Abgasturbolader für Nkw

Zukünftige Anforderungen verlangen nach Abgasturboladern die Folgendes kombinieren:

  • Verbrauchsreduzierung und somit CO2-Einsparung
  • Einhaltung der Abgasnormen
  • Gutes Ansprechverhalten (Low End Torque)
  • Hervorragende Langlebigkeit
  • Optimale Betriebskennwerte

Bosch Mahle Turbo Systems liefert hierfür das passende Produktportfolio. Jeder ATL wird dabei optimal und spezifisch auf den Motor angepasst.

Für Nutzfahrzeugmotoren wurde eine ATL-Familie für die Leistung von 30 bis 560 kW entwickelt. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Lebensdauer wird für das Nutzfahrzeugsegment eine Wastegate Ladedruckregelung eingesetzt.

Aufladung

Schaltbild zweistufige Aufladung – NFz - Massenanwendungen Variante: mit Zwischenkühlung – klassisch nur mit HD-AGR
Schaltbild  zweistufige Aufladung – NFz - Massenanwendungen

Mit Hilfe der Aufladung gelangt eine größere Luftmasse in den Verbrennungsraum, sodass mehr Kraftstoff verbrannt werden kann. Im Vergleich zum Saugmotor führt dies zu einer höheren Leistungsausbeute bei gleichem Hubraum und somit höheres Low End Torque.

Umgekehrt kann für eine bestimmte Motorleistung der Hubraum kleiner gewählt werden, was unter dem Begriff „Downsizing“ gemeint ist. Das Downsizing reduziert den Kraftstoffverbrauch und damit verbunden den CO2-Ausstoß. Grund für die Verbrauchseinsparung ist der Motorbetrieb mit höherem Mitteldruck in spezifisch höher belasteten und damit verbrauchsgünstigeren Kennfeldbereichen.

Aufbau des Abgasturboladers

Der Abgasturbolader (ATL) nutzt die Energie des Abgases zur Aufladung des Verbrennungsmotors. Im Gegensatz zur mechanischen Aufladung benötigt der ATL keine mechanische Antriebsleistung. Dies führt im direkten Vergleich  zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch. Der ATL besteht aus zwei Strömungsmaschinen: einer Abgasturbine, die die Energie aus dem Abgas aufnimmt und einem Verdichter, der die Ansaugluft verdichtet. Baugruppen des Abgasturboladers:

  • Abgasturbine mit Turbinenrad und Turbinengehäuse
  • Verdichter mit Verdichterrad und Verdichtergehäuse
  • Rumpfgruppe mit Laufzeug und Lagerung
  • Regelorgan für den Ladedruck (Variable Turbinengeometrie (VTG) oder Wastegate)