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24 Abgasturbolader
Y100/1 Ladedrucksteller rechts
Anordnung
Der Abgasturbolader befindet sich rechts am Flansch des Abgaskrümmers.
Aufgabe
Der Abgasturbolader verdichtet die Ansaugluft, wodurch sich der Zylinderfüllungsgrad erhöht und damit das Motordrehmoment ansteigt.
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24/2 Verstellring
24/4 Leitschaufelträger
24/5 Rückstellfederelement
24/7 Leitschaufel
24/9 Turbinengehäuseeinsatz
24/10 Distanzbrücke
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Aufbau
Der Abgasturbolader (Step 3) besitzt im Gegensatz zu seinem Vorgänger (Step 2) einen Turbinengehäuseeinsatz. Dieser Turbinengehäuseeinsatz beinhaltet folgende Komponenten:
Turbinenrad
Rückstellfederelement
Leitschaufelträger
Leitschaufel
Verstellring
Der für die Leitschaufeln benötigte Bauraum wird konstruktiv durch integrierte, aerodynamisch optimierte Distanzbrücken realisiert. Der Leitschaufelträger und das Rückstellfederelement sind nicht mit dem Turbinengehäuse verschraubt und somit thermisch entkoppelt. Dies hat den Vorteil, dass sich der Leitschaufelträger und das Rückstellfederelement bei der Wärmeausdehnung ungehindert den jeweiligen thermischen Bedingungen anpassen können. Das Rückstellfederelement dient der Aufnahme des Leitschaufelträgers.
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Funktion
Die Abgase des Motors werden über den Auspuffkrümmer in das Turbinengehäuse auf das Turbinenrad geleitet. Die Strömungsenergie der Abgase versetzt das Turbinenrad in Drehung. Dadurch wird das Verdichterrad, das ebenfalls mit der Laderwelle verbunden ist, mit gleicher Drehzahl angetrieben. Die vom Verdichterrad angesaugte Frischluft wird verdichtet, durch den Ladeluftkühler geleitet und dem Motor zugeführt. Der Ladedruck wird durch Verstellen der Leitschaufeln, d. h. durch Veränderung des Anströmwinkels der Leitschaufeln, geregelt. Der Führungszapfen des Steuergestänges des Ladedruckstellers rechts dreht den jeweiligen Verstellring im Turbinengehäuseeinsatz. Da die Führungszapfen der Leitschaufeln ebenfalls in den Verstellring eingreifen, werden dadurch zugleich auch alle Leitschaufeln verstellt. Bei niedriger Motordrehzahl wird durch "Schließen" der Leitschaufeln der Anströmungsquerschnitt verkleinert.
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Dadurch wird die Anströmgeschwindigkeit des Abgases auf das Turbinenrad erhöht, wodurch dessen Drehzahl und dadurch auch die Drehzahl der Verdichterrads ansteigt und somit der Ladedruck zunimmt. Bei hoher Motordrehzahl wird durch "Öffnen" der Leitschaufeln der Anströmungsquerschnitt vergrößert. Dadurch wird die Anströmgeschwindigkeit des Abgases auf das Turbinenrad verringert, wodurch sich dessen Drehzahl und dadurch auch die Drehzahl der Verdichterrads verringert und somit der Ladedruck abnimmt.
Die Verstellung der Turbinengeometrie des Abgasturboladers erfolgt über den Ladedrucksteller rechts.