Continental liefert weltweit ersten wassergekühltem Turbolader

Continental liefert weltweit ersten Turbolader mit Aluminium-
Turbinengehäuse für Pkw Serieneinsatz



Meilenstein: Continental Turbolader mit wassergekühltem Aluminium -Turbinengehäuse ist im 3-Zylinder-Ottomotor des MINI in Serie gegangen – Weltweit kommt damit erstmals ein Turbolader dieser Art in einem Pkw zum Einsatz – Wasserkühlung ermöglicht den Einsatz des Leichtbauwerkstoffs und damit eine deutliche Gewichtsersparnis von nahezu 30% bei gleichzeitigen Kosten- und Systemvorteilen.

Continental
Kleinerer Hubraum und geringer 
Kraftstoffverbrauch bei gleicher oder sogar gesteigerter Leistung – 
das ist die Erfolgsformel beim Downsizing. Damit dies realisiert 
werden kann, ist ein modernes Aufladesystem erforderlich. Dieser 
weltweite Entwicklungstrend zur Turboaufladung bei Ottomotoren ist 
in vollem Gange. Der internationale Automobilzulieferer Continental 
unterstützt diesen Trend und setzt mit seiner wegweisenden und 
innovativen Turboladertechnologie Meilensteine. Der erste 
Continental-Turbolader ging bereits 2011 in einem hoch effizienten 
und mehrfach preisgekrönten 1,0 l Motor in Serie. Dieser 
Erfolgsgeschichte fügt das Unternehmen nun mit einer 
technologischen Weltpremiere ein weiteres Kapitel hinzu: Die 
Powertrain Entwickler von Continental haben den ersten Pkw-
Turbolader mit einem Turbinengehäuse aus Aluminium in Serie 
gebracht. Das Aggregat wird seit dem Frühjahr 2014 in die 
3-Zylinder-Ottomotoren für den MINI Hatch integriert. „Aluminium im 
Pkw-Turboladerbau ist ein Meilenstein“, sagt Wolfgang Breuer, Leiter 
der Business Unit Engine Systems, Division Powertrain. „Mit diesem 
Leichtbauwerkstoff sparen wir fast 30% Gewicht gegenüber einem 
herkömmlichen Stahlturbolader, senken dabei die Kosten und 
erschließen Systemvorteile.“ 

Seine Premiere hat der innovative Turbolader von Continental mit 
Aluminium-Turbinengehäuse in einer anspruchsvollen Downsizing-
Anwendung: einem aufgeladenen 3-Zylindermotor mit 1,5 l Hubraum 
und 100 kW Leistung. „Der Turbolader ist aber nicht nur wegen des 
Aluminiums eine Besonderheit. Er ist auch keine typische 
Anbaukomponente mehr, sondern integraler Bestandteil des Motors“, 
erläutert Udo Schwerdel, Leiter der Produktlinie Turbolader, Engine 
Systems, Division Powertrain. „Um die Anforderungen an das 
Aggregat und seine Einbindung in den Zylinderkopf zu erfüllen, 
haben wir schon in der Simulationsphase eng mit der BMW Group 
zusammengearbeitet, ein Vertrauensbeweis, den wir außerordentlich 
hoch schätzen.“
Aluminium im Turbolader: Weniger Gewicht, weniger Kraftstoffverbrauch
Während herkömmliche Turboladerkonstruktionen mit Stahlgehäuse 
bei Volllastbetrieb durchaus rot glühen können, bewahrt das 
Turbinengehäuse aus Aluminium einen kühlen Kopf. „Das 
doppelwandige Aluminium-Turbinengehäuse umgibt den heißesten 
Bereich mit einem kühlenden Wassermantel“, sagt Schwerdel. Dank 
des Kühlmittelstroms, der diesen Mantel durchfließt, wird die 
Oberfläche des Gehäuses außen nicht heißer als 120 °C, innen bleibt 
die Temperatur unter 350 °C. Das hat laut Udo Schwerdel gleich zwei 
Vorteile: „Erstens ist viel weniger Aufwand zum Wärmeschutz 
benachbarter Komponenten nötig. Zweitens bewirkt die Kühlung des 
Abgasstroms, dass der Katalysator thermisch nicht so hoch belastet 
wird und daher kaum altert.“ Gleichzeitig sorgt ein elektrischer 
Aktuator am Waste-Gate mit seiner Dynamik dafür, dass sich der 
Katalysator schnell aufheizt.

Basierend auf dem vorgegebenen Baukastenprinzip ist der 
Turbolader zwar eng in den Motor integriert (er ist beispielsweise 
fester Bestandteil des Abgaskrümmers), aber über die Schnittstelle 
am Zylinderkopf lassen sich auch Continental-Turbolader mit 
Stahlgehäuse an denselben Grundmotor anbinden. Der 
Fahrzeughersteller nutzt diese Option für Hochleistungsmotoren 
sowie für Exportfahrzeuge, die in heiße Länder gehen. Bei den 
Stahlausführungen wird das Lagergehäuse im Inneren des 
Turboladers gekühlt, beim Aluminium-Turbolader genügt die Kühlung 
von außen.

Pro Aluminium-Turbolader werden im MINI 1,2 kg Gewicht 
eingespart. Da weniger Gewicht auch weniger Kraftstoffverbrauch 
bedeutet, unterstützt der Leichtbauwerkstoff die anspruchsvollen 
Verbrauchs- und Emissionsziele der Automobilindustrie. Und trotz 
des Mehraufwands für die Wasserkühlung sind diese Turbolader 
insgesamt günstiger für den Automobilhersteller. „Bei Stahlgehäusen 
treiben hochwarmfeste Werkstoffe wie Nickelbasislegierungen die 
Preise“, so Schwerdel, „unsere Aluminium-Legierung dagegen ist ein 
wirtschaftlicher Werkstoff.“

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