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FP7

TIALCHARGER — Ergebnis in Kürze

Project ID: 315226
Gefördert unter: FP7-SME
Land: Vereinigtes Königreich

EU-Forschung gibt Turboladern einen Schub 

Von einem EU-geförderten Konsortium wurde ein neues innovatives Verfahren zur Herstellung von Turbolader-Radwelle-Baugruppen aus leichten Titan-Legierungen entwickelt.
EU-Forschung gibt Turboladern einen Schub 
Turbolader werden von den Fahrzeugherstellern verwendet, um die Emissionen deutlich reduzieren und die Effizienz zu verbessern, indem zusätzliche Luft in den Brennraum des Motors gepresst wird. Auch wenn sie im Aufbau recht simpel sind, operieren Turbolader doch bei hohen Temperaturen und extremen Drehzahlen. Allerdings ist ihre Leistung gegenwärtig aufgrund von Materialien und Fertigungstechnik beschränkt.

Das Projekt TIALCHARGER (Titanium aluminide turbochargers improved fuel economy, reduced emissions) zielte darauf ab, diese Beschränkungen durch die Schaffung eines leichten, kosteneffektiven Turbolader-Boosters mit geringer Trägheit zu überwinden, der in Masse produziert werden könnte.

Titanaluminid (TiAl) hat eine geringere Dichte als derzeit verwendete Nickel-Superlegierungen und behält seine Festigkeit auch bei hohen Temperaturen. Daher ist es leicht und kann den Betriebsbedingungen in den unterschiedlichsten Motortypen widerstehen.

Ein Elektronenstrahlschmelzverfahren (EBM) wurde verwendet, um die Rotorscheibe a Schichten von TiAl-Pulver herzustellen. Das Ergebnis war ein hohles aber starkes Rotorrad, das zusätzlich zur Gewichtsreduzierung beitrug. Ein Rad mit niedriger Trägheit hat den Vorteil, die Effizienz des Betriebs eines Turboladers zu verbessern.

Mithilfe von Elektronenstrahl (EB)-Löten wurde das TiAl-Rad mit der Stahlwelle verbunden. Das Verfahren erzeugte eine Verbindung zwischen unterschiedlichen Materialien, die stark genug war, um Vibrationen, hohen Temperaturen und den Drehzahlen in einer Turboladereinheit zu widerstehen.

Der von TiAlCharger verwendete Ansatz führte zu erheblichen Gewichtseinsparungen. Das Projekt demonstrierte das Potenzial einer Erhöhung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses und trug damit zu den Zielen bei, die Fahrzeugeffizienz um weitere 5% zu erhöhen und die CO2-Emissionen um 8% zu reduzieren. Diese Fortschritte werden auch bei der Schaffung von Arbeitsplätzen helfen und Europa ermöglichen, die Führung auf dem Markt für Turboladertechnologie zu übernehmen.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Turbolader, Radwelle, Titanaluminid, TIALCHARGER, Elektronenstrahlschmelzen, Elektronenstrahllöten 
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