Schnittdarstellung des Aufladesystems Handtmann-Spirallader (HSL)
Handtmann
Das Konzept des Spiralladers gibt es schon lange. Die Herstellung dieser Lader ist jedoch schwierig. Daher ist das Konzept lange nicht weiterverfolgt worden. Nun nimmt man sich dieses Aufladesystems wieder an.
Der Spirallader wurde bereits 1905 erfunden und patentiert. Die komplexen Anforderungen an Fertigung und Werkstoffe verhinderten zunächst die Produktion im großen Maßstab. Auch war die Verschleißfreudigkeit ein Problem. Erst Volkswagen griff diese Technologie in den 1980er Jahren auf und brachte Fahrzeuge mit der umgangssprachlich „G-Lader“ genannten Technik auf den Markt. Aufgrund der schwierigen Herstellung, der Verschleißproblematik und der daraus resultierenden hohen Reparatur- und Austauschkosten konnte sich der Spirallader langfristig aber nicht durchsetzen. VW stellte die Fertigung Anfang der 1990er ein.
Steigerung des Gesamtwirkungsgrads
Doch der Spirallader rückt wieder in den Fokus der Entwickler. Die jüngsten Bemühungen des schwäbischen Unternehmens Handtmann zeigen, dass man dem Spirallader immer noch eine Zukunft einräumt. Daher hat der Zulieferer den sogenannten Handtmann-Spirallader (HSL) entwickelt.
Der Verdränger des Laders ist ein- statt zweispiralig ausgeführt. Im Vergleich zu einem mechanischen Schraubenlader oder einem Abgasturbolader (ATL) ermöglicht der HSL dem Verbrennungsmotor bereits ab Leerlaufdrehzahl, ein hohes Drehmoment (Low-end-Torque) bei gleichzeitig höherer Gesamteffizienz aufzubauen. Ziel war es, unter Steigerung des Gesamtwirkungsgrads ein kostenoptimiertes und großserienfähiges Aufladesystem, insbesondere für Downsizingkonzepte, darzustellen. Als Einsatzbereiche eignen sich ein- und zweistufige Aufladekonzepte für Ottomotoren sowie auf geringe Abgasemissionen ausgelegte Dieselmotoren. Motorprozesssimulationen des Projektpartners Bertrandt haben im Vergleich zu anderen Aufladesystemen Vorteile des Spiralladers nachgewiesen.