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Automobiltechnik | Technologie-Angebot Medusa Multi Exhaust Duct with Source Adjustment Problematik Um Turbolader in Otto-Motoren anzuwenden, sind aufwendige Regelungstechniken notwendig, um die Temperatur und die Belastung für das Material in Grenzen zu halten. Das bei Ottomotoren meist stärker als bei Dieselmotoren auftretende so genannte „Turbo-Loch“, das sich hauptsächlich im unteren Drehzahlbereich beim auf Schubphasen folgenden Gasgeben als Drehmoment-Schwäche zeigt, ist im Fokus der Weiterentwicklungen in diesem Bereich. Stand der Technik Variable Turbinengeometrie und regulierende Schiebehülsen sind Stand der Technik. Diese Technik ist innerhalb des Turboloader-Moduls verbaut und somit sehr aufwändig in der Konstruktion. Nachteile dieser variablen Geometrien ist, dass der Strömungswinkel der ankommenden Abgase variiert und somit die Turbine nicht optimal angeströmt wird. Zudem ist der Aufwand für das Wärmemanagement sehr hoch. Innovation Die Erfindung ersetzt das konventionelle Zuströmgehäuse (Volute) durch einen Leitschaufelapparat mit fixer Geometrie. Die einzelnen Strömungskanäle werden durch ein Rohrbündel zusammengefasst bei dem ein vorgeschaltetes Regelorgan (z.B. ein Schieber) die Verteilung des Abgasmassestroms auf die Kanäle vornimmt. Die Erfindung vereinigt die notwendige Regelung einer Turbine bezogen auf den bereitgestellten Abgasmassenstrom eines Verbrennungsmotors mit der Bedingung der optimalen Anströmung und der Ausgliederung des dazu benötigten Regelorganes aus dem Volutengehäuse. Somit kann das optimale Anströmverhalten der Turbine bei gleichzeitiger stabiler Regelbarkeit trotz hoher Abgastemperaturen realisiert werden. Dabei ist es möglich, durch die variable Anordnung der Zuströmkanäle, eine Radial-, Diagonal- oder Axialturbine anzuströmen, welche die Leistung auf Wellenarbeit umsetzt. Die neue Technologie kann an einem Prototyp demonstriert werden. Ihre Vorteile auf einen Blick: Regelbarkeit bei optimalen Anströmbedingungen für das Turbinenrad Temperaturunabhängigkeit Ausnutzung der Impulsenergie des Abgases Reduzierte Kosten bei der Fertigung Entfall des Volutengehäuses Geringerer Bauraum notwendig Wartungsfreundlichkeit Steigerung der Lebensdauer der Komponenten Anwendung auch bei Otto-Motoren Patent-Situation: Es ist eine Europäische Patentanmeldung eingereicht. Technologietransfer Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme. Weitere Informationen: Ulrich Bass [email protected] Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH Ettlinger Straße 25, D-76137 Karlsruhe Tel. 0721 79004-0, Fax 0721 79004-79 www.tlb.de Copyright © 2012 Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Variable Anströmung für Abgasturbolader MEDUSA

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DIe Innovation holt mehr Drehmoment aus dem Motor + bewirkt eine Benzinerparnis

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Page 1: Variable Anströmung für Abgasturbolader MEDUSA

Automobiltechnik | Technologie-Angebot

Medusa – Multi Exhaust Duct with Source Adjustment Problematik Um Turbolader in Otto-Motoren anzuwenden, sind aufwendige Regelungstechniken notwendig, um die Temperatur und die Belastung für das Material in Grenzen zu halten. Das bei Ottomotoren meist stärker als bei Dieselmotoren auftretende so genannte „Turbo-Loch“, das sich hauptsächlich im unteren Drehzahlbereich beim auf Schubphasen folgenden Gasgeben als Drehmoment-Schwäche zeigt, ist im Fokus der Weiterentwicklungen in diesem Bereich.

Stand der Technik

Variable Turbinengeometrie und regulierende Schiebehülsen sind Stand der Technik. Diese Technik ist innerhalb des Turboloader-Moduls verbaut und somit sehr aufwändig in der Konstruktion. Nachteile dieser variablen Geometrien ist, dass der Strömungswinkel der ankommenden Abgase variiert und somit die Turbine nicht optimal angeströmt wird. Zudem ist der Aufwand für das Wärmemanagement sehr hoch.

Innovation

Die Erfindung ersetzt das konventionelle Zuströmgehäuse (Volute) durch einen Leitschaufelapparat mit fixer Geometrie. Die einzelnen Strömungskanäle werden durch ein Rohrbündel zusammengefasst bei dem ein vorgeschaltetes Regelorgan (z.B. ein Schieber) die Verteilung des Abgasmassestroms auf die Kanäle vornimmt. Die Erfindung vereinigt die notwendige Regelung einer Turbine bezogen auf den bereitgestellten Abgasmassenstrom eines Verbrennungsmotors mit der Bedingung der optimalen Anströmung und der Ausgliederung des dazu benötigten Regelorganes aus dem Volutengehäuse. Somit kann das optimale Anströmverhalten der Turbine bei gleichzeitiger stabiler Regelbarkeit trotz hoher Abgastemperaturen realisiert werden. Dabei ist es möglich, durch die variable Anordnung der Zuströmkanäle, eine Radial-, Diagonal- oder Axialturbine anzuströmen, welche die Leistung auf Wellenarbeit umsetzt. Die neue Technologie kann an einem Prototyp demonstriert werden.

Ihre Vorteile auf einen Blick:

Regelbarkeit bei optimalen Anströmbedingungen für das Turbinenrad

Temperaturunabhängigkeit

Ausnutzung der Impulsenergie des Abgases

Reduzierte Kosten bei der Fertigung

Entfall des Volutengehäuses

Geringerer Bauraum notwendig

Wartungsfreundlichkeit

Steigerung der Lebensdauer der Komponenten

Anwendung auch bei Otto-Motoren

Patent-Situation:

Es ist eine Europäische Patentanmeldung eingereicht.

Technologietransfer

Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.

Weitere Informationen:

Ulrich Bass [email protected] Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Ettlinger Straße 25, D-76137 Karlsruhe Tel. 0721 79004-0, Fax 0721 79004-79 www.tlb.de

Copyright © 2012 Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH