Motorsport Magazin Rhein-Berg
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    Le Mans 2012: Technische Details des Audi R18 – Der Monoturbo mit VTG-Technologie

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    Motor Audi R18 Turbo VTG Lader Le MansDie Motorenentwickler bei Audi mussten bei der Konzeption des Turbos für den Dieselmotor des R18 auf neues Terrain vorstoßen. Ein bislang besonders gut gehütetes Geheimnis war das Aufladekonzept. Die Ingenieure haben ein zentrales Mono-Turbosystem im Innen-V des Motors konzipiert („heiße Seite innen“), das in Verbindung mit den innenliegenden Auspuffkrümmern die Physik besonders gut ausnutzt. Durch die Verwendung einer einzigen, großen Turbine wird der Gesamtwirkungsgrad vergrößert, da die Spaltverluste stark reduziert werden. Das Zusammenfassen der Abgasströme in einer Turbine bewirkt eine höhere Turbinenleistung und eine gleichmäßigere Beaufschlagung durch die Auslassgasstöße. In den extrem kurzen Rohren der Abgasanlage vor dem Turbo geht deutlich weniger Wärmeenergie verloren. Damit steigt die Leistung, aber auch die Abgastemperatur der Turbine wegen des höheren Energiegehaltes im Abgas an. Auf der Verdichterseite steht dadurch die benötigte Leistung zur Verfügung. Dort müssen rund 2.000 Kubikmeter Luft pro Stunde für die effiziente Verbrennung komprimiert werden. Der Mono-Turbolader muss damit für über 375 kW (510 PS) Leistung eine ähnliche Ladeluftmenge durchsetzen wie zuvor die zwei Turbolader beim V10 TDI für 404 kW (550 PS).

    Bislang geheim war die konstruktive Einzigartigkeit dieses Laders: Die in der Innenseite des kompakten V6-Aggregats gelegenen Auspuffkrümmer lassen ihre Abgase von beiden Seiten radial in den Lader strömen. Das Gehäuse des Turbinenrades besitzt zwei Eingänge für die Abgasströme und einen axialen Ausgang. Ganz ähnlich ist die Verdichterseite aufgebaut: Der Lader saugt aus einem zentralen Zufluss in axialer Richtung die Luft an. Nach der Verdichtung tritt sie an zwei Seiten wieder aus, um optimal beide Zylinderbänke zu versorgen. Sie wird in zwei Ladeluftkühlern abgekühlt, bevor sie in die Brennkammern des V6-Motors geleitet wird.

    Einen Schlüssel zum technologischen Durchbruch liefert auch die Variable Turbinengeometrie (VTG) im Turbolader. Sie erlaubt es, den Abgasstrom so zu leiten, dass die Turbine ständig an unterschiedliche Betriebsbedingungen wie Lastwechsel angepasst werden kann. Ein einzelner großer Lader besäße ohne VTG ein viel zu schlechtes Ansprechverhalten. Während die Leitschaufelkranz-Verstellung in der Serie längst üblich ist, war die Anpassung an die hohen thermischen Belastungen im Motorsport eine besondere Herausforderung.

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