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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