MAHLE Turbolader-Animation

Die Animation beschreibt in Funktion eines Turboladers und die Vorteile einer VTG Verstellung.

Zu Beginn zeigt das Video den Turbolader im eingebauten Zustand

Ab 0:11: Zeigt es die Flussströme. Also Abgasstrom (rot) der die Abgasturbine antreibt. Frischluftstrom durch die Ansaugführung in Blau. Wichtig: Verkürzte Luftführung, durch den in die Ansaugbrücke integrierten Ladeluftkühler

Ab 0:22: zeigt erneut die Ströme durch den Turbolader

0:34 – 0:40 Explosionsdarstellung des laufenden Turboladers

0:40 – 0:46 Detailansicht des Laufzeugs, der Lagerung und Schmierung

0:53 – 1:06 zeigt die Komponenten, den Aufbau und den Bewegungsablauf der VTG inklusive Aktuator

1:06 – 1:24 zeigt die Funktion und die Vorteile einer VTG Verstellung. Düseneffekt (also trotz niedrigem Abgasstrom, gutes Beschleunigungsverhalten des Turbinenrades)

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Turbolader

Ein Abgasturbolader (ATL) verdichtet die Luft für einen Verbrennungsmotor durch Nutzung der Abgasenergie. Dies steigert die Motorleistung und Effizienz im Vergleich zu einem Saugmotor.

Funktionsweise

Der Turbolader verdichtet die zugeführte Verbrennungsluft, optimiert die Zylinderfüllung im Vergleich zu Saugmotoren und steigert die Motorleistung bei geringerem Verbrauch und verbesserten Emissionswerten. Abgasenergie treibt eine Turbine an, die einen Verdichter auf der gleichen Welle antreibt, um die Luft verdichtet dem Motor zuzuführen, ohne mechanische Kopplung.

Der Abgasturbolader setzt sich aus Turbine und Verdichter zusammen, die durch eine gemeinsame Welle miteinander verbunden sind. Die Turbine wird von den Motorabgasen angetrieben und liefert Energie für den Verdichter. In den meisten Fällen kommen Zentripetalturbinen und Radialverdichter zum Einsatz.

Ein Radialverdichter setzt sich hauptsächlich aus folgenden Teilen zusammen:

  1. Verdichterrad
  2. Diffusor
  3. Spiralgehäuse

Durch die Rotation des Verdichterrads wird Luft axial angesaugt und auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Die Luft verlässt das Verdichterrad radial. Im Diffusor wird die Geschwindigkeit der Luft nahezu verlustfrei verringert, was zu einem Anstieg von Druck und Temperatur führt. Der Diffusor bildet sich aus der Verdichterrückwand und einem Abschnitt des Spiralgehäuses. Im Spiralgehäuse wird die Luft gesammelt, und die Geschwindigkeit wird bis zum Verdichteraustritt weiter reduziert.

Auf der Antriebsseite von Abgasturboladern für Pkw, Nutzfahrzeuge und Industriemotoren kommen ausschließlich Radialturbinen zum Einsatz, auch als Zentripetalturbinen bekannt. Diese verwandeln den Abgasdruck im Spiralgehäuse in kinetische Energie und führen das Abgas mit konstanter Geschwindigkeit zum Turbinenrad. Die kinetische Energie repräsentiert die Energie eines Objekts aufgrund seiner Bewegung. Im Turbinenrad wird die kinetische Energie des Abgases in Rotationsenergie der Welle umgewandelt. Das Turbinenrad ist darauf ausgelegt, dass am Austritt nahezu die gesamte kinetische Energie umgesetzt wird.

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