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Ölverbrauchsmessung an einem Abgasturbolader mit einem Flammenionisationsdetektor am Heißgasprüfstand

Measurement of the oil consumption of an Exhaust Turbocharger with a flame ionization detector on the hot-gas test bench
 
: Dietrich, Simon

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-5195797 (4.3 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 0f99c5849a356e1b942edeef5b88338e
Erstellt am: 22.11.2018


Karlsruhe, 2018, XII, 78 S.
Karlsruhe, Inst. für Technologie (KIT), Bachelor Thesis, 2018
Deutsch
Bachelor Thesis, Elektronische Publikation
Fraunhofer ICT ()
Ölverbrauch; Abgasturbolader; Messtechnik

Abstract
Für moderne Verbrennungsmotoren ist ein niedrieger Ölverbrauch unabdingbar, um immer strenger werdende Abgasgrenzwerte einzuhalten und erweiterte Wartungsintervalle zu ermöglichen. Dabei rückt auch der Ölverbrauch einzelner Bauteile in den Fokus. Gerade der Abgasturbolader nimmt eine wichtige Rolle ein, um den Ansprüchen hochentwickelter Motoren gerecht zu werden. Gleichzeitig trägt er aber auch zum Gesamtölverbrauch eines Verbrennungsmotors bei. Es bedarf einer neuen Möglichkeit der Ölverbrauchsmessung am Abgasturbolader, aufgelöst für einzelne Betriebspunkte, die das Verständnis der Ölverbrauchsmechanismen verbessert. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Ölverbrauchsmessung an einem Abgasturbolader auf dem Heißgasprüfstand entwickelt. Mit einem Hochtemperatur Flammenionsationsdetektor können Ölkomponenten direkt im Abgas nach der Turbine nachgewiesen werden, ohne Tracersubstanzen einzusetzen zu müssen. Die gemessene Konzentration kann für einzelne Betriebspunkte in einem absoluten Ölverbrauch umgerechnet werden. Außerdem werden im Rahmen dieser Arbeit Berechnungsmethoden aufgestellt, die zur Beschreibung der Druckverhältnisse an den Wellendichtungen des Abgasturboladers dienen. Damit wird der Zusammenhang zwischen dem Ölverbrauch und der Druckdifferenz an den Dichtsegmenten hergestellt und in den Versuchen bestätigt. Mit der entwickelten Methode ist es nun möglich, für jeden einzelnen Betriebspunkt die turbinenseitige Öl-Leckage zu quantifizieren. Es wurde bestätigt, dass das Austreten von Öl aus dem Lagergehäuse heraus in das Abgas von der Druckdifferenz an der Wellendichtung verursacht wird: Eine Öl-Leckage tritt auf, sobald der Öldruck am Dichtsegment den Gasdruck hinter dem Turbinenrad überschreitet.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-519579.html