Aufbau

Der Aufbau des Abgasturboladers
Der Turbolader besteht aus dem Turbinenrad und der Welle, dem Kompressorrad, dem Lagergehäuse
mit der Lagerung, sowie dem Kompressorgehäuse und dem Turbinengehäuse. Weiters benötigen kleine
Turbolader eine Ladedruckregeleinrichtung (Wastegate), die meistens direkt in das Turbinengehäuse integriert ist.

Hier die Abbildung eines typischen PKW Turboladers mit wassergekühltem Lagergehäuse
und integriertem Wastegate:














 

 

 

Legende

 

1 Verdichterrückwand 11 Lagergehäuseeinsatz
2 Axiallager 12 Hauptlager
3 Lagergehäuse 13 Kolbenringhalter mit Kolbenring
4 Hitzeschild 14 Kompressorrad
5 Turbogehäuse 15 Druckdose
6 Turbowelle 16 Lufteinlass
7 Turbinenauslass 17 Druckschlauch
8 Wastegate 18 Diffuser
9 Turbineneinlass 19 Kompressorgehäuse
10 Ölauslass 20 Öleinlass
21 Luftauslass  

 

 

 

 

Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG, VNT)




 

 

 

Funktion 


Die drehbar gelagerten Leitschaufeln zwischen dem Spiralgehäuse und dem Turbinenrad
verändern das Aufstauverhalten und damit die Leistung der Turbine.
Bei niedrigen Motordrehzahlen wird der Strömungsquerschitt der Turbine durch Schließen
der Leitschaufeln verkleinert. Der Ladedruck und folglich das Drehmoment des Motors steigen
in Folge des höheren Druckgefälles zwischen Turbineneintritt und -austritt an.


Bei hohen Motordrehzahlen öffnen die Schaufeln. Der gewünschte Ladedruck wird bei einem
niedrigen Turbinendruckverhältnis erreicht, der Verbrauch des Motors wird verringert.
Während der Fahrzeugbeschleunigung aus niedrigen Drehzahlen werden die Leitschaufeln geschlossen,
um die maximale Energie aus dem Abgas zu gewinnen. Mit zunehmender Drehzahl öffnen die Schaufeln
und passen sich an den jeweiligen Betriebspunkt an.


Die Abgastemperatur moderner Hochleistungs-Dieselmotoren beträgt heute bis zu 830°C.
Das exakte und zuverlässige Bewegen der Leitschaufeln im heißen Abgasstrom stellt hohe Anforderungen
an die Werkstoffe und erfordert eine sehr sorgfältige Abstimmung der Toleranzen innerhalb der Turbine.
Die Leitschaufeln benötigen unabhängig von der Größe des Laders ein Mindestmaß an Spiel, um während
der gesamten Lebensdauer des Fahrzeuges zuverlässig zu arbeiten.

Sonderbauarten

Um den immer höheren Anforderungen der Automobilhersteller gerecht zu werden
(niedrigere Abgasgrenzwerte, Leistungs- und Drehmomentverlauf, Treibstoffverbrauch, etc.),
kommen immer neue Materialien zum Einsatz.

Für Turbinenräder und Turbinengehäuse werden hochfeste Stahllegierungen verwendet
die eine extrem hohe Hitzebeständigkeit aufweisen.
Um noch engere Spaltmaße zwischen den Spitzen der Kompressor- und Turbinenräder zu erreichen,
werden für Sport und Renneinsätze Kugellager verwendet.

 

 

 









Turbolader mit Kugellagerung „ball bearing“ Garrett GT28RS