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Motorsteuerung

2012-06-15T11:28:27Z

Aarp65:

Aufgabe:

Die Motorsteuerung soll den Zustrom von Frischgas und die Abfuhr von Altgas so regeln, dass in den einzelnen Betriebszuständen bestimmte Abgas-, Verbrauchs- und Drehmomentanforderungen erreicht werden.

Der Austausch von verbranntem Gemisch durch Frischgase im Zylinder wird auch Gaswechsel genannt. Beim Zweitaktmotor spricht man von Spülung.

''''Offener Gaswechsel''''

Er entsteht, wenn Ein- und Auslasskanäle für einen bestimmten Zeitraum gleichzeitig offen sind, Frischgas also ins Abgas gelangen kann und umgekehrt. Bei Viertaktmotoren ist dies nur kurzzeitig bei der Ventilüberschneidung möglich. Dabei sind die Steuerzeiten und Kanäle so ausgelegt, dass Durchmischungen von Frisch- und Altgas nicht stattfinden. Häufiger kommt er bei Zweitaktmotoren vor und wirkt sich dort negativ auf Schadstoffentwicklung und [[Kraftstoffverbrauch]] aus.

''''Geschlossener Gaswechsel''''

Ventile öffnen und schließen die Ansaug- und Abgaskanäle so, dass möglichst wenig Frischgas in den Abgaskanal entweicht und eine gute Füllung ohne Altgase erreicht wird. Der geschlossene Gaswechsel ist typisch für den Viertaktmotor. Es gibt aber auch ventilgesteuerte Zweitaktmotoren.

Funktion:

Außer bei den meisten Zweitaktmotoren werden beim Hubkolbenmotor Ventile für die Motorsteuerung eingesetzt, die von einer oder mehreren Nockenwellen betätigt werden. Bei Pkw-Motoren treibt die Kurbelwelle über Zahnriemen, Steuerkette und Stirnräder bzw. Königswelle(n) die Nockenwelle(n) im Zylinderkopf an. Bei größeren Lkw-Motoren ist eine Nockenwelle in den meisten Fällen noch im Zylinderblock gelagert und wird durch Stirnräder oder Steuerkette angetrieben.

Wichtig:

Die Kurbelwelle hat beim Viertaktmotor gegenüber der Nockenwelle die doppelte Drehzahl, das [[Übersetzungsverhältnis]] beträgt also 2:1.

Aufbau der Motorsteuerung:

Der Antrieb der Motorsteuerung erfolgt von der Kurbelwelle über Zahnriemen, Rollenkette oder Zahnräder zur Nockenwelle. Die Nocken der Nockenwelle öffnen über Übertragungsorgane, z.B. Stößel, gegen die Federkraft der Ventilfedern die Ein- und Auslassventile. Durch die Federkraft der Ventilfedern werden die Ventile wieder geschlossen.
Da sich ein Arbeitsspiel über vier Takte, also zwei Kurbelwellenumdrehungen erstreckt und die Ventile dabei nur einmal betätigt werden, muss die Nockenwelle mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle laufen. Das Kurbelwellenrad besitzt halb so viele Zähne wie das Nockenwellenrad.

1 Nockenwelle, 2 Ölbohrung, 3 Stößelstange, 4 Einlasskanal, 5 Kipphebel, 6 Ventil, 7 Ventilfeder

Anordnung der Ventile. Man unterscheidet

-'''Untengesteuerter Motor'''(sv-Motor, engl. side valves). Die Schließbewegung der Ventile erfolgt in Richtung UT. Unten gesteuerte Motoren haben seitlich stehende Ventile. Sie werden wegen ihrer ungünstigen Brennraumform nicht im Kraftfahrzeug verwendet.

-'''Obengesteuerter Motor'''Die Schließbewegung der Ventile erfolgt in Richtung OT. Obengesteuerte Motoren haben hängende Ventile.

Anordnung der Nockenwelle. Man unterscheidet bei obengesteuerten Motoren

ohv-Motor (engl. overhead valves): Überkopfventile, im Zylinderkopf hängende Ventile; die Nockenwelle ist im Zylinderblock oder im Kurbelgehäuse angeordnet.

ohc-Motor (engl. overhead camshaft): Überkopfnockenwelle; die Nockenwelle ist über dem Zylinderkopf angeordnet.

dohc-Motor (engl. double overhead camshaft): Doppel-Überkopf-Nockenwelle; zwei Nockenwellen sind über dem Zylinderkopf angeordnet.

cih-Motor (engl. camshaft in head). Nockenwelle ist im Zylinderkopf angeordnet.

Ventile: Man unterscheidet Einlass- und Auslassventile. Die Durchmesser der Ventilteller und der Ventilhub müssen so groß sein, dass der Gaswechsel möglichst ungehindert vonstatten gehen kann. Das Auslassventil hat oft einen kleineren Durchmesser als das Einlassventil, da durch den noch hohen [[Druck]] der Abgase beim Öffnen des Auslassventils eine schnellere Entleerung des Verbrennungsraumes gewährleistet ist.

Mehrventiltechnik

Um den Gaswechsel im Zylinder noch zu verbessern, werden Motoren auch mit zwei oder drei Einlassventilen bei ein oder zwei Auslassventilen ausgestattet.
Dreiventiler: Zwei Einlassventilen liegt ein vergrößertes Auslassventil gegenüber. Vierventiler: Sind die am meisten gebauten Motoren in der Mehrventiltechnik. Zwei häufig vergrößerte Einlassventile liegen zwei Auslassventilen gegenüber.
Fünfventiler: Drei Einlassventile und zwei Auslassventile bieten ein Maximum an Durchflussquerschnitt.

Ventilspiel:

Einlass- und Auslassventile dehnen sich im Betrieb je nach Temperatursteigerung und Werkstoff aus. Außerdem treten an den Übertragungsteilen der Motorsteuerung Längenänderungen durch Verschleiß auf. Damit die Einlass- und Auslassventile im allen Betriebszuständen einwandfrei schließen können, wird zwischen den Übertragungsteilen Spiel vorgesehen. Bei kaltem Motor ist das Ventilspiel im allgemeinen größer als bei warmem Motor.
Das Spiel der Auslassventile ist gewöhnlich größer als das der Einlassventile, da diese wärmer werden.

Nockenwelle

Die Nockenwelle muss die Hubbewegung der Ventile zum richtigen Zeitpunkt und in richtiger Reihenfolge durchführen und das Schließen durch die Ventilfedern ermöglichen.

Fragen:

1. Was versteht man unter einem obengesteuerten Motor?
2. Welche Aufgaben haben Nockenwellen?
3. Warum ist die Drehzahl der Nockenwelle nur halb so groß wie die der Kurbelwelle?
4. Welche Nockenwellenantriebe unterscheidet man?

[[Motorsteuerungsgerät]]
[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motorsteuerung

2012-06-15T11:21:26Z

Aarp65:

Aufgabe:

Die Motorsteuerung soll den Zustrom von Frischgas und die Abfuhr von Altgas so regeln, dass in den einzelnen Betriebszuständen bestimmte Abgas-, Verbrauchs- und Drehmomentanforderungen erreicht werden.

Der Austausch von verbranntem Gemisch durch Frischgase im Zylinder wird auch Gaswechsel genannt. Beim Zweitaktmotor spricht man von Spülung.

''''Offener Gaswechsel''''

Er entsteht, wenn Ein- und Auslasskanäle für einen bestimmten Zeitraum gleichzeitig offen sind, Frischgas also ins Abgas gelangen kann und umgekehrt. Bei Viertaktmotoren ist dies nur kurzzeitig bei der Ventilüberschneidung möglich. Dabei sind die Steuerzeiten und Kanäle so ausgelegt, dass Durchmischungen von Frisch- und Altgas nicht stattfinden. Häufiger kommt er bei Zweitaktmotoren vor und wirkt sich dort negativ auf Schadstoffentwicklung und [[Kraftstoffverbrauch]] aus.

''''Geschlossener Gaswechsel''''

Ventile öffnen und schließen die Ansaug- und Abgaskanäle so, dass möglichst wenig Frischgas in den Abgaskanal entweicht und eine gute Füllung ohne Altgase erreicht wird. Der geschlossene Gaswechsel ist typisch für den Viertaktmotor. Es gibt aber auch ventilgesteuerte Zweitaktmotoren.

Funktion:

Außer bei den meisten Zweitaktmotoren werden beim Hubkolbenmotor Ventile für die Motorsteuerung eingesetzt, die von einer oder mehreren Nockenwellen betätigt werden. Bei Pkw-Motoren treibt die Kurbelwelle über Zahnriemen, Steuerkette und Stirnräder bzw. Königswelle(n) die Nockenwelle(n) im Zylinderkopf an. Bei größeren Lkw-Motoren ist eine Nockenwelle in den meisten Fällen noch im Zylinderblock gelagert und wird durch Stirnräder oder Steuerkette angetrieben.

Wichtig:

Die Kurbelwelle hat beim Viertaktmotor gegenüber der Nockenwelle die doppelte Drehzahl, das [[Übersetzungsverhältnis]] beträgt also 2:1.

Aufbau der Motorsteuerung:

Der Antrieb der Motorsteuerung erfolgt von der Kurbelwelle über Zahnriemen, Rollenkette oder Zahnräder zur Nockenwelle. Die Nocken der Nockenwelle öffnen über Übertragungsorgane, z.B. Stößel, gegen die Federkraft der Ventilfedern die Ein- und Auslassventile. Durch die Federkraft der Ventilfedern werden die Ventile wieder geschlossen.
Da sich ein Arbeitsspiel über vier Takte, also zwei Kurbelwellenumdrehungen erstreckt und die Ventile dabei nur einmal betätigt werden, muss die Nockenwelle mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle laufen. Das Kurbelwellenrad besitzt halb so viele Zähne wie das Nockenwellenrad.

1 Nockenwelle, 2 Ölbohrung, 3 Stößelstange, 4 Einlasskanal, 5 Kipphebel, 6 Ventil, 7 Ventilfeder

Anordnung der Ventiel. Man unterscheidet

-'''Untengesteuerter Motor'''(sv-Motor, engl. siede valves). Die Schließbewegung der Ventile erfolgt in richtung UT. Unten gesteuerte Motoren haben seitlich stehende Ventile. Sie werden wegen ihrer ungünstigen Brennraumform nicht im Kraftfahrzeug verwendet.

-'''Obengesteuerter Motor'''Die Schließbewegung der Ventile erfolgt in Richtung OT. Obengesteuerte Motoren haben hängende Ventile.

Anordnung der Nockenwelle. Man unterscheidet bei obengesteuerten Motoren

ohv-Motor (engl. overhead valves): Überkopfventile, im Zylinderkopf hängende Ventile; die Nockenwelle ist im Zylinderblock oder im Kurbelgehäuse angeordnet.

ohc-Motor (engl. overhead camschaft): Überkopfnockenwelle; die Nockenwelle ist über dem Zylinderkopf angeordnet.

dohc-Motor (engl. double overhead camshaft): Doppel-Überkopf-Nockenwelle; zwei Nockenwellen sind über dem Zylinderkopf angeordnet.

cih-Motor (engl. camshaft in head). Nockenwelle ist im Zylinderkopf angeordnet.

Ventile: Man unterscheidet Einlass- und Auslassventile. Die Durchmesser der Ventilteller und der Ventilhub müssen so groß sein, dass der Gaswechsel möglichst ungehindert vonstatten gehen kann. Das Auslassventil hat oft einen kleineren Durchmesser als das Einlassventil, da durch den noch hohen [[Druck]] der Abgase beim Öffnen des Auslassventils eine schnellere Entleerung des Verbrennungsraumes gewährleistet ist.

Mehrventiltechnik

Um den Gaswechsel im Zylinder noch zu verbessern, werden Motoren auch mit zwei oder drei Einlassventielen bei ein oder zwei Auslassventilen ausgestattet.
Dreiventiler: Zwei Einlassventilen liegt ein vergrößertes Auslassventil gegenüber. Vierventiler: Sind die am meisten gebauten Motoren in der Mehrventiltechnik. Zei häufig vergrößerte Einlassventile liegen zwei Auslassventilen gegenüber.
Fünfventiler: Drei Einlassventile und zwei Auslassventile bieten ein Maximum an Durchflussquerschnitt.

Ventilspiel:

Einlass- und Auslassventile dehnen sich im Betrieb je nach Temperatursteigerung und Werkstoff aus. Ausßerdem treten an den Übertragungsteilen der Motorsteuerung Längenänderungen durch Verschleiß auf. Damit die Einlass- und Auslassventile im allen Betriebszuständen einwandfrei schließen können, wird zwischen den Übertragungsteilen Spiel vorgesehen. Bei kaltem Motor ist das Ventilspiel im allgemeinen größer als bei warmem Motor.
Das Spiel der Auslassventile ist gewöhnlich größer als das der Einlassventile, da diese wärmer werden.

Nockenwelle

Die Nockenwelle muss die Hubbewegung der Ventile zum richtigen Zeitpunkt und in richtiger Reihenfolge durchführen und das Schließen durch die Ventilfedern ermöglichen.

Fragen:

1. Was versteht man unter einem obengesteuerten Motor?
2. Welche Aufgaben haben Nockenwellen?
3. Warum ist die Drehzahl der Nockenwelle nur halb so groß wie die der Kurbelwelle?
4. Welche Nockenwellenantriebe unterscheidet man?

[[Motorsteuerungsgerät]]
[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T09:14:56Z

Aarp65: /* Die Turbine */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
|
![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchi gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichteter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mittelteil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinander. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, denn das Schmieren des Turboladers erfolgt durch den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C standzuhalten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck, bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T09:10:34Z

Aarp65: /* Abgasladedruck */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
|
![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchi gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichteter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mittelteil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinander. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, denn das Schmieren des Turboladers erfolgt durch den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck, bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T09:09:13Z

Aarp65: /* Druckbefüllung */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
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![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
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|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchi gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichteter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mittelteil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinander. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, denn das Schmieren des Turboladers erfolgt durch den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck, bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T09:07:44Z

Aarp65: /* Geschichte des Turboladers */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
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![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
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|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchi gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mittelteil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinander. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, denn das Schmieren des Turboladers erfolgt durch den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck, bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T09:05:20Z

Aarp65: /* Die Turbine */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
|
![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mittelteil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinander. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, denn das Schmieren des Turboladers erfolgt durch den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck, bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T09:01:13Z

Aarp65: /* Die Rumpfgruppe */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
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| __TOC__
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![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
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== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mittelteil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinander. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, denn das Schmieren des Turboladers erfolgt durch den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T08:58:39Z

Aarp65: /* Aufbau verschiedener Baugruppen */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
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| __TOC__
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![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
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== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolader ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mitteltweil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinader. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, den das Schmiern des Turboladers erfolgt du den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T08:57:28Z

Aarp65: /* Mechanische Druckbefüllung */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
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| __TOC__
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![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
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== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor auflädt. Diese Aufladung hat die Aufgabe, eine sehr frühe und bleibende Leistungsabgabe vom Motor zu bewirken. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch die Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolder ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mitteltweil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinader. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, den das Schmiern des Turboladers erfolgt du den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T08:53:28Z

Aarp65: /* Nachteile der Motoraufladung */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
|
![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen, dass wenn die Motorleistung ständig ansteigt, der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das sogenannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verspätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor aufläd. Diese Aufladung hat die Aufgabe eine sehr früh und bleibende Leistungsabgabe vom Motor aus. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch dir Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Heute bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolder ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mitteltweil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinader. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, den das Schmiern des Turboladers erfolgt du den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T08:50:04Z

Aarp65: /* Vorteile der Motorauladung */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
|
![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistungsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen wenn die Motorleistung ständig ansteigt, dass der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das so genannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verpätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor aufläd. Diese Aufladung hat die Aufgabe eine sehr früh und bleibende Leistungsabgabe vom Motor aus. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch dir Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Heute bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolder ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mitteltweil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinader. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, den das Schmiern des Turboladers erfolgt du den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T08:48:29Z

Aarp65: /* Geschichte des Turboladers */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
|
![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickelte 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der heute auch Turbolader genannt wird. Büchli gelang eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offiziell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach zahlreichen Motorschäden und schlecht nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Diese Schritte brachte die Wende, da es noch nie so kleine Dieselmotoren gab, die solche beachtlichen Leistungswerte erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistugsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen wenn die Motorleistung ständig ansteigt, dass der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das so genannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verpätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor aufläd. Diese Aufladung hat die Aufgabe eine sehr früh und bleibende Leistungsabgabe vom Motor aus. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch dir Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Heute bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolder ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mitteltweil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinader. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, den das Schmiern des Turboladers erfolgt du den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]

Motoraufladung

2012-06-07T08:43:50Z

Aarp65: /* Geschichte des Turboladers */

{{navi|Laderbauarten|Turbolader}}
{|
|-
| __TOC__
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![[Bild:Turbolader-Modell.jpg]] Turbolader
|-
|}

== Motoraufladung ==

Die Motoraufladung ist ein Verfahren, bei dem die Leistung von Verbrennungsmotoren durch Zuführen von Luft mit erhöhtem Druck gesteigert wird. Durch den höheren Druck wird der Füllungsgrad verbessert, so dass mehr Luft für die Verbrennung von Kraftstoff zur Verfügung steht,
was die pro Arbeitstakt abgegebene Arbeit erhöht.

== Geschichte des Turboladers ==
Alfred J. Büchi entwickete 1905 das Prinzip des Abgaskompressors, der auch heute Turbolader genannt wird. Büchli gelang es eine Leistungssteigerung von 40%. Damit wurde der Turbolader offizell als leistungssteigerndes Bauteil in dir Entwicklung von Verbrennungsmotoren aufgenommen. 1938 gelang dem Hersteller Swiss Machine Works Sauer einen Turbolader für Lastkraftwagen. Ein Jahr später folgte der erste Turbolader an einem PKW-Motor. Nach Zahlreichen Motorschäden und schlechter nutzbarer Leistungsentfaltung verschwanden diese aber wieder sehr schnell vom Markt. Der tatsächliche Durchbruch von Turbomotoren im PKW begann 1978 mit dem Mercedes 300 Turbodiesel. Schon 1981 folgte VW mit dem Golf 1,6 TD. Dieser Schritte brachte die Wende, da es noch nie so ein kleine Dieselmotoren gab die solche beachtlichen Leistungswete erbracht haben.

== Vorteile der Motorauladung ==
Turbo-aufgeladene Motoren bieten gegenüber den Saugmotoren erhebliche Vorteile.
Durch die Turboaufladung von kleineren Verbrennungsmotoren wird das Leistugsgewicht erheblich verbessert. Im direkten Vergleich verbrauchen Turbomotoren bei gleicher Leistung wie ein Saugmotor entschieden weniger Kraftstoff. Der Partikelanteil im Abgas ist durch die höhere Verbrennungstemperatur kleiner. Moderne Motoren mit einem Turbolader laufen im Abgasstrang sehr viel ruhiger als ein normaler Diesel.

== Nachteile der Motoraufladung ==
Ein bis heute gebliebener Nachteil ist die hohe Verbrennungstemperatur von Ottomotoren mit der Turboaufladung. Auspuffkrümmer, Turbolader und Hosenrohr bekommen im Laufe der Zeit Hitzerisse. Man darf natürlich nicht vergessen wenn die Motorleistung ständig ansteigt, dass der Motor eine höhere Belastung abbekommt. Ein weiterer Nachteil ist das so genannte Turboloch. Die Turbine eines Turboladers beginnt erst mit zunehmenden Abgasdruck zu drehen. Diese Verzögerung hat natürlich einen Nachteil, da Leistungsabgabe verpätet eintritt.

== Technik ==
"Verbrennungsmotoren liefern eine gewisse Energie. Die Leistung eines solchen Motors ergibt sich aus der Menge des zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches. Wird die Menge des Gemisches verändert, so verändert sich die Leistung."

Um die Leistung eines Verbrennungsmotors zu steigern, muss die Zylinderfüllung erhöht werden. Dies erreichte man in der Vergangenheit mit der Vergrößerung des Hubraumes des gesamten Motors.

== Druckbefüllung ==
Eine weitere Möglichkeit, die Zylinderfüllung zu erhöhen, erreichte man durch Einbringen von vorverdichter Luft. Hierfür gab es verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. mechanisch angetriebene Kompressoren in den verschiedensten Bauarten und Abgasturbolader.

=== Mechanische Druckbefüllung ===
Bei der mechanischen Druckbefüllung reden wir von einem mechanisch angetriebenen Kompressor, der den Motor aufläd. Diese Aufladung hat die Aufgabe eine sehr früh und bleibende Leistungsabgabe vom Motor aus. Der Nachteil allerdings ist der mechanische Antrieb durch dir Kurbelwelle, welcher einen Teil der gewonnenen Leistung wieder verbraucht. Heute bekannt geworden ist diese Technik durch den heutigen Mercedes SLK.

=== Abgasladedruck ===
Ein durch Abgas angetriebener Turbolader hat ebenfalls die Aufgabe die Zylinderbefüllung zu erhöhen. Dieser Antrieb erfolgt durch das schon vorhandene Abgas. Der Nachteil beim Abgasladedruck ist, dass die Aufladung vom Abgas Abhängig ist. Der Turbolader erzeugt erst dann Ladedruck, wenn dieser genügend Abgas für den Antrieb der Turbine hat.

== Aufbau verschiedener Baugruppen ==
Ein Abgasturbolder ist aus drei Baugruppen zusammengestellt: Dem Kompressor, der Rumpfgruppe und der Turbine mit einer angebauten Ladedruckreglung.

=== Der Kompressor ===
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Verdichtergehäuse und Verdichterrad bilden den Kompressor. Durch Drehen des Verdichterrades im Gehäuse wird Frischluft vom Luftfilter angesaugt und verdichtet zum Motor gedrückt. Die Größe, Drehzahl und Form der Verdichterteile sind abhängig von der benötigten Ladeluftmenge eines Verbrennungsmotors.

=== Die Rumpfgruppe ===
Als Rumpfgruppe bezeichnet man den gesamten Mitteltweil eins Turboladers incl. Turbinenrad, Welle, Lagerung und Verdichterrad. Es verbindet die äußeren Gehäuse miteinader. Mit Leitungen verbunden, gelangt das Motoröl zum Lagergehäuse des Turboladers, den das Schmiern des Turboladers erfolgt du den Motor.

=== Die Turbine ===
Das Turbinengehäuse und Turbinenrad, welches fest mit der Welle verbunden ist, ergeben die Turbine. Als Gehäusematerial wird ein Grauguss verwendet, um Temperaturen von über 800°C Stand zu halten. Um den Ladedruck eines Turboladers nicht bis in den Grenzbereich ansteigen zu lassen, sind die meisten Turbinengehäuse mit einem Bypassventil ausgerüstet. Sollte der Ladedruck seine gewünschten Werte produziert haben, öffnet sich dieses Ventil und lässt einen Teil der Abgase direkt in den Auspuff ab. Als Folge sinkt die Drehzahl der Welle und auch der Ladedruck bis das Ventil wieder schließt.

== Fehler und Ursachen ==
Steuergerät schaltet während der Beschleunigung in den Notlauf -----
*Ladedrucksensor defekt, Luftmassenmesser defekt, Ladedruckregelventil defekt, Schläuche sind vertauscht, usw.

Motor hat zu wenig Leistung -----
*Turbolader defekt, Kraftstoffmenge zu gering, Turbolader wird nicht angesteuert, Katalysator oder Auspuff ist verstopft, usw.

Motor stößt blaues Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Ansaugtrakt.

Motor stößt weißes Abgas aus -----
*Motor defekt, Turbolader drückt Motoröl in den Auspuff.

Motor stößt schwarzes Abgas aus -----
*Kraftstoffmenge ist zu hoch/ Einspritzpumpe defekt, Ansaugweg oder Luftfilter ist verstopft, usw.

Ölverbrauch zu hoch ------
*Turbolader ölundicht, zu hoher Motorölstand, Motorenlüftung verstopft, Druckverlust des Motors zu hoch, usw.

Turbolader macht Geräusche -----
*Ladedruck zu hoch, Turbolader defekt, Ladeluftkühler undicht, Abgaskrümmer gerissen, Ladedruckschläuche undicht, usw.

Motor verbraucht Kühlwasser -----
*Kühlwasseranschlüsse am Turbolader undicht, Kühlwasserverlust im Turbo ist normalerweise nicht möglich

Quellen: Fachkundebuch der Schule, Wikipedia und Das Turboladerhandbuch.

[[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Lernfeld 6: Prüfen und Instandsetzen der Motormechanik]]