Abgasturbolader Prüfstand

  Vogelperspektive des Prüfstands Urheberrecht: © IKDG  

Der Abgasturbolader-Prüfstand wurde dazu entwickelt, Schaufelschwingungen zu untersuchen. Vorteilhaft hierfür ist die offene Bauform. Turbine und Verdichter sind dabei vollständig voneinander entkoppelt, um eine Anregung untereinander zu verhindern.

Zum Aufzeichnen der Schwingformen können zwei verschiedene Messmethodiken, dynamische Druckmessungen, Dehnmessstreifen und Blade-Tip-Timing eingesetzt werden:

  • Lokale Dehnungen der Schaufeln lassen sich per Dehnmessstreifen messen.
  • Beim Blade-Tip-Timing dagegen werden die Schaufelankunftzeiten an den jeweiligen Messpositionen aufgenommen, woraus sich ein Vor- bzw. Nachlaufen der Schaufel und damit die tangentiale Auslenkung berechnen lässt. Die Schwingform wird hierbei aus der Änderung der Auslenkung zwischen den Messpositionen ermittelt.

Die offene Bauform in Kombination mit vielen Regelmöglichkeiten der Luftversorgung ermöglicht zudem das Vermessen des gesamten Kennfelds der Strömungsmaschine.

Die Luftversorgung des Abgasturboladers wird von den Verdichteranlagen des Institutes gewährleistet. Hierbei stellt ein 6-stufiger Radialverdichter den Massenstrom für die Radialturbine zur Verfügung. Die Eintrittstemperatur von 220°C wird mit einem elektrischen Heizer erreicht, während für die Eintrittstemperatur von 500°C ein erdgasbefeuerter Wärmetauscher eingesetzt wird.

 

Einsatzgebiete

  • Untersuchung der Schaufelschwingungen in der Radialturbine eines Abgasturboladers
  • Untersuchen der Änderung der Schaufelschwingungen einer speziell getunten Radialturbine
 

Eingesetzte Messtechnik

  • Dehnmessstreifen auf den Schaufeln der Radialturbine
  • Blade-Tip-Timing (Abtastrate 100 MHz)
  • Dynamische Druckmessungen im Gehäuse der Radialturbine
  • Stationäre Druckmessungen in den Ein- und Austrittsebenen des Abgasturboladers sowie im Leitschaufelgitter und Gehäuse der Radialturbine
  • Temperaturmesstechnik (Thermoelemente und Widerstandsthermometer) in den Ein- und Austrittsebenen des Abgasturboladers.
  • Drehzahlmessung
 

Technische Daten / Randbedingungen

Max. Luftmassenstrom [kg/s]

4,4

Max. Druckverhältnis [-]

6

Turbineneintrittstemperatur [°C]

220/550

Max. Drehzahl [1/min]

40.000