Neuer Abgasturbolader für Ottomotoren von BMTS im Serieneinsatz bei Volkswagen

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BMTS VW Turbolader

Der erste von Bosch Mahle Turbo Systems für Pkw-Ottomotoren entwickelte Abgasturbolader kommt im neuen 1,2-l-Vierzylinder-TSI-Motor von Volkswagen zum Einsatz.

Bildquelle: MAHLE GmbH


 

Frankfurt, September 2013 – Der erste von Bosch Mahle Turbo Systems (BMTS) für Pkw-Ottomotoren entwickelte Abgasturbolader startet erfolgreich in den Markt. Zum Einsatz kommt der Lader im neuen 1,2-l-Vierzylinder-TSI-Motor von Volkswagen – und damit in einem typischen Downsizing-Motor, der durch seine Anwendung im modularen Querbaukasten in zahlreichen Marken des Volkswagen Konzerns ein enormes Volumen erzielt.

Mit diesem Auftrag folgt nach dem erfolgreichen Start des Laders mit variabler Turbinengeometrie (VTG) von BMTS in einem der wichtigsten Diesel-Motoren des Volkswagen Konzerns, dem 2.0 TDI, ein Volumenmotor im Segment der hocheffizienten Ottomotoren.

Bis weit in die nächste Dekade wird die Effizienz der konventionellen Verbrennungsmotoren den Energieverbrauch und damit die CO2-Emissionen im Verkehr entscheidend bestimmen. Daher werden immer kompaktere Motoren, in denen High-Tech den geringeren Hubraum und die reduzierte Zylinderzahl kompensiert, den Markt maßgeblich prägen. Die Turboaufladung ist eine der Schlüsseltechnologien des modernen Verbrennungsmotors, um Verbrauchs- und Emissionswerte zu senken und damit die strengen Limits des Flottenverbrauchs zu unterschreiten. Gleichzeitig trägt sie entscheidend dazu bei, dass die Leistung und die Charakteristik des Motors noch weiter verbessert werden können. Nur durch ihre Hilfe können Motoren mit reduziertem Hubraum oder geringerer Zylinderanzahl effizient eine höhere spezifische Leistung erreichen und gleichzeitig die hohen Ansprüche an den Komfort und die Performance erfüllen.

Bei identischer Ausführung deckt der Turbolader zwei Motorapplikationen ab und wird sowohl in der Leistungsstufe mit 63 kW, als auch in der 77-kW-Variante genutzt. Beim 1,2-l-TSI-Motor ist der Abgaskrümmer im Zylinderkopf integriert, der Turbolader wird daher direkt am Zylinderkopf angeflanscht. Hier trifft der Abgasstrom mit bis zu 950 °C auf das Turbinenrad, das aus dem hitzebeständigen Werkstoff Inconel gefertigt wird. Ein wassergekühltes Lagergehäuse sorgt zudem dafür, dass der Turbolader den hohen Belastungen dauerhaft standhält.

Neben der Dauerhaltbarkeit ist das Ansprechverhalten des Laders besonders wichtig. Nur wenn er auch den geringen Abgasvolumenstrom bei niedrigen Drehzahlen effizient umsetzen kann, wird dem Motor frühzeitig genügend Luft zur Anhebung des Drehmoments zur Verfügung gestellt. Dieses so genannte Low-End-Torque ermöglicht im Realbetrieb die häufigere Nutzung von verbrauchsgünstigen Betriebspunkten des Motors im unteren Drehzahlbereich und erlaubt frühes Hochschalten in den nächsten Gang. Das senkt die durchschnittliche Motordrehzahl und damit den Verbrauch im realen Fahrbetrieb. So steht beispielsweise in der 63-kW-Variante des 1.2-TSI-Motors das maximale Drehmoment von 160 Nm bereits ab 1400 1/min zur Verfügung.

Ausschlaggebend für das gute Ansprechverhalten des neuen Turboladers von BMTS für Ottomotoren sind einerseits konstruktive Lösungen, wie die reibungsarme Schwimmbuchsenlagerung oder die Auslegung der Turbinenschaufel-Geometrie, die einen besonders hohen Wirkungsgrad erzielt. Andererseits sind Simulationen bereits in frühen Entwicklungsphasen entscheidend. Darin werden neben der Effizienz und der Dauerhaltbarkeit auch bereits weitere wesentliche Aspekte im Vorfeld berechnet und geprüft; zum Beispiel das akustische Verhalten des Turboladers.

Exakte Funktion und höchste Qualität können nur durch eine hoch-präzise und moderne Produktion erreicht werden. Am Standort St. Michael/Österreich hat BMTS eine neue Fertigung aufgebaut. Hier hielten viele Neuerungen Einzug, die für einen ganz neuen Qualitäts- und Technologiestandard sorgen. Beispielsweise wird das Verdichterrad gefräst und damit die Grundunwucht deutlich reduziert. So werden die Pulsationsgeräusche des Laders effektiv abgesenkt und ein überlegenes Komfortniveau erzielt. Dazu wird durch diese präzise Fertigung schon der Grundstein für eine hohe Langzeitqualität gelegt.

Als eine Weltneuheit gilt der End-of-Line-Test. Am Ende der Produktionslinie werden Fertigungsparameter und Wuchtwerte in einem vollautomatischen Prozess überprüft und die volle Funktionsfähigkeit jedes einzelnen Abgasturboladers bestätigt. Alle Daten werden bauteilbezogen gespeichert. So kann bei einem Werkzeugbruch im Fertigungsverfahren sofort reagiert werden und die betroffenen Teile zurückverfolgt und ausgesondert werden sowie Reklamationen zuverlässig analysiert werden.

Über BMTS
Bosch Mahle Turbo Systems ist ein Gemeinschaftsunternehmen von Bosch und MAHLE mit ausgeprägtem Gesamtsystemverständnis für Verbrennungsmotoren und hervorragendem Know-how in der Entwicklung und Großserienfertigung von Motorenteilen und Komponenten. Das im Jahr 2008 gegründete Joint Venture zwischen der Robert Bosch GmbH und der MAHLE GmbH beschäftigt derzeit 400 Mitarbeiter an den Standorten Stuttgart, Blaichach und St. Michael/Österreich.