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16.05.2019 | Motorentechnik | Nachricht | Onlineartikel

Ringkat-Turbolader steigert motorische Effizienz bei Hybriden

Autor:
Christiane Köllner

Um Emissionen und Verbrauch weiter zu senken, hat Continental einen Turbolader mit einem Ringkatalysator kombiniert. Damit will der Zulieferer die motorische Effizienz bei Hybriden weiter steigern. 

Der Automobilzulieferer Continental hat auf dem 40. Internationalen Wiener Motorensymposium 2019 erstmals den Ringkat-Turbolader vorgestellt. Diese hoch integrierte Verbindung aus Turbolader und Katalysator soll zusätzliche Vorteile im Vergleich zum separierten Einbau der Einzelkomponenten bieten.

Der Ringkat-Turbolader ist eine Weiterentwicklung des Raax-Turboladers und der Ringkatalysator-Technologie von Continental. Das Funktionsprinzip erklärt Continental wie folgt: Nach dem Passieren der Turbine strömt das Abgas aus dem Turbolader in ein konisches Mischrohr, an dessen Ende der Abgasmassenstrom umgelenkt wird und den ringförmigen Drei-Wege-Katalysator passiert, der das Mischrohr umschließt.

Wirkungsgrad des Katalysators wird verbessert

Bei konventionellen Turboladern wird das Abgas beim Verlassen der Turbine stark verzögert – es entstehen Strömungsverluste, die Wirkungsgrad kosten. Anders beim Ringkat-Turbolader: Das konische Mischrohr erlaubt eine strömungsberuhigte Ausdehnung. Außerdem wird das Abgas vom Wastegate durch einen Ringspalt um das Mischrohr herum eingeleitet und soll so ebenfalls eine verlustarme Mischung mit dem Abgasstrom aus der Turbine begünstigen. So habe das Abgas am Eintritt in den Katalysator eine homogene Temperaturverteilung, die sich positiv auf den Katalysator-Wirkungsgrad und die Katalysator-Lebensdauer auswirke, so Continental. Darüber hinaus könne das λ=1 Kennfeld erweitert werden. Somit sei dieser Ringkat-Turbolader besonders sparsam im Betrieb. "Kombiniert man ihn im Hybridfahrzeug mit der elektrischen Heiztechnik Emicat, so verbindet man Kraftstoffeinsparung mit höchster Emissionssicherheit auch beim Kaltstart und nach längeren Motor-Aus-Phasen", sagte Rolf Brück, Leiter Katalysatoren und Filter, Business Unit Powertrain Components.

Der Strom für das elektrische Heizen des Katalysators kann von einer 48-Volt-Hybridisierung kommen. Continental habe auf dem Rollenprüfstand mit dem Super Clean Electrified Diesel Versuchsfahrzeug demonstriert, dass sich mit dem elektrisch heizbaren Katalysator der London Traffic Cycle erfüllen lässt: Der NOx-Ausstoß bei diesem kurzen Zyklus mit vielen Standzeiten (Stau), niedriger Motorlast und vielen Anfahrvorgängen habe unter 27 mg/km gelegen. Gleichzeitig sei der CO2-Ausstoß um 4 g/km gesunken.

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