 |
|
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
Warum ist eine Ladedruckregelung erforderlich?
(Auszüge aus Wikipedia)
Prinzipbedingt dreht sich die Welle des Abgasturboladers
durch die antreibenden Abgasmengen mit steigender
Motordrehzahl immer schneller, und je schneller sich die
Turbine dreht, desto mehr Luft fördert der Verdichter, was
durch die wachsende Abgasmenge wiederum die Turbine noch
mehr antreibt. Letztlich steigt auch die Reibung in den
Lagersitzen an und die Verdichterdrehzahl erreicht ein
Drehzahlplateau. Auch kann der Verdichter seine Fördergrenze
erreichen oder die mechanischen und thermischen Grenzen des
Motors werden überschritten. Um die Abgabeleistung in
praktikablen Grenzen zu halten, also die Aufladung des
Motors zu begrenzen, bedarf es einer Einrichtung, die im
allgemeinen Sprachgebrauch „Ladedruckregelung“ genannt
wird.
Die Aufladung eines Motors soll natürlich auch bereits bei mittleren Drehzahlen und niedriger Abgasströmung stattfinden, ein Turboloch soll ja vermieden werden. Deshalb wird häufig die Baugröße des Turboladers verringert. Dies hat aber wiederum zur Folge, dass bei hohen Drehzahlen der Ladedruck unzulässig hoch wird, bzw. die Laderdrehzahlen zu hoch werden. Es besteht die Gefahr einer Turbo- und Motorzerstörung. Dies macht eine Ladedruckregelung unabdingbar, die auf unterschiedliche Arten erfolgen kann. AbblasventilDie einfachste Ladedruckregelung wird durch Abblasen überschüssiger komprimierter Luft auf der Verdichterseite durch ein Überdruckventil realisiert. Solche Überdruckventile dienen bei heutigen Serienmotoren nur noch als Sicherheitsventile (s. Umluftventil) im Fall des Versagens anderer Bauteile, denn das Abblasen der verdichteten Luft hat schwerwiegende Nachteile, weil
Wastegate
Eine bessere Variante der
Ladedruckregelung ist das Bypassventil (auch Wastegate
genannt) im Abgasstrom. Bei einem eingestellten Ladedruck
wird dieses Ventil durch einen Geber auf der Verdichterseite
geöffnet und leitet dann Abgas an der Turbine vorbei direkt
in den Auspuff, was ein weiteres Ansteigen der
Turbinendrehzahl unterbindet. Das Bypassventil und seine
Stellglieder sind aufgrund ihrer Position im heißen
Abgasstrom thermisch hoch belastet, damit störanfällig und
waren einer der Gründe, warum einzelne Motorenbauer von der
Turbo-Aufladung von Otto-Motoren wieder abkamen und
Kompressorsysteme verwendeten, die ohne Bauteile im
Abgasstrom arbeiten.
Funktion des Wastegates Bei VTG-Ladern ist ein Wastegate überflüssig.Unterschieden wird auch zwischen mechanisch-pneumatischen und einer elektronischen Regelung.Mechanisch-pneumatische RegelungBei zu hohem Ladedruck öffnet ein Ladedrucksteuerventil gegen eine Federkraft. Die Abgase strömen über eine Bypassleitung zurück in den Auspuff. Statt eines Ventils. Elektronische LadedruckregelungDen optimalen Ladedruck erreicht man nur elektronisch. Haupteingangssignale für das Ladedrucksteuergerät sind Ladedruck, Drosselklappenstellung und Klopfneigung. Korrektursignale sind: Ansauglufttemperatur, Motortemperatur, Drehzahl, Umgebungsdruck. Das Ladedrucksteuergerät steuert ein Taktventil an, dass wiederum das Ladedruckregelventil öffnet bzw. schließt. Es gilt folgendes Prinzip:
Turbo mit Ladedruckregelklappe Vorteile der elektronischen Ladedruckregelung:
Umluftventil (Abblasventil, Pop-Off-Ventil)Bei geschlossener Drosselklappe im Schiebetrieb entsteht ein Staudruck durch die in Bewegung befindliche Luftsäule, der das Verdichterrad abbremst, was bei hohem Ladedruck auf Dauer zur Zerstörung des Turboladers führen kann. Damit das Verdichterrad weiterlaufen kann, wird ein Umluftventil eingesetzt. Es handelt sich meist um ein saugrohrgesteuertes Umluftventil (Abblaseventil), das ein Umpumpen der Luft von der Verdichterseite zur Ansaugseite ermöglicht. mehr zum Turbo-Aktuator (Ladedrucksteller)
|
|
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
