Turbo Bulletin

Das Turbo-Lagersystem macht in Hinblick auf das Design möglicherweise einen eher einfachen Eindruck, mit ein oder zwei Lagern aus Bronze und manchmal einem separaten Drucklager, spielt jedoch eine maßgebliche Rolle, weil es sicherstellt, dass sich die Räder drehen, ohne in Kontakt mit dem Gehäuse zu gelangen.

 Hinter diesem trügerisch einfachen Design steckt die Realität, dass Design, Material und Herstellungsprozess für das Lagersystem ständig verbessert wurden, um mit den neuen Niveaus der Turboladerleistung Schritt halten zu können, die durch das moderne Motorendesign gefordert wird.

 Denken Sie einfach darüber nach, was wir von den Lagern erwarten:

 ▪ Sie müssen sowohl stützend als auch dämpfend wirken, um die radiale und axiale Bewegung der Wellen und Räder zu kontrollieren.

▪ Sie müssen die Vibration von drehenden Teilen isolieren.

▪ Sie müssen ermöglichen, dass sich die Turboräder mit um das 60-fache schnelleren Geschwindigkeiten drehen als die maximale Motorgeschwindigkeit, wie man sie in einer typischen modernen Dieselmaschine findet.

▪ Sie müssen sicherstellen, dass die maximale Motorabgasenergie für den Betrieb des Turbos zur Verfügung steht und nicht im Lagersystem verschwendet wird

▪ Sie müssen effektiv mit den neuesten Ölen arbeiten, um Reibung und Leistungsverlust in modernen Motoren zu reduzieren

▪ Sie müssen bei den heutigen höheren Motoröltemperaturen effektiv funktionieren.

 Die Lagersysteme in Turbos müssen auch geringe Leistungsverluste ausgleichen und in der Lage sein, die gewaltigen Kräfte zu kontrollieren, die von den ständig variierenden mechanischen Lasten angewendet werden.

 Moderne Turbo-Lagersysteme können in zwei Kategorien unterteilt werden:

 ▪ Hydrodynamische Lagersysteme – die in der Vergangenheit und heute in einer großen Vielzahl von Turbos verwendet werden

▪ Kugellagersysteme – zuvor nur für Rennen und schnelle Straßen-Applikationen eingesetzt, aber in jüngster Zeit von Honeywell zur Herstellung von VNT™-Turbos für Personenfahrzeuge neu genutzt.

 Im hydrodynamischen Lagersystem eines Turboladers hat die Flüssigkeit (Motoröl) nicht nur die Aufgabe, Teile zu schmieren und Kontakt zu verhindern, sondern sie kontrolliert auch die Bewegung der Welle und der Räder unter allen Laufbedingungen.

 Das hydrodynamische Lagersystem kann zwei “vollständig schwimmende” Stützlager verwenden, die sich mit etwa der halben Geschwindigkeit der Welle bewegen. Es gibt zwei hydrodynamische Ölfilme; einen äußeren Film zwischen dem Mittelgehäuse und dem Lager, und einen inneren Film zwischen dem Lager und der Welle.

 Die meisten kleinen Hochgeschwindigkeits-Turbos für Personenfahrzeuge verwenden ein “halb schwimmendes” Lager, das sich nicht dreht. Dieses Design verwendet ebenfalls zwei Ölfilme, aber in diesem Fall dient der äußere Ölfilm hauptsächlich als “Druckfilm” für die Dämpfung der Wellenbewegung. Bei diesem Lager gibt es nur einen hydrodynamischen Ölfilm (zwischen Welle und Lager), was zu einer verbesserten Kontrolle der Rotorbaugruppe führt.

 Ein Drucklager kontrolliert die axiale Bewegung der Rotorbaugruppe, die eine separate Komponente oder in die Stützlager integriert sein kann, wie beim einteiligen “Z-Lager” der Fall. Bei allen Designs wird im Druckringbereich hoher Druck erzeugt, um die axiale Bewegung zu kontrollieren. Das Z-Lager besitzt ebenfalls Funktionen, die darauf ausgelegt sind, die Leistung bei modernen Ölen mit geringer Viskosität zu optimieren.

 Kugellager kombinieren die Funktionen von Stütz- und Drucklagern in einem einzigen Paket. Die reduzierten Abstände gestatten eine gesteigerte Turbinen- und Kompressorleistung, während die geringeren Leistungsverluste im Lager die allgemeine Leistung verbessern. Der neueste VNT™ Kugellager-Turbo verwendet eine neue keramische Kugellagerkartusche – eine Entwicklung, die die Leistungsverbesserung auf ein völlig neues Niveau anhebt.