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Turboladertechnologie eines Motors FEINGUSS BLANK design-line

Turboladertechnologie

Turbolader steigern deutlich die Effizienz im Fahrzeug und verbessern die Abgasqualität. Unsere hochinnovativen Wastegatesysteme und Turbinenräder tragen maßgeblich zur Umsetzung moderner Turbolader bei. Hochtemperaturbeständige sowie heißgaskorrosionsbeständige Werkstoffe und Legierungen bieten die besten Voraussetzungen für die Umsetzung in unseren präzisen Fertigungs- und Montageverfahren.

Ein Abgasturbolader besteht grundsätzlich aus einem Verdichter und einer Turbine. Die nach der Verbrennung austretenden Abgase treiben dabei die Turbine an. Durch die Verbindung über eine Welle wird gleichzeitig das Verdichterrad angetrieben, das die Ansaugluft verdichtet und somit eine größere Luftmasse in den Brennraum der Zylinder befördert. Die Effekte sind eine höhere Motorleistung, ein höheres Drehmoment, die Senkung des Verbrauchs sowie niedrigere Emissionswerte als bei vergleichbaren Saugmotoren.

Für die optimale Funktion des Abgasturboladers ist eine Ladedruckregelung notwendig. Ein ungeregelter Turbolader hat für einen guten Wirkungsgrad einen sehr engen Betriebsbereich. Ohne ein Wastegate-System kann es zu einem Ansaugdruckverlust kommen. Ein gleichmäßiger Ladedruck und somit das Ausbleiben des „Turbolochs“ ist durch ein sogenanntes Wastegate-System möglich. Durch dieses kann der Ladedruck in jeder Situation flexibel angepasst werden. Wichtig ist dabei, dass der Klappenteller 100% dicht abschließt - dieser braucht für die optimale Funktionsweise ein exaktes Maß an Beweglichkeit, welches wir bei BLANK perfekt realisieren können!

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FEINGUSS BLANK GmbH
Vertrieb
sales@feinguss-blank.de

P: +49 7371 182-0

Produktbeispiele

Turbinenrad eines Abgasturbolader FEINGUSS BLANK

Turbinenrad

Abgasturbolader Pkw

Das dargestellte Turbinenrad findet seinen Einsatz im Abgasbereich eines Turboladers. Es gibt verschiedene Anordnungsformen der Schaufeln, wie etwa Radialturbinen, Axialturbinen, RFT (Radial Flow Turbines) oder MFT (Mixed Flow Turbines). Bei letzterer Variante sind die sogenannten „Leading Edges“ (Schaufelvorderkanten), im Gegensatz zur Radialturbine, nicht auf einem konstanten Durchmesser. Die Neigung geht vom Gehäuse zur Nabe und hat eine Durchmesserabnahme zur Folge. Dadurch hat diese Turbinenart ein größeres Verhältnis von Schluckvermögen zu Massenträgheitsmoment.

Die Verdichtung bei einem Turbo aufgeladenen Motor erfolgt oft in einer Radialverdichterstufe. Das Luft-Sauerstoffgemisch wird über den Luftfilter des Motors angesaugt. Das Spiralgehäuse stellt das Sammelorgan für die Verteilung des Massenstroms dar. Nach der Verdichtung wird die Luft in einem Ladeluftkühler abgekühlt und dem Brennraum zugeführt. Nach der Verbrennung strömt das Gas aus dem Zylinder und über den Abgaskrümmer in das Turbinengehäuse. Hierbei ist das Bauteil Temperaturen bis zu 1050 °C ausgesetzt. Die Drehzahl des Turbinenrades in Verbindung mit den Temperaturbedingungen führt zu einer immensen Belastung des Bauteils. Hinzu kommt die sehr dünnwandige Geometrie der Schaufelenden, die eine spezifikationskonforme Beschaffenheit des Materials fordern. Die Gegebenheiten sind bestmöglich mit Nickelbasislegierungen zu erreichen. Diese werden im Vakuumguss erschmolzen und vergossen. Das Gießen der Turbinenräder und Leitsysteme von Antriebsturbinen ist aufgrund der relativ schweren Zerspanbarkeit der Legierungen und der komplexen Geometrien eine wirtschaftlich und qualitativ ansprechende Fertigungstechnik. 

Werkstoff:

Nickelbasislegierung

Gewicht:

200 g

Wastegate-System eines Abgasturbolader FEINGUSS BLANK

Wastegate-System

Abgasturbolader Pkw

Wastegate-Systeme stellen die turbinenseitige Regelbarkeit des Ladedrucks bei Abgasturboladern sicher. Die Positionierung der Abgasklappe im Abgassystem stellt durch den pulsierenden Abgasmassenstrom eine äußerst anspruchsvolle thermische und mechanische Belastung dar. Die bedeutsamsten Kriterien für die Regelung des Ladedrucks sind die präzise Steuerung des vorgegebenen Öffnungswinkels und ein dabei schnelles Antwortverhalten auf dessen Änderung. Die Temperaturen des Laders sowie das Verschleißverhalten des Bauteils sind die kritischen Variablen bei der Entwicklung des Klappentellers, die wir erfolgreich gelöst haben. Durch den Einsatz eines geeigneten Werkstoffes und die Entwicklung einer optimalen Geometrie konnte eine leistungsstarke Lösung, nicht nur im Gussbereich, sondern auch im Bereich mechanische Bearbeitung und Montage erreicht werden.

Werkstoff:

Nickelbasislegierung

Gewicht:

120 g

Weitere Einsatzmöglichkeiten unserer Produkte im Bereich Automotive:

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