Der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie hat sich beim Dieselmotor sowohl bei Pkw-Anwendungen wie zum Teil bei Nfz-Anwendungen als Stand der Technik etabliert. Bei der einstufigen Aufladung führt jedoch eine erhöhte Nennleistung meist zu einem verschlechterten Anfahrdrehmoment. Zur Lösung dieses Zielkonfliktes hat die Fa. Borg-Warner eine zweistufig geregelte Aufladung (Regulated 2-Stage, R2S) entwickelt, die im Beitrag vorgestellt wird. Bei der klassischen zweistufig geregelten Aufladung werden 2 Turbolader in Serie angeordnet, ein 'großer' Niederdruck-ATL und ein 'kleinerer' Hochdruck-ATL. Dieses Aufladesystem mit einem Bypass für die Hochdruck-Turbine kommt hauptsächlich im Nfz-Bereich zum Einsatz. Bei Pkw-Anwendungen kann das System leicht modifiziert werden, um den anderen Anforderungen hinsichtlich transientem Verhalten und erforderlichem Ladedruck zu entsprechen. Das Pkw-System ist um eine Regelkappe im Niederdruck-ATL sowie einen Verdichter-Bypass erweitert. Das Aufladesystem für Pkw-Motoren besitzt zusätzlich einen Turbinen-Bypass für die Niederdruck-Stufe. Die Regelung des Systems kann durch pneumatische Aktuatoren erfolgen, die auf Bypassklappen wirken. Damit ist es bei detaillierter Kenntnis des komplexen Systemverhaltens möglich, ein kompaktes Aufladesystem darzustellen, das unter Verwendung bewährter Komponenten höchste Anforderungen an Drehmoment, Ansprechverhalten und Leistung erfüllt. Im Beitrag werden die Öffnungs-Charakteristik des Regelventils, die Regelungskomponenten der zweistufig geregelten Aufladung sowie die Regelungsstruktur erläutert. Mit der Einführung der R2S wird die Voraussetzung für einen weiteren erheblichen Leistungssprung bei Pkw-Dieselmotoren geschaffen. Für Nfz-Dieselmotoren stellt sie die Grundvoraussetzung dar, zukünftige Abgasgrenzwerte zu erfüllen.
Zweistufig geregelte Aufladung für Pkw- und Nfz-Motoren
Regulated 2-stage turbocharging for passenger car and commercial vehicle engines
Motortechnische Zeitschrift ; 66 , 1 ; 16-23
2005
7 Seiten, 10 Bilder, 14 Quellen
Article (Journal)
German
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