Turbolader: Titan Verdichterräder
Moderne Nfz-Turbolader
sind auf Grund der vielfältigen Einsatzgebiete z. T. sehr hohen Belastungen
ausgesetzt. In vielen Fällen extremer Belastung bestimmt das Verdichterrad
aus Aluminiumlegierung die Lebensdauer des Turboladers. Insbesondere bei zyklischer
Belastung mit niedriger Frequenz kommt es zu Materialermüdungen, die unter
der Bezeichnung „Low Cycle Fatigue“ (LCF) bekannt sind.
Um die Lebensdauer zu erhöhen, können unterschiedliche Maßnahmen
ergriffen werden. So kann zum Beispiel die Umfangsgeschwindigkeit des Verdichterrades
durch Änderung des aerodynamischen Designs oder durch kontrollierten beziehungsweise
reduzierten Ladedruck verringert werden. Oftmals findet auch Aluminium mit höherer
Festigkeit, wie z.B. durch Einsatz des HIP-Verfahrens, Verwendung, um die Streuung
in denMaterialfestigkeits-eigenschaften zu vermindern. Die High-End-Lösung
auf Aluminium-Basis sind gefräste Verdichterräder, die BorgWarner Turbo
Systems ebenfalls entwickelt hat.
Die zunehmende Zahl von Motorenanwendungen mit hoher zyklischer Belastung sowie
die Notwendigkeit von höheren Ladedrücken zur Einhaltung verschärfter
Emissionsvorschriften machen einen weiteren Innovationsschritt über das gefräste
Aluminium-Verdichterrad hinaus notwendig. Um seinen Kunden eine Technologie bieten
zu können, die diesen Belastungen standhält und dieselbe Lebensdauer wie
unter Standardbedingungen gewährleistet, initiierte BorgWarner Turbo Systems
ein spezielles Entwicklungsprogramm.
Die genannten Anforderungen an das Verdichterrad machten den Einsatz eines höherwertigen
Materials erforderlich, da das Potenzial des Aluminiums nicht mehr ausreicht. Die
Entwickler von BorgWarner Turbo Systems entschieden sich für eine Titanlegierung,
die nicht nur eine hohe Festigkeit aufweist, sondern auch durch ihr herausragendes
Verhältnis zwischen Stärke und Dichte überzeugt.
Mit dem Titan-Verdichterrad ist BorgWarner Turbo Systems nun in der Lage, unterschiedliche
Verdichterradtechnologien für spezielle Anwendungsanforderungen und spezielle
zyklische Belastungen anzubieten. So kann der Kunde je nach Anwendungsfall zwischen
gegossenen oder gefrästen Aluminium-Verdichterrädern bzw. zwischen gegossenen
oder gefrästen Titan-Verdichterrädern wählen.
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