Turbolader

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Turbolader
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Laderbauarten Motoraufladung
Turbolader-Modell.jpg
Turbolader

Während des Ansaugtaktes wird die möglichst hohe Frischgasmenge durch einen Lader (Ladegerät) in den Zylinder gefördert. Das Kraftsoff-Luft-Gemisch (KLG) oder die Luft wird ganz oder teilweise außerhalb vom Zylinder vor verdichtet. Man unterscheidet: -Lader ohne mechanischen Antrieb, z.B. Abgasturbolader -Lader mit mechanischem Antrieb, z.B.Rootslader, Kompressor, Spirallader, Flügelzellenlader -Druckwellenlader, z.B. Comprex-Lader

ABGASTURBOLADER:


Aufbau eines Abgasturboladers seite243bild4




Die Abgasenergie wird verwendet um Frischgase in die Zylinder zu fördern.(siehe bild ) Die Ladewirkung wird deutlich bei mittleren bis hohen Drehzahlen. Durch die Massenträgheit können die Abgase schnellen Lastwechseln nicht folgen und reagieren bei schnellen Veränderungen der Pedalstellung mit leichten Verzögerungen. Diese Verzögerung wird als Turboloch bezeichnet. Die Lader benötigen keine Antriebsleistung von der Kurbelwelle und arbeiten deshalb nahezu verlustfrei.

Schema eines Motors mit ATL seite244 bild 1



Wirkungsweise

Das Turbinenrad wird von den Motorabgasen angetrieben. Das Verdichterrad wird über die Welle angetrieben. Diese Bauteile der Turbine bezeichnet man als Laufzeug. (siehe bild seite244 bild 2) Durch den Verdichter wird die Frischluft angesaugt, er liefert dem Motor somit eine vorverdichtete Frischgasladung. Während der Vorverdichtung wird die Ladeluft auf bis zu 180°C.


Ladeluftkühlung, Ladedrücke und Ladedruckregelung

Die vorverdichtete, aufgeheizte Ladeluft kann durch Ladeluftkühlung abgekühlt werden, bevor sie in den Zylinder eintritt. Die Dichte der Frischgasfüllung wird durch das Abkühlen erhöht. Die größere Luftmasse ermöglicht nun das eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt werden kann und dadurch die Motorleistung gesteigert wird. Um den Motor nicht zu zerstören, müssen die vom Hersteller festgelegten Ladedrücke unbedingt eingehalten werden.

Ladedruck in Abhängigkeit von der Ladeluftkühlung: Lademotoren ohne Ladeluftkühlung haben einen Überdruck von 0,2 bis 1,8 bar; mit Ladeluftkühlung beträgt der Überdruck 0,5 bis 2,2 bar.

Auch bei mittleren Drehzahlen und geringen Abgasströmen soll ein Aufladeeffekt erzielt werden, ohne das der Ladedruck zu hoch wird und der Lader mit zu hohen Drehzahlen betrieben werden muss. Deshalb muss man den Ladedruck regeln und die Baugröße des ATL beachten. Es wird in mechanisch-pneumatische Ladedruckregelung; elektronische Ladedruckregelung und Ladedruckregelung mit verstellbaren Leitschaufeln eingeteilt.


Quelle: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik