P09.40-A011-79
1 | Abgasturbolader | 4 | Ladedrucksteller | |
2 | Umschaltventil Abgasklappe | 5 | Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie | |
3 | Umschaltventil Bypass Abgasrückführkühler |
Übersicht
Dieses Dokument enthält Informationen zu:
Aufbau
Funktion
Aufbau
Der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (5) besteht aus einem Verdichter- und einem Turbinenradgehäuse. Verdichterradgehäuse und Turbinenradgehäuse sind aus Stahlguss gefertigt.
Der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (5) ist Kühlmittel gekühlt und in den Motorkühlkreislauf integriert. Durch die Einbindung des Abgasturboladers in den Ölkreislauf ist die Schmierung sichergestellt.
Die Regelung des Ladedrucks erfolgt über den Ladedrucksteller (4).
Der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (5) ist hinten am Verbrennungsmotor am Abgaskrümmerausgang angeordnet.
1. | Leitschaufeln "geschlossen" |
2. | Leitschaufeln "geöffnet" |
A | Verdichtereintritt (Frischluft) |
B | Verdichteraustritt (vorverdichtete Luft) |
C | Abgase zum Turbinenrad |
D | Abgasaustritt |
a | Turbinenradgehäuse |
b | Turbinenrad |
c | Verdichterradgehäuse |
e | Führungsbolzen Steuergestänge |
f | Verstellring |
g | Führungsbolzen Leitschaufel |
h | Leitschaufel |
i1 | Strömungsquerschnitt bei "geschlossenen" Leitschaufeln |
i2 | Strömungsquerschnitt bei "geöffneten" Leitschaufeln |
P09.40-2185-05
Funktion
Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie
Die Abgase des Motors werden über den Abgaskrümmer in das Turbinenradgehäuse (a) auf das Turbinenrad (b) geleitet. Die Strömungsenergie der Abgase versetzt das Turbinenrad (b) in Drehung. Dadurch wird das Verdichterrad, das über die Turbinenachse mit dem Turbinenrad (b) verbunden ist, mit gleicher Umdrehungszahl angetrieben. Die vom Verdichterrad angesaugte Frischluft wird komprimiert und dem Motor zugeführt. Der Ladedruck wird durch Verstellen der Leitschaufeln (h), d. h. durch Veränderung der Turbinengeometrie, geregelt. Der Führungsbolzen des Steuergestänges des Ladedruckstellers dreht den Verstellring im Turbinenradgehäuse. Da die Führungsbolzen der Leitschaufeln ebenfalls in den Verstellring (f) eingreifen, werden dadurch zugleich auch alle Leitschaufeln (h) verstellt.
Bei niedriger Motordrehzahl wird durch Schließen der Leitschaufeln (1) der Strömungsquerschnitt (i1) verkleinert. Dadurch wird die Anströmgeschwindigkeit des Abgases auf das Turbinenrad (b) erhöht, wodurch die Umdrehungszahl des Abgasturboladers und somit der Ladedruck ansteigt.
Bei hoher Motordrehzahl werden die Leitschaufeln zunehmend geöffnet (2) und damit der Strömungsquerschnitt (i2) vergrößert. Dadurch wird die Anströmgeschwindigkeit des Abgases auf das Turbinenrad (b) verringert. Die Umdrehungszahl des Abgasturboladers kann somit angepasst und der Ladedruck auf einem konstanten Sollwert gehalten werden.
Die Verstellung der Turbinengeometrie erfolgt über ein elektrisches Stellglied.
Zweistufige Aufladung
Bei der zweistufigen Aufladung werden zwei Abgasturbolader unterschiedlicher Größe verwendet. Der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (5) versorgt den Motor im geringen Drehzahlbereich mit Frischluft. Für den höheren Drehzahlbereich öffnet das Umschaltventil Abgasklappe (2) die Zufuhr zu dem Abgasturbolader (1) je nach Lastanforderung. Das Umschaltventil Bypass Abgasrückführkühler (3) steuert den Bypass. Der Ladedrucksteller (4) steuert die Leitschaufeln und somit den Strömungsquerschnitt des Abgasturboladers mit variabler Turbinengeometrie (5).
Die Abgasventile Umschaltventil Abgasklappe (2) und Umschaltventil Bypass Abgasrückführkühler (3) werden durch pneumatische Unterdruckdosen geöffnet und geschlossen.
Die pneumatischen Unterdruckdosen werden vom Steuergerät Verbrennungsmotor über Druckwandler angesteuert.