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Wastegate
Ladedruckregelung im Tuning
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Hält den Ladedruck im Zaum: Das Wastegate
Beschäftigst du dich mit der Leistungssteigerung, kommt irgendwann auch der Punkt, an dem du dich mit dem Wastegate auseinandersetzen musst.
Als Ladedruckregelung ist es dazu da, die Effizienz deines Turboladers zu steigern und ihn zu schonen. Und auch, wenn ein größerer Turbo verbaut werden soll, ist das Thema Wastegate relevant. Hier erfährst du alles über die Technik hinter dem Wastegate, welche Unterschiede es gibt und vieles mehr.
INHALT
- 1. Was ist ein Wastegate?
- 2. Wie funktioniert das Wastegate?
- 3. Was würde ohne Wastegate passieren, wieso brauchst du ein Wastegate?
- 4. Unterschied internes und externes Wastegate
- 5. Wastegate: Ladruckregelung im Tuning
- 6. Welches Wastegate ist das richtige?
- 7. Defektes Wastegate
- 8. Fragen? Lass dir vom Profi helfen!
Was ist ein Wastegate?
Das Wastegate ist ein optimierter Ladedruckregler und dazu da, überschüssigen Ladedruck durch Abgase abzulassen, bevor diese zur Abgaswelle des Turboladers gelangen. Aus diesem Grund wird es auch Bypassventil oder Ladedruckventil genannt. Es verhindert, dass die Drehzahl deines Turboladers zu hoch wird und dieser dadurch beschädigt wird. Das ist insbesondere im Rennsport wichtig, wo es zu extremen Ladedrücken kommt. Um das zu erreichen, leitet das Wastegate die Abgase an der Welle vorbei, sodass immer die optimale Menge an Abgasen zum Antrieb der Turbine verwendet wird.
Wie funktioniert das Wastegate?
Das Wastegate sitzt im Abgasström des Turbos, zwischen dem Motor und dem Turbolader. Beim Drücken des Gaspedals dreht dein Motor hoch, es werden mehr Abgase produziert und der Ladedruck steigt – insbesondere bei leistungsgesteigerten Motoren mit hohen PS-Zahlen. Einfach nur mehr Ladedruck ist aber nicht effizient und schadet deinem Turbolader. Genau hier greift das Wastegate. Ab einem bestimmten voreingestellten Ladedruck öffnet sich die Klappe des Wastegate und lässt die überschüssigen Abgase aus dem Auspuff ab, bevor es die Turbine deines Turboladers erreicht. So wird verhindert, dass sich die Turbine zu schnell dreht und die Laderdrehzahl wird in einem konstanten Bereich gehalten. Denn wenn du vom Gas gehst und der Wert sinkt, schließt sich Klappe wieder und es gelangen mehr Abgase in den Turbolader, bis wieder der maximale Wert erreicht ist.
Was würde ohne Wastegate passieren, wieso brauchst du ein Wastegate?
Dein Motor hat eine mechanische Grenze. Ohne Wastegate würde der Ladedruck sinnlos ins unermessliche steigen. Auch das Ansprechverhalten würde darunter leiden, weil der benötigte Ladedruck erst bei der höchsten Motordrehzahl erreicht würde. Die Reibung, die dabei entsteht, wäre für den Turbolader extrem belastend, ebenso wie für den Motor. Beide würden ohne die Ladedruckregelung durch ein Wastegate sehr wahrscheinlich kaputtgehen.
Unterschied internes und externes Wastegate
Möchtest du den Ladedruck durch ein Wastegate regeln, hast du zwei Möglichkeiten: es gibt interne und externe Wastegates.
Das interne Wastegate befindet sich im Turbolader selbst und wird immer in Verbindung mit einer Druckdose verbaut. Die interne Variante findet sich häufig bei den kleinen Turboladern. Die Druckdose sitzt dann außen am Turbolader. Im Abgasgehäuse befindet sich eine Klappe, die über diese Druckdose geöffnet und geschlossen werden kann. Hat die Druckdose den maximalen Ladedruck ermittelt, öffnet es die Klappe und lässt die Abgase entsprechend ab (meist in die Atmospäre).
Das externe Wastegate wird komplett extern verbaut, nämlich am Abgaskrümmer, vor dem Turbolader. Die Druckdose, die beim internen Wastegate zum Einsatz kommt, fällt damit weg beziehungsweise befindet sie sich ebenfalls im externen Wastegate (hier wird sie Aktuator genannt). Ebenso das Ventil, das beim gewünschten Ladedruck geöffnet wird, und die Abgase dann zurück in den Auspuff leitet. Das externe Wastegate ist da interessant, wo sehr viel Abgas durch das Wastegate strömt, also bei großen Motoren beziehungsweise Turboladern. Denn hier kannst du dir die Größe aussuchen. Deshalb findest du im Rennsport hauptsächlich die externe Ladedruckregelung.
Wastegate: Ladruckregelung im Tuning
Im Tuning kommen insbesondere externe Wastegates zum Einsatz, da wir hier die maximale Steuerung über Größe und Funktion der Ladedruckregler haben. Eine wichtige Eigenschaft von Performance-Wastegates ist beispielsweise die Temperaturfestigkeit, da hier Abgastemperaturen über 1000° C herrschen können. Deshalb kommen hier nicht extrem hitzebeständige Materialien zum Einsatz, sondern auch die integrierte Wasserkühlung. Der Ladedruck-Sollwert lässt sich über mitgelieferte Federn einstellen und die Montage ist meistens dank V-Band-Flansch schnell und einfach. Mit Ventilkopfgrößen von 38 bis 44 Millimetern Baugröße ist natürlich auch ein frühes Ansprechverhalten des Turboladers gesichert.
Welches Wastegate ist das richtige?
Das häufigste Problem ist, dass das Wastegate zu klein gewählt wurde und dann nicht genug Abgas abgeleitet werden kann. Bei der Wahl deines Wastegates musst du deshalb darauf achten, dass genügend Abgase durch den Ladedruckregler strömen können. Ansonsten entsteht ein Staudruck und die Abgase gehen zurück auf die Turbowelle. Die Größe solltest du deshalb an das Zusammenspiel von Motor und Turbolader anpassen. Hier kannst du von folgender Faustformel ausgehen: bei großem Motor und kleinem Turbo nimmst du ein großes Wastegate. Bei kleinerem Motor und großem Turbo verbaust du ein kleineres Wastegate., damit du hier mehr Abgas auf die Welle bekommst.
Defektes Wastegate
Ein Wastegate kann auch defekt sein, was du zum Beispiel am Ladedruck spürst. Dieser kann zu gering sein, zu stark ansteigen oder generell zu hoch sein. Es gibt dann mehrere mögliche Ursachen, wie zum Beispiel eine defekte Membrane oder gerissene Feder. Bei hochwertigen externen Wastegates lassen sich diese Teile zum Glück austauschen.
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Kommentare
Hallo
20.08.2023, 17:04 Uhr
Hallo und schönen guten tag
Die Frage scheint ziemlich wirr aber was würde passieren wenn ich anstatt einer 0.6 Bar Dose eine 0.8 bar Dose nehme ohne das an der Software anzupassen ? Müsste man mit einem Motorschaden rechnen? Mit freundlichen Grüßen
Jerome
19.04.2024, 15:26 Uhr
Hallo,
es sollten alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein. Je nach Fahrzeug wird dir das Steuergerät einen Fehler melden, weil der Ladedruck sich geändert hat.
Mfg
Sein erstes Auto war ein 1er Polo mit 40er Weber Doppelvergaser und 129 PS. Sein zweites ein Audi 50. Heute tunt Bartek Lamborghinis auf 1000 PS. Schon als kleiner Junge baute Bartek Fahrzeuge auseinander und setzte alles wieder besser zusammen. Das Abitur schrieb er mit Öl an den Fingern. Der gelernte KFZ-Mechaniker mit Schwerpunkt Motoren und Getriebebau wollte unbedingt zum Motorsport. In seinen 10 Jahren bei der Formal 1 betreute er 73 Rennen, unter anderem als Motorenmechaniker von Ralf Schumacher bei Toyota. Seit 2010 widmet er sich voll und ganz seiner Firma BAR-TEK® und hilft seinen Kunden, VW- und Audi-Motoren zur Höchstleistung zu bringen.
Expert in
Motor
Getriebe
