Wesentliche Ziele der derzeitigen Motorenentwicklung sind eine Verbesserung des Transientverhaltens in Kombination mit hoher Leistung, einem breiten Drehzahlband mit konstantem Drehmoment und eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs.
Diese Anforderungen an die Motorenentwicklung führen zu einem Zielkonflikt bei der Auslegung des Abgasturboladers. Einerseits soll eine hohe Leistung erzielt werden, wozu ein großer Abgasturbolader erforderlich ist. Andererseits soll das maximale Drehmoment bereits bei niedrigen Motordrehzahlen (Low-End Torque) erreicht werden, ohne dass der Eindruck eines „Turbolochs“ entsteht. Zur Realisierung eines frühen, dynamischen Ansprechverhaltens sind jedoch kleine Abgasturbolader notwendig.
Um einen bestmöglichen Kompromiss zwischen Ansprechverhalten und maximaler Leistung zu erreichen, ist es erforderlich die Turbine und den Verdichter optimal auf den Verbrennungsmotor abzustimmen.
Vor diesem Hintergrund werden in unserem Labor an einem direkteinspritzenden Ottomotor unterschiedliche Aufladekonzepte untersucht, um deren Einfluss auf die Thermodynamik des Verbrennungsmotors zu bewerten.
Hierzu werden am Motorprüfstand sowohl stationäre als auch instationäre Untersuchungen durchgeführt. Anhand der vermessenen Volllastlinie wird bewertet, inwieweit die stationären Anforderungen (Low End Torque, maximales Drehmoment, maximale Leistung) mit den verschiedenen Aufladekonzepten erreicht werden. Bei den instationären Untersuchungen wird bei konstanter Motordrehzahl schlagartig die Drehmomentanforderung an den Motor erhöht. Als Bewertungskriterium für das Ansprechverhalten des Abgasturboladers wird dabei die Zeit vom Beginn des Lastsprungs bis zum Erreichen des maximalen Drehmoments (Time to Torque) herangezogen.