Frage von rich99, 24

Vermeidung eines Turboloches?

Hallo, und zwar hat vielleicht jmd eine idee zu dem problem. ein notstromaggregat mit ca 2 MW spitzenleistung (turbodieselaggregat) ist leider den anforderungen nicht genügend. grund dafür ist das turboloch, welches dafür sorgt, dass die einzuhaltenden grenzwerte kurzzeitig unterschritten werden. was kann man tun um ein turboloch zu vermeiden? Druckluftspeicher die extern angebracht zur überbrückung des turboloches helfen sollen werden nicht mehr so gebaut. e-turbolader fällt leider auch weg. irgendjmd eine idee?? LG

Antwort
von mechanicalman, 24

Was für eine schöne Frage!

Das Turboloch tritt auf, wenn der Motor bei niedriger Last und niedriger Drehzahl betrieben wird. Die in der Turbine verrichtete Arbeit genügt in diesem Betriebsbereich nicht, um auf der Verdichterseite eine Nennenswerte Ladedruckerhöhung zu erreichen. Ebenfalls zeigt sich ein Turboloch, wenn der Läufer des Turboladers ein großes Massenträgheitsmoment aufweist und von der Motorleistung viel Energie in die Beschleunigung des Läufers fließt. Der Lader spricht dann also träge an.

Da du das Turboloch feststellst, wird euer Motor deutlich unterhalb der Nennleistung betrieben. Ihr könntet daher einen kleineren Turbolader einsetzten, der im niedrigeren Drehzahlbereich eine bessere Verdichtung bewirkt. Der Turbolader kommt bei hoher Leistung dann aber an seine Pumpgrenze, weswegen für hohe Last und Drehzahl ein Teil des Abgasstroms durch einen Bypass (sog. "Wastegate") an der Turbine vorbei geleitet werden muss. Hierdurch sinkt die dann die mögliche Nennleistung und das Nenndrehmoment verschiebt sich auf niedrigere Drehzahlen. Dies ist im PKW-Bereich heutzutage ein gängiges Vorgehen, da die Bypassregelung technisch vergleichsweise einfach ist.

Technisch deutlich aufwändiger wäre ein VTG-Turbolader, in dem der Turbinenanströmwinkel verändert werden kann. Die Steuerung des Laders benötigt aber umfangreiche Informationen über den Abgasstrom, wodurch die Integration sehr anspruchsvoll ist.

Wenn auf die Nennelsitung nicht verzichtet werden kann, gäbe es noch verschiedene Möglichkeiten, um die Aufladung über das komplette Drehzahlband zu verbessern. Es sind hier dann zwei Turbolader so zu kombinieren, dass einer den Bereih der niedrigen Drehzahlen auflädt und ein anderer für hohe Drehzahlen wirksam wird. Diese kann man dann seriell oder parallel arbeiten lassen. Auf ein Wastegate kann dabei u. U. vollständig verzichtet werden. Anspruchsvoll ist bei einer solchen Lösung die Abstimmung der beiden Turbolader aufeinander und die Regelung der Zu und Abschaltung des größeren Turboladers.

Kommentar von rich99 ,

Danke! 2 Turbolader mit unterschiedlicher Abstimmung ist eine gute idee.

Der Motor hat 15s Anlaufzeit im Leerlauf. in dieser zeit erreicht er seine leistungsgrenze, nach den 15 s wird dann Last draufgegeben. und diese last drückt die drehzahl logischerweise runter. Im schlechtesten fall jedoch unter die grenzwerte.

Antwort
von Turbo227, 14

Guten Tag zusammen,

das Problem ist nicht nur das Turboloch (dazu hat mechanicalman ja schon recht ausführlich geschrieben) sondern auch die zu geringe Schwungmasse bei modernen NEAs bzw. eine zu hohe Lastzuschaltung. Die kurzfristige Unterschreitung der Frequenz (die wird meistens überwacht, Spannung ist nicht ganz so kritisch) kommt durch die Bremswirkung des Generatorteils, wenn die Last erhöht wird. Früher wurde diese Bremswirkung durch die Schwungmasse aufgefangen, bis die Motorsteuerung nachgeregelt hatte. Bei modernen Aggregaten wird die Schwungmasse reduziert, damit die schneller hochlaufen und ein bisschen Sprit einsparen.

Eine mögliche Lösung wäre, die Schwungmasse zu erhöhen.

Eine zweite Möglichkeit ist eine gestaffelte Lastzuschaltung. Normalerweise wird diese Lastzuschaltung auf dem Typenschild in % angegeben (z.B.: 1.Laststufe: 50%; 2. Laststufe: 30%; 3. Laststufe: 20%) Bei großen Verbrauchern lässt sich meistens eine Einschaltverzögerung programmieren, die ist genau für so einen Fall gut

LG Turbo

Antwort
von WosIsLos, 24

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lachgaseinspritzung

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