Suche
Mein Konto
En turbo för turbon
Med tvåstegsreglerad laddning kan prestandan hos en förbränningsmotor ökas med lägre förbrukning och lägre utsläpp. Walter Müllberger från Turbo Twins förklarar den komplexa tekniken med den nya BORGWARNER LADDNINGSPROCESSEN.
En turbo för turbon
De ständigt sänkande utsläppsgränserna och den ökande konkurrensen från alternativa drivsystem uppmuntrar utvecklarna av förbränningsmotorer att uppnå högsta prestanda. Med turboladdning har du ett beprövat recept till hands för att få fler hästkrafter med mindre bränsleförbrukning och föroreningar från bensin- eller dieselmotorer. "Utformningen av ett sådant laddningssystem leder till en målkonflikt under utvecklingen", förklarar Walter Müllberger, som tillsammans med sin bror Manfred driver företaget Turbo Twins i Wien-Simmering, som har specialiserat sig på att handla och reparera alla märken av turboladdare sedan 1993. "För den nominella kraftuttaget behöver du en relativt stor Müllberger. Önskemålet om ett mycket högt laddtryck även vid låga motorvarv innebär dock att turbinen och kompressorn måste göras betydligt mindre. "Helst skulle du behöva en kombination av båda", förklarar turboexperten.
"Den tvåstegsreglerade laddningen möjliggör kontinuerlig justering på turbin- och kompressorsidan till kraven för motordrift."WALTER MÜLLBERGER, TURBO TWINS
DEN IDEALA TURBODESIGNEN
För att lösa denna målkonflikt har BorgWarner Turbo Systems nu utvecklat den tvåstegsreglerade turboladdningen "R2S". Detta kombinerar båda de nämnda kraven och motsvarar därför den idealiska strukturen för en turboladdare. Systemet ger kontinuerligt variabel justering av turbin- och kompressorsidorna för varje motordriftspunkt. Slutsats: Med denna nyutvecklade laddningsprocess kan nya generationer av förbränningsmotorer utvecklas som uppfyller de strängaste kraven vad gäller effektleverans, förbrukning och miljökompatibilitet. Tekniken i detalj: Den tvåstegsreglerade laddningen R2S är en seriekoppling av två turboladdare i olika storlekar med en så kallad bypass-kontroll. Avgasmassflödet som kommer från cylindrarna strömmar först in i avgasuppsamlingsröret. Härifrån är det möjligt att antingen expandera hela avgasmassflödet via högtrycksturbinen (HP) eller att avleda ett delmassflöde via bypassledningen till lågtrycksturbinen (LP). Hela avgasmassflödet används sedan igen av nedströms lågtrycksturbinen (LP). Hela friskluftmassflödet förkomprimeras först av lågtryckssteget. Ytterligare kompression och mellankylning sker sedan i högtryckssteget. På grund av förkomprimering arbetar den relativt lilla HP-kompressorn på en högre trycknivå så att den kan uppnå erforderligt luftmassflöde.
KOMPAKT LADDNINGSSYSTEM
Vid körning, vid låga motorvarvtal, det vill säga små avgasmassflöden, förblir bypass helt stängd och hela avgasmassflödet expanderar via HP-turbinen. Detta resulterar i en mycket snabb och hög laddtrycksuppbyggnad. När motorvarvtalet ökar, flyttas expansionsarbetet kontinuerligt till LP-turbinen genom att öka bypass-tvärsnittet i enlighet därmed. "Den tvåstegsreglerade laddningen möjliggör kontinuerlig justering på turbin- och kompressorsidan till kraven för motordrift", förklarar Walter Müllberger. Systemet styrs av pneumatiska ställdon som verkar på bypass-klaffar, såsom de som används vid storskalig produktion av turboladdare med wastegate-klaffar. Tack vare användningen av beprövade komponenter uppfyller det kompakta laddningssystemet de högsta kraven på vridmoment, respons, avgasbeteende och prestanda. Det nya laddningssystemet Borg-Warner R2S kan installeras i både personbilar och kommersiella fordon. I fordon med större slagvolym används en elektrisk styrenhet istället för vakuumkontrollboxen för avgasbypass-kontroll.