. Rechnet man diesen Grenzwert in die Dichte der Luft am Verdichtereintritt(!) um, dann erhält man den Luftmassenstrom, den der K04 maximal liefern kann.

Laut https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichtebeträgt die Luftdichte bei 20°C und Normaldruck in Meereshöhe rund 1,20kg/m³: das ergibt für den K04-064 eine theoretische max. Luftmasse von 297g/sec.
In der Praxis saugt der Verdichter allerdings keine Luft unter Normalbedingungen an, sondern alle 100 Höhenmeter sinkt die Luftdichte um 1,2% ab. Ferner geht ein Teil des Umgebungsdrucks durch Strömungswiderstände in der Ansaugung verloren, was die Luftdichte weiter verringert. Zusätzlich muß ein weiteres Druckgefälle erzeugt werden, um die Luft überhaupt in Richtung Verdichter zu beschleunigen. Alles zusammen drückt die Luftdichte am Verdichtereintritt bei Pmax ein gutes Stück unter die Umgebungs-Luftdichte.

Als praktisches Beispiel habe ich hier ein Logbild eines K04-064 als Lader-Upgrade an einem BWA-Motor mit der dicken TTS-Ansaugung und 76mm-AgA.

Es zeigt, dass die maximale Luftmasse auf rund 260g/s begrenzt ist, obwohl das N75-TV in Richtung 100% hochläuft, weil der Ist-Ladedruck ab ~ 6000rpm unter das Soll fällt.
Das Log entstand auf ca. 150 Metern Ortshöhe bei schätzungsweise 20°C AT.

Multipliziert man die 260g/s mit einem realistischen PS-Faktor von 1,22 für getunte EA113er, dann kommt man auf eine Pmax von 317PS.
Auf Meereshöhe hätte die erreichbare Luftmasse bei ca. 265g/sec (~ 324PS) gelegen, bei 0°C in Meereshöhe wären ca. 285g/s bzw. 347PS möglich gewesen.
Ja, liebe Leser: Alles was über ca. 325PS mit dem K04-064 hinausgeht, ist entweder unter unrealistischen Idealbedingungen ermittelt, oder ganz einfach gelogen (auch Prüfstandsmessungen lassen sich faken, siehe https://forum.polo9n.info/viewtopic.php?f=34&t=58198).
Wer Luftmassen-Logdaten als Beweis für eine höhere Pmax ansieht, der möge daran denken, dass sich die Luftmassen-Logwerte in der Motorsoftware hochfaken lassen, z.B. um leistungsgeilen Kunden mehr Leistung zu suggerieren, als tatsächlich erzeugt wird – Stichwort LMM-Korrekturkennfeld.

Zitat von Johnny

Bist du wirklich der Meinung alles über 325PS ist gelogen, oder hab ich das falsch verstanden?

Nicht unbedingt gelogen, aber unrealistisch. Ich schrieb ja "bei 0°C in Meereshöhe wären ca. 285g/s bzw. 347PS möglich gewesen."
Bei einer extremen Hochdruckwetterlage und -10°C in Meereshöhe wären wohl sogar noch ein paar PS mehr denkbar. Aber die sind eben für den durchschnittlichen Alltag des Normal-Tuningkunden irrelevante Luftnummern, im wahrsten Sinne des Wortes

An der Stopfgrenze des Laders betrieben, reagiert die Pmax jedes Motors genauso wetterfühlig wie bei einem Saugmotor.

Zitat von Johnny

Oder meinst du damit, das der R seine 270Ps auch nur auf Nullniveau hat, was ja eigendlich so ist..

Nein, die 270PS hält der R schon bis in etliche hundert Höhenmeter und hohe Temperaturen - eben im Rahmen der Reserven des Laders, die er mit der OEM-Abstimmung hat.

Zitat von Andy-911

Was hat der VW für einen Lader verbaut so etwas wie ein VTG Lader

Nö, der K04-064 ist ein ganz normaler Wastegatelader.

Zitat

Bei mir steht bald ein Laderwechsel an... lieber zwei kleine identische
oder ein großer ?
Bei einem größeren hätte ich halt angst , dass er zu spät kommt !

Richtig. 2 kleinere machen wiederum deutlich mehr Abstimmungs-Aufwand, aber da habe ich keine näheren Einblicke.

Zitat

Denkst du wenn man Vorne die Luft seitlich des Kühlers abnimmt und mit Pressung zum Lader führt bring das einen Vorteil

Ja: Jede Druck-Erhöhung am Verdichtereintritt erhöht die Luftdichte und damit auch die max. ansaugbare Luftmasse.

Zitat

Habs gerade selbst gegoogelt
nimmt VW wirklich diese uralten KKK Lader ???

Beim EA113: Ja. Alt, aber ausgereift und robust.

Zitat von majesty78

Zum eigentlichen Thema kann ich nur so viel sagen, das das Verdichterkennfeld jene Werte beschreibt, die KKK (BorgWarner) für die OE Applikation freigibt, mit allen dabei notwendigen Langzeiteigenschaften hinsichtlich Materialermüdung, Spitzenbelastung usw....
Das heißt NICHT, das der Lader ab erreichen der im Kennfeld angegebenen Grenzen sofort zerplatzt oder aufhört zu arbeiten.

Ja, aber der Betrieb wird jenseits des KF extrem ineffizient. Wo die Drehzahllinien in Richtung steigenden Volumenstroms sehr nahe beieinander liegen (siehe 2. Link im Startpost), kommt man schnell in den "roten Drehzahlbereich" für das Laufzeug, obwohl die Luftmasse nur noch minimal steigt.
Mit der Werksjustage der WG-Dose drückt der Turbinengegendruck der Abgase das Wastegate trotz voller N75-Antaktung auf, kurz bevor der Lader in diesen gefährlichen Betriebsbereich kommt. Tuning"spezialisten" drehen dann die WG-Stange strammer oder setzen stärkere Federn in die WG-Dose, gewinnen vlt. 5g/sec Luftmasse und treiben damit den Lader in den unsicheren Drehzahlbereich.

Zitat

Man sieht in dem Logbeispiel aber zB schön, das die Pumpgrenze des Verdichters im mittleren Drehzahlbereich recht schnell erreicht wird, was der Dauerhaltbarkeit eher entgegenwirkt. (Gemeint ist der zackige Luftmassenverlauf zwischen 3400-42000_min)
Das würde ich persönlich eher als gefährlich werten als den Lader zB im Pmax Bereich 10.000_min oder 20.000_min höher drehen zu lassen als im Kennfeld angegeben.

Ja, Pumpen geht stark an die Substanz des Laders. Allerdings laufen AFAIK sehr viele K04-064 mit solchen Abstimmungen jahrelang, ohne kaputtzugehen.
Beim klassischen Laderpumpen reißt die Strömung IMO komplett vom Verdichterrad ab, der Ladedruck bricht völlig zusammen, die Laderdrehzahl sinkt, das Verdichterrad kann irgendwann neu "greifen" und den Ladedruck wieder aufbauen bis zum nächsten Strömungsabriß usw.
Solches Pumpen fühlt auch der Fahrer als deutliche Beschleunigungswellen, aber die typischen Ladedruckschwankungen sind in dem Logbild kaum erkennbar – als wenn der K04-064 nur "teilweise" pumpen würde.
Hinzu kommt, dass Umbauten auf den TTS-LMM wie im o.a. Logbild das LuMa-Pumpen scheinbar stärker darstellen als mit der OEM-Ansaugung: das ist jedenfalls mein Eindruck aus dem Vergleich mehrerer stark getunter TFSIs. Die Gründe dafür sind mir unbekannt; man könnte spekulieren, daß die erheblich verlängerte strömende Luftsäule der TTS-Ansaugung zwischen LMM und Verdichter bei der Pumpfrequenz des K04-064 in eine Resonanzschwingung kommt und daher die LMM-Werte stärker schwingen als mit der OEM-Ansaugung.

Zitat von crazyg

Und jetzt willst du uns damit sagen das es niemand gibt der mehr als 325PS mit dem Lader fährt? Ist jetzt mal egal ob es Gesund für den Verdichter ist oder nicht.

Nein, ich nenne kein "harte" PS-Grenze.
Aus meinen Posts weiter oben zitiert:

Zitat

bei 0°C in Meereshöhe wären ca. 285g/s bzw. 347PS möglich gewesen.
. . .
Bei einer extremen Hochdruckwetterlage und -10°C in Meereshöhe wären wohl sogar noch ein paar PS mehr denkbar. Aber die sind eben für den durchschnittlichen Alltag des Normal-Tuningkunden irrelevante Luftnummern, im wahrsten Sinne des Wortes

Wenn man die Wastegatestange verdreht und damit den Lader aufs Spiel setzt (siehe oben), könnten bis zum Crash auch noch ein paar PS mehr rauskommen.

Edit: Coolhard war schneller.

Zitat von Coolhard

Zoran sein roter ED30 OEM Hardware kam am Schluss auf 325PS DIN bei typischen Luftdruck dort von 957mbar.

. . . wobei alleine die (saugertyische) DIN-Druckumrechnung auf 1013 mbar rund 6% mehr Pmax auf dem Papier erzeugt, und die wirklich gemessene Leistung daher ca. bei "nur" ~ 307PS gelegen haben dürfte - falls nicht noch eine deutliche Temperaturkorrektur mitgespielt hat.