Untersuchungen an Turboladern

Die Leistung eines Verbrennungsmotors wird durch Verdichten der Ansaugluft erhöht. Eine bekannte und erprobte Technik ist die Abgasturboaufladung durch Ausnutzung der Abgasenergie, die eine Turbine antreibt. Die Turbinenleistung ist abhängig vom Betriebspunkt des Motors und gerade im unteren Drehzahlbereich nicht optimal.
Der Forschungsbedarf besteht darin, durch Optimierung der Schaufelgeometrie und der Strömungskanäle, den Turbolader an das Kennfeld des Motors anzupassen. Daneben sind die Turboladergeräusche von Interesse.
In diesem Industrieprojekt wurden an verschiedenen Turboladern die Turbinengehäuse und Lagerspiele variiert. Für die Darstellung der Strömungsverhältnisse in den Kanälen wurde eine Indizierung notwendig. Um die empfindlichen Drucksensoren vor thermischer Zerstörung zu schützen, wurden Kühladapter eingesetzt. Weiterhin wurden eine Luftmassen-, Beschleunigungs-, Drehzahl- und Temperaturmessung erforderlich, um die Turbolader im Vergleich mit bestehenden oder ähnlichen Turboladern, konstruktiv zu verändern.

The performance of a combustion engine is increased by compressing the intake air. A well-known and proven technology is exhaust gas turbocharging by utilizing the exhaust gas energy that drives a turbine. The turbine output depends on the operating point of the engine and is not optimal in the lower speed range.
The need for research is to adapt the turbocharger to the engine map by optimizing the blade geometry and the flow channels. Turbocharger noise is also of interest.
In this industrial project, the turbine housings and bearing clearances were varied on various turbochargers. Indexing was necessary to display the flow conditions in the ducts. Cooling adapters were used to protect the sensitive pressure sensors from thermal destruction. Furthermore, air mass, acceleration, speed and temperature measurements were required in order to modify the turbocharger design in comparison with existing or similar turbochargers.