DichT oDer nichT? - Motair Turbolader

Technik Turbolader
DichT oDer nichT?
Öl im Turbolader bedeutet meist nichts Gutes. Doch nicht immer
ist der Turbolader defekt. Häufig liegt der Fehler in dessen Umfeld,
sagen die Turboladerspezialisten von Motair. Sie haben dem
NKW-PARTNER mögliche Ursachen verraten.
von klaus kusss
Welcher Werkstattfachmann kennt das nicht:
Nach dem Abziehen der Ladeluftschläuche
kommt ein mehr oder weniger stark ölender
Turbolader zum Vorschein. In der Regel lautet
die Diagnose „Turbolader defekt – ersetzen!“
Doch dies ist nicht immer der Fall, sagen die
Turboladerspezialisten von Motair. „Wenn ein
Turbolader ölt, bedeutet das nicht zwingend,
dass er defekt ist. Vielmehr sollte man sich die
Frage stellen, warum der Turbo Öl aus dem
Lagergehäuse saugen und in den Ansaug- oder
Abgastrakt drücken kann“, sagt Andreas Solibieda,
Geschäftsführer bei Motair in Köln.
hilfreiches Turbo-know-how
Für eine treffende Diagnose ist es dem Experten
zufolge hilfreich, die Funktionen des
Öl-Gas-Abdichtsystems eines Turboladers zu
kennen. „Der mittlere Teil des Turboladers, das
Lagergehäuse, wird über den Motorölkreislauf
mit Schmierstoff versorgt. Das Öl schmiert die
Lager der Laderwelle und kühlt gleichzeitig das
Lagergehäuse. Die Endgehäuse des Turboladers
hingegen dienen der Gasführung“, erläutert
Solibieda. Dies erfordere eine zweiseitige Abdichtung
des Lagergehäuses: zur Turbinenseite
und zur Verdichterseite hin. Diese Abdichtung
soll einerseits verhindern, dass heiße Abgase
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von der Turbinenseite her ins Lagergehäuse
gelangen und dort das Öl thermisch zerstören
können. Andererseits darf das Öl aus dem
Lagergehäuse nicht in das Turbinen-und/oder
Verdichtergehäuse gelangen. Während ersteres
eine Gefahr für den Diesel-Partikelfilter (DPF)
bedeuten würde, hätte letzteres eine Kontamination
des gesamten Luftansaugsystems zur
Folge. Außerdem kann sich das angesaugte und
verbrannte Öl ebenfalls schädlich auf die Funktion
des DPF auswirken. Bei einem extremen
„Ölreißer“ indes wäre ein kapitaler Motorschaden
nicht auszuschließen.
Zum Abdichten des Lagergehäuses sind
herkömmliche Gummi-Kontakt-Dichtsysteme
laut Motair jedoch ungeeignet. „Zum einen ist
die Drehzahl des Laufzeugs viel zu hoch. Typische
Öl-Dichtungen erreichen ihre Grenze
bei Drehzahlen von rund 25 m/s. Lkw-Turbolader
drehen aber gut und gerne bis 105 m/s.
Zudem sind die Temperaturen im Turbolader
für herkömmliche Dichtsysteme zu hoch“, erklärt
Solibieda. Außerdem vereitle das systembedingt
große radiale Lagerspiel den Gebrauch
herkömmlicher Dichtringe; hydrodynamische
Lager dagegen benötigten zwei Ölpolster und
seien damit ebenfalls ungeeignet.
Aus diesem Grund arbeitet das Abdichtsystem
des Turboladers den Kölner Turboladerfachleuten
zufolge über Rotation und Druck-
Alles im Fluss: Den mittleren Teil des Turboladers
versorgt der Schmierkreislauf des Motors mit Öl.
Dieses schmiert die Lager und kühlt das Lagergehäuse.
Sind die Druckverhältnisse des Turboladers
in Ordnung, kann kaum Öl austreten (oben).
(Foto: Garrett)
Ursachenforschung: „Ölende” Turbolader sind im
Werkstattalltag häufig anzutreffen. Doch nicht in
jedem Fall ist der Turbolader defekt. Häufig ist die
Ursache in dessen Umfeld zu finden (links).
(Foto: Motair)
Berührungslos dichten: Turbinen- und verdichterseitig
dichtet jeweils ein Kolbenring die Läuferwelle
ab. Fest im Lagergehäuse verspannt, bilden
diese eine Art Labyrinthdichtung, welche aufgrund
der vielen Strömungsumlenkungen die Ölleckage
nach außen erschwert. Zudem verhindern sie, dass
Abgas ins Lagergehäuse gelangt.
(Foto: Garrett)
unterschied: im Betrieb rotiert die Welle und
auf der Turbinenseite liegt der Abgasdruck an,
auf der Verdichterseite indes baut sich der Ladedruck
auf. Die beiden Drücke wirken jeweils
von den Endgehäusen in Richtung des Lagergehäuses.
„Turbinen- und verdichterseitig
befindet sich je ein Kolbenring, bei speziellen
Anwendungen teilweise auch zwei, in einer
Nut auf der Läuferwelle beziehungsweise der
Dichtbuchse“, erläutern die Kölner Turboladerfachleute.
Diese Kolbenringe drehen sich
nicht mit, sondern sind fest im Lagergehäuse
verspannt. Diese berührungslose Art der Abdichtung
funktioniert ähnlich einer Labyrinthdichtung
und erschwert den Fachleuten zufolge
durch die vielen Strömungsumlenkungen,
dass Öl nach außen gelang. Zudem können
damit nur geringe Abgasmengen in das Lagergehäuse
gelangen.
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Diagnostizieren nach Plan: Eine Prüftabelle bei der
Fehlersuche hilft einen vorschnellen Turboladertausch
zu vermeiden.
(Quelle: Motair)
ursachen fÜr „ÖlenDe laDer“
„Ölt ein Turbolader, ist selten diese selbst die
Ursache, sondern eher das Umfeld“, weiß
Turboexperte Solibieda. Um Fehldiagnosen
zu vermeiden und einen unnötigen Turboladertausch
zu verhindern, empfiehlt der Fachmann
das Umfeld genau zu inspizieren. Kann
beispielsweise das Öl aus dem Lagergehäuse
nicht in die Ölwanne abfließen, kommen als
mögliche Gründe ein zu hoher Motorölstand
Twin-scroll-TurbolaDer fÜr euro vi-MoToren
BorgWarner stattet mit seinen Turboladern der B-Serie die
neuen 12,8-Liter Reihen-Sechszylinder „Blue Efficiency Power
Motoren“ von Mercedes-Benz aus. Speziell für den europäischen
Markt entwickelt, soll der Motor neue Maßstäbe hinsichtlich
des geringen Partikelausstoßes und des optimierten
Kraftstoffverbrauchs setzen – und dies bei beachtenswerten
Leistungsdaten: Laut BorgWarner reicht das Leistungsspektrum
von 310 kW bis 375 kW. Damit soll die neue Motorengeneration
sowohl die Anforderungen für straßen- als auch für
geländetaugliche EURO-VI-Nutzfahrzeuge erfüllen.
Die neuen „Blue Efficiency Power“-Motoren sind das Resultat
einer intensiven Zusammenarbeit zwischen Daimler
Trucks und BorgWarner. „Wir sind stolz, dass wir mit unserer
langjährigen Erfahrung bei der Turboaufladung zum Erfolg
dieser Motoren beitragen können. Die Fahrer profitieren da-
Doppeltes Flottchen: Im Gegensatz zu einem
herkömmlichen Twin-Scroll-Turbolader mit gleich
großen Fluten verfügt der neue B-Lader von Borg-
Warner über ein asymmetrisches Turbinengehäuse
mit zwei unterschiedlich große Fluten. Dies soll
unter anderem eine separate Abgasrückführung
ermöglichen und die NOx-Emissionen senken.
(Foto: BorgWarner)
(über „Maximum“) oder eine verdrehte oder
verkokte Ölablaufleitung in Frage. Auch eine
verkokte oder funktionslose Kurbelgehäuse-
Entlüftung oder ein zu ein hoher Kurbelgehäusedruck,
beispielsweise durch einen hohen
Blow-by aufgrund verschlissener Kolben
und Kolbenringe sei möglich. Doch auch ein
unzulässiger Gebrauch von Dichtmasse bei
der Montage der Ölrücklaufleitung (Querschnittsverengung!)
kommt in Frage. Aber
auch wenn der Gasdruck innerhalb des Turbinen-
und Verdichtergehäuses zu gering ist,
kann es aufgrund des fehlenden „Gaspolsters“
zum Ölaustritt kommen. Kritisch hierbei sind
Solibieda zufolge lange Leerlaufphasen sowie
Undichtigkeiten im Saug- oder Drucksystem
des Turboladers. Eine weitere Ursache für eine
vermeintliche Ölundichtigkeit kann überdies
eine Querschnittsverengung auf der Frischluft-Ansaugseite
des Turboladers oder ein zugesetzter
Luftfilter sein, wodurch hinter dem
Verdichterrad ein Unterdruck entsteht, der Öl
aus dem Lager ins Verdichtergehäuse saugt. ◀
www.motair.de
bei von einer Leistungs- und Verbrauchsoptimierung sowie
verbesserten Emissionswerten“, erklärt Pete Kohler, verantwortlich
bei BorgWarner für den Bereich „Turbo Systems
Commercial Diesel Products“. Doch auch für die EPA 10-konformen
US-Versionen der Heavy-Duty-Motoren, wie sie etwa
in Fahrzeugen der Daimler-Marke „Freightliner“ zum Einsatz
kommen, liefert BorgWarner die entsprechenden Turbolader.
Die Turbolader der neuen B-Serie verfügen nach
Unternehmensangaben über ein asymmetrisches,
zweiflutiges Twin-Scroll-Turbinengehäuse. Im Unterschied
zu einem herkömmlichen Twin-Scroll-Turbolader
mit gleich großen Fluten verfügt ein asymmetrisches
Turbinengehäuse über zwei unterschiedlich große
Fluten. Dies soll sowohl eine separate Abgasrückführung
(AGR) und als auch höhere AGR-Raten ermöglichen und dadurch
die NOx-Emissionen deutlich senken. Bei den neuen
B-Ladern staut die kleine Flut das Abgas vor der Turbine
auf, um eine zuverlässige Abgasrückführung
sicherstellen. Die große Flut indes bleibt
von der AGR unbeeinflusst. Sie soll vielmehr
eine hohe Turbinenleistung bei einer
optimierten Nutzung der Abgasenergie
gewährleisten. Damit erreiche man ein
optimales Ansprechverhalten des Motors
sowie die Einhaltung der global
gültigen Emissionsstandards bei einer
gleichzeitig verbesserten Leistung und
einem geringeren Kraftstoffverbrauch,
erklärt ein Sprecher von BorgWarner.
Zudem sollen die Lader die Anforderungen
von Daimler in Hinblick auf Robustheit und Zuverlässigkeit
in besonderem Maße erfüllen und sich durch ihre
Effizienz und Haltbarkeit sowie die Dichtungseigenschaften
selbst unter härtesten Bedingungen auszeichnen. kk◀
www.borgwarner.com
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