Turboverdichter
In Bearbeitung Klasse KFZ-U Klassenlehrer Herr Etzien Alexander Sinn
Der Turboverdichter (auch Turbokompressor) gehört zu den thermischen Turbomaschinen. Er arbeitet in der Umkehrung des Prinzips der Turbine, ähnelt in Bauteilen und Aufbau auch der Kreiselpumpe und fördert das jeweilige Medium ebenfalls durch Übertragung kinetischer Energie in Form eines Drallimpulses. Im Unterschied zur Pumpe wird das Gas im Verdichter komprimiert, das heißt bei gleichem Massenstrom ist der Volumenstrom am Austritt geringer. Die aufzuwendende Volumenänderungsarbeit muss von einer Pumpe nicht aufgebracht werden, weshalb bei gleichem Druckaufbau die Pumparbeit wesentlich geringer ist als die Verdichter-bzw. Kompressorarbeit. Aus diesem Grund arbeiten Dampfkraftwerke effizienter als vergleichbare Kraftwerke, die mit Luft/Gas betrieben werden.
Aufbau
Alle Turbokompressoren besitzen
- Element eine Welle mit mindestens einem
- Element Laufrad mit Laufschaufeln bzw. einer direkt auf der Welle aufgezogenen Laufschaufelreihe.
- Element ein Gehäuse mit entsprechenden Leiteinrichtungen
Turbokompressoren unterteilen sich in die Hauptbauarten Radial- und Axialkompressoren. Beim Axialkompressor strömt das zu komprimierende Gas in paralleler Richtung zur Welle durch den Verdichter. Beim Radialverdichter strömt das Gas axial in das Laufrad der Verdichterstufe und wird dann nach außen (radial) abgelenkt. Bei mehrstufigen Radialverdichtern ist damit hinter jeder Stufe eine Strömungsumlenkung notwendig. Allgemein bringen Axialkompressoren höhere Volumenströme während Radialverdichter höhere Drücke erzeugen. Kombinierte Bauarten saugen mit ihren Axialstufen große Volumenströme an, die in den anschließenden Radialstufen auf hohe Drücke komprimiert werden. Während meist einwellige Maschinen zum Einsatz kommen, sind beim Getriebekompressor die einzelnen Verdichterstufen um ein Getriebegehäuse herum gruppiert, wobei mehrere parallele Wellen, die jeweils ein oder zwei Laufräder tragen, von einem großen Antriebszahnrad angetrieben werden.
