Vorgestellt wird das von Honeywell entwickelte neue Aufladekonzept mit einer Axialturbine für Ottomotoren. Bei diesem Turboladerkonzept kommt ein beidseitiges Verdichterrad in Kombination mit einer Axialturbine zum Einsatz. Das Dual Boost System erzielt einen vergleichbaren Wirkungsgrad wie konventionelle Konzepte, weist aber 50 % weniger Massenträgheitsmoment auf. Es ermöglicht so einen ähnlichen Drehmomentverlauf und gleichzeitig ein gutes transientes Verhalten. Daher ist das Dual-Boost-Konzept für Downspeeding- oder Downsizing-Ansätze bei Ottomotoren geeignet. Axialturbinen als Alternative zum Ansatz mit Zentrifugalverdichter mit Radialturbine bieten einen besseren Turbinenwirkungsgrad bei niedrigem Schaufelgeschwindigkeitsquotienten. Zudem weisen Axialturbinen eine geringe Trägheit auf. Daher ergibt sich bei dem Dual-Boost-System eine um 50 % reduzierte Drehmasse. In Kombination mit einem beidseitigen Verdichter mit paralleler Anströmung beschleunigt der Verdichter die Turbinen entlang der Kurve des optimalen Schaufelgeschwindigkeitsquotienten und die aerodynamische Axiallast wird ausgeglichen und die Trägheit ist geringer als die vergleichbarer herkömmlicher Verdichter. Im Motortest in einem 1,6-l-Reihenvierzylinder-Ottomotor mit Direkteinspritzung hat sich gezeigt, dass beide Lader das angestrebte Stationärdrehmoment bei Volllast und auch die Zielleistung erreichen. Insgesamt bietet das neue Konzepte folgende Vorteile: Stationärverhalten und Kraftstoffverbrauch wie ein herkömmlicher Turbolader; einfache feststehende Turbinengeometrie; Verwendung konventioneller Materialien; mehr als 25 % schnellerer Drehmomentaufbau bei niedrigen Motordrehzahlen; mehr als 15 % mehr Drehmoment nach der ersten Sekunde Transientenbetrieb.
Neues Turobladerkonzept für Ottomotoren
Motortechnische Zeitschrift ; 73 , 6 ; 504-508
2012
5 Seiten, 6 Bilder, 1 Quelle
Article (Journal)
German
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