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Die Original-Turbolader der Serienhersteller - Motair Turbolader

Die Original-Turbolader der Serienhersteller - Motair Turbolader

Variable Druckmacher

Variable Druckmacher Für einen geringeren Verbrauch und um die immer strengeren Abgasgrenzwerte erfüllen zu können, kommen auch bei Nutzfahrzeugmotoren vermehrt Turbolader mit variabler Turbinengeometrie zum Einsatz. Der NKWpartner hat beim Kölner Turboladerspezialisten Motair nach Hintergründen hierfür gefragt. Bei vielen Dieselmotoren von Pkw und Transportern sind Turbolader mit einer variablen Geometrie der Turbine, so genannte VGT-Lader, längst Standard, bei Lkw-Motoren dagegen ist diese innovative Technik erst im Kommen. Das Besondere an dieser Art der Aufladung ist dem Kölner Turboladerspezialisten Motair (www.motair.de) zufolge, dass sich damit in bestimmten Grenzen nicht nur der Ladedruck erhöhen, sondern darüber hinaus auch noch variabel gestalten lässt. Eine elektronische Steuerung der VGT macht es möglich, den Ladedruck über ein breites Drehzahlband gezielt zu regeln und zu steuern. Als einer der ersten Nutzfahrzeughersteller setzt Iveco diese innovative Lader-Technik bei den so genannten Cursor-Aggregaten der Modelle „Stralis“ und „Trakker“ ein. Die Lader für die Erstausrüstung liefert Turboladerhersteller Holset direkt ans Band. Um den Ersatzbedarf in Deutschland kümmert sich unter anderem die zur Hess-Gruppe gehörende Motair GmbH in Köln. Nach eigenem Bekunden kann der Turbolader-Spezialist das Holset-Original für die Reparatur direkt ab Lager liefern. Da Turbolader bekanntlich auch bei Nutzfahrzeugen im Trend liegen und die VGT-Technik zu den aufstrebenden Technologien auf diesem Gebiet gehört, mit denen es Werkstatt- und „Turbolader mit variabler Turbinengeometrie VGT sind viel komplexer aufgebaut als herkömmliche Turbolader, denn sie besitzen viel mehr bewegte Teile. Zudem sind VGT-Lader Teil eines komplizierten Ladedrucksystems und erfordern daher viel Know-how vom Werkstattfachmann“, sagt Bernd Jüngling, Technischer Leiter bei Motair in Köln. Foto: Motair Teile-Profis gleichermaßen zu tun bekommen, hat die NKWpartner-Redaktion den Kölner Turbolader-Profis einige Fragen zur Zukunft der VGT-Lader im Nkw gestellt. Beantwortet hat diese Bernd Jüngling, Motorenspezialist und technischer Leiter bei Motair. Jüngling ist gelernter Motoreninstandsetzer und war lange Zeit im Motorenteilegeschäft bei der Hans Hess GmbH tätig. Heute ist der Turboladerspezialist bei Motair für Technik, Werkstatt, Logistik und Qualität verantwortlich und kennt VGT-Turbolader „aus dem Effeff“. NKWpartner: Herr Jüngling, erfahren Turbolader mit variabler Turbinengeometrie beim Nkw einen ähnlichen Höhenflug wie beim Pkw? Jüngling: Nutzfahrzeuge müssen ebenso wie Pkw immer strengere Abgasnormen erfüllen, darüber hinaus arbeiten die Nkw-Hersteller und Motorenentwickler kontinuierlich daran, die Leistung zu steigern und den Verbrauch zu reduzieren. Selbst das Downsizing macht vor Nutzfahrzeugen nicht halt. Schon deshalb kommt man auch bei Nkw-Turboladern an der variablen Turbinengeometrie nicht mehr vorbei. Einen ganz offensichtlichen Vorteil der VGT-Technologie Beim VGT-Lader HY55V von Holset gibt es keine verstellbaren Leitschaufeln: Wird der Düsenring in die Turbine geschoben, ändern sich Abgas- und Ladedruck und der Lader lässt sich am optimalen Betriebspunkt betreiben. Foto: Holset Turbolader kann ich aus unserer täglichen Werkstattpraxis nennen: durch sie kann der Turbolader auf ein zweiflutiges Turbinengehäuse verzichten. Dieses setzt man üblicherweise ein, um den Abgasstrom verschiedener Zylinder ohne gegenseitige Stoßbeeinflussung zum Turbinenrad zu führen. Allerdings sind zweiflutige Turbinengehäuse am Trennsteg sehr anfällig für Hitzerisse. NKWpartner: Inwieweit muss sich der Nutzfahrzeug-Fachmann im Werkstattalltag auf VGT- Lader einstellen? Jüngling: Das Prüfen solcher Turbolader ist komplexer als das von herkömmlichen Ladern mit Wastegate oder ohne Regelung. Bei modernen Ladern muss man zunehmend prüfen, in welchem Betriebs- oder Regelzustand sich das Teil gerade befindet. Darüber hinaus ist ein Diagnosegerät erforderlich, mit dem sich die korrekte Ansteuerung des variablen Turboladers über das entsprechende Steuergerät im Fahrzeug prüfen lässt. Zudem gibt es mehr bewegte Teile, die überdies filigraner sind. Aufgrund schlechter Umfeldbedingungen, aber auch durch Unachtsamkeiten in der Werkstatt könnten mehr Ausfälle drohen. NKWpartner: Wie wird sich der Turbolader- Markt in der Nkw-Branche entwickeln? Jüngling: Alle Nutzfahrzeuge werden in Zukunft einen Turbolader verbaut haben. Aufgrund der hohen Fahrleistung eines Nkw kommt dem hochwertigen Ersatzteil daher eine noch wichtigere Rolle zu als bisher. Im Vergleich zu den Lebensdauerkosten eines Nkw treten die höheren Einstandspreise eines Original-Turboladers im Vergleich zu NKW partner 4/2010 29

Turbolader einem Nachbau oder einer Kopie deutlich in den Hintergrund. Was zählt, ist Verlässlichkeit und Ausfallsicherheit. Kommt es nach dem Einbau eines Nachbau-Laders oder einer minderwertigen Kopie zu einem höheren Kraftstoffverbrauch, macht dies den vermeintlich günstigen Einstandspreis über die Fahrleistung gerechnet schnell wieder zunichte. Wir raten daher zum Original. NKWpartner: Welche Konzepte haben die Turbolader-Hersteller in der Schublade? Jüngling: Neben der variablen Turbinengeometrie VGT wird vor allem die zweistufige Aufladung für noch mehr Motorleistung kommen; außerdem verbesserte Materialien und eine verbesserte Ansteuerung mit elektrischen und elektronischen Aktuatoren. Eine besondere Entwicklung ist zudem der Turbolader mit doppelseitigem Verdichterrad von Garrett, mit sich eine doppelte Verdichterleistung erzielen lässt. 30 NKW partner 4/2010 NKWpartner: Lassen sich VGT-Lader ähnlich diagnostizieren und austauschen wie herkömmliche Lader oder gibt es Besonderheiten? Jüngling: Bei VGT-Ladern ist Sauberkeit besonders wichtig, um die Funktion der filigranen Bauteile nicht zu gefährden. Zudem muss die Werkstatt mit dem Diagnosegeräte umgehen können, um die elektronische Steuerung zu prüfen. Bei VGT-Ladern ist zudem das Umfeld des Turboladers sehr wichtig, denn dieser ist mittlerweile auch beim Nkw-Motor Teil eines komplexen Regelsystems. NKWpartner: Lassen sich VGT-Lader reparieren oder instand setzen? Jüngling: Wegen der variablen Geometrie sind VGT-Lader schwieriger zu reparieren. Zudem lässt sich ein VGT-Lader bisher nur beim Hersteller exakt einstellen und kalibrieren, was ein fachgerechtes Instandsetzen bislang nicht erlaubt. Variable Turbine NKWpartner: Welche „Turbo-Tipps“ können Sie den Lesern des NKWpartner mit auf den Weg geben? Jüngling: Zusätzlich zur bislang üblichen Vorgehensweise – Schadensursache ermitteln und Umfeld diagnostizieren, Sauberkeit beim Einbau, Einbauvorschriften einhalten und die Verwendung eines Anbausatzes und Ölleitungs- Kits – müssen bei VGT-Ladern die pneumatische Drucksteuerung und die elektronischen Ansteuerung mit überprüft werden. Wichtig ist zudem, dass die Motoreinstellung passt. Rußt der Motor beispielsweise stark, kann dies zu Problemen am Verstellmechanismus führen. Die Fragen stellte Klaus Kuss W Der Holset-Lader HY55V mit variabler Turbinengeometrie VGT besitzt eine Laderturbine, deren Arbeitsbereich während des Motorlaufs automatisch verstellt wird. Damit liefert der innovative Lader stets genügend Energie, um den Verdichter in jedem Betriebspunkt des Motors auf seinem optimalen Ladedruckniveau zu betreiben. Mit dem Verstellen der Leitschaufeln des Düsenbereichs wird der Abgasstrom durch die Turbine geregelt. Herkömmliche Turbolader mit variabler Turbinengeometrie schwenken die Leitschaufeln, um unterschiedliche Düseneffekte zu erzielen. Das Besondere an der Holset-VGT ist jedoch, dass die Leitschaufeln nicht zu schwenken sind, sondern sich axial in den Abgasstrom schieben. „Diese Technik sichert ein hohes Maß an Haltbarkeit und Zuverlässigkeit, was bei den heutigen Nutzfahrzeuganwendungen entscheidend ist“, sagen die Spezialisten von Motair. Und so funktioniert es: Wird der Düsenring in die Turbine geschoben, verändert sich der Spalt, durch den das Abgas auf das Turbinenrad strömt. Verringert die VGT den Spalt bei geschlossenen Düsen, steigt der Abgasdruck und die Turboladerdrehzahl erhöht sich. Öffnet indes der Düsenring, reduziert sich der Abgasdruck und damit der Ladedruck. „Praktisch lässt sich damit eine unendliche Zahl von Turboladern mit feststehender Geometrie ersetzen“, erklären die Kölner Turboladerspezialisten. kk W

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