Turbolader versprechen kraftvolle Leistung, doch wenn das interne Wastegate versagt, wird aus dieser Kraft ein Problem.
Entdecken Sie die typischen Symptome eines defekten Turbolader-Wastegates (von denen einige ziemlich alarmierend sein können), die Ursachen dafür und mit welchen Kosten Sie für die Reparatur oder den Austausch Ihres Wastegates rechnen müssen.
Was ist ein Turbo-Wastegate?
Ein Turbo-Wastegate ist eine wesentliche Komponente, die unter der Haube von Fahrzeugen mit Turboladern zu finden ist.
Es wird verwendet, um die maximale Drehzahl der Turbine des Turboladers zu regulieren, was wiederum die Gesamtleistung des Ladedrucks steuert. Dadurch wird das Risiko einer Überdruckbedingung im Zwangsansaugsystem eines Motors erheblich reduziert.
Wie funktioniert ein Wastegate?
Um den oben beschriebenen Prozess besser zu verstehen, sollten Sie sich zunächst mit den Grundprinzipien der Funktionsweise eines Turboladers vertraut machen. Ein Turbolader nutzt die im Verbrennungsprozess erzeugte Abgasenergie, um ein spezielles Turbinenrad anzutreiben, das verwendet wird, um unter Druck stehende Luft in den Ansaugtrakt eines Motors zu leiten.
Diese sauerstoffreiche Ansaugluft ist ideal, um eine heftigere Verbrennung zu erzeugen, insbesondere wenn zusätzlicher Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder eingespritzt wird.
Ein Wastegate reguliert die Drehzahl der Turboladerturbine, indem es unter bestimmten Bedingungen übermäßige Abgasenergie vom Turbolader eines Motors umleitet. Einfach ausgedrückt: Die maximale Energie, die auf die Antriebsseite (Abgasseite) der Turbinenwelle eines Turboladers wirkt, wird effektiv durch das entsprechende Wastegate begrenzt, was wiederum die maximalen Ladedruckwerte unter Kontrolle hält.
Turbo-Wastegates gibt es in verschiedenen Ausführungen und können je nach Anwendung intern oder extern angeordnet sein. Unabhängig davon bestehen die meisten Turbolader-Wastegates aus einer Feder-/Membrananordnung, auf die Druckluft wirkt, die über eine angeschlossene Messleitung verteilt wird.
Hier ist ein gutes Video zur Funktionsweise interner und externer Wastegates:
Video-Link: https://youtube.com/watch?v=ZKuS46bsC8I
Symptome eines defekten Wastegates
Wenn ein Turbolader-Wastegate versagt, können eine Reihe von Sekundärsymptomen auftreten, von denen einige tendenziell besorgniserregender sind als andere. Diese Symptome zu erkennen, kann entscheidend sein, um die Reparatur des Problems zu beschleunigen.
Hier sind einige der häufigsten Symptome, die mit einem defekten Wastegate verbunden sind.
#1 – Motorkontrollleuchte
In den meisten Fällen führen Probleme mit dem Wastegate dazu, dass die Motorkontrollleuchte eines Fahrzeugs aufleuchtet. Dies rührt daher, dass ein Motor nicht in der Lage ist, die gewünschten Ansaugdrücke während seines Betriebs zu erreichen.
Ein OBD2-Diagnosewerkzeug sollte verwendet werden, um herauszufinden, welche spezifischen Diagnosecodes (DTC) vom Fahrzeug-ECM gespeichert wurden, um zu bestätigen, ob es sich um ein Wastegate-Problem handelt. Hier sind einige Beispiele für Wastegate-bezogene Codes: P0234, P0243, P0244, P0245 und P0250.
#2 – Mangelnder Ladedruck
Wenn das Wastegate eines Turboladers offen ist, werden Abgase abgeleitet, anstatt zur Abgasseite des Turboladers eines Motors geleitet zu werden. Infolgedessen wird der Ladedruck erheblich reduziert.
#3 – Erhöhter Kraftstoffverbrauch
Wenn ein Wastegate offen bleibt, wird außerdem überschüssiger Kraftstoff verbrannt, um versuchsweise die erwartete Motorleistung zu erreichen. Dieses gewünschte Leistungsniveau wird jedoch aufgrund unzureichender Ansaugluftmengen nie erreicht.
#4 – Unstetiger Ladedruck
Wenn ein Turbo-Wastegate geschlossen bleibt, erhöht sich das Risiko eines Motor-Overboosts erheblich. Infolgedessen werden oft unregelmäßige oder überhöhte Anzeigen auf dem Ladedruckmanometer registriert. Wenn diese Situation nicht schnell behoben wird, kann es zu schweren Motorschäden kommen.
Ursachen für Turbo-Wastegate-Probleme
Das Versagen des Turbo-Wastegates kann durch eine Vielzahl zugrunde liegender Probleme verursacht werden, von denen eine Reihe nicht immer leicht zu identifizieren ist. Zu lernen, diese Probleme zu beheben, kann jedoch entscheidend sein, um wiederkehrende Wastegate-Ausfälle zu verhindern.
Hier sind einige der häufigsten Ursachen für das Versagen eines Turbo-Wastegates.
#1 – Kohlenstoffablagerungen
In einigen Fällen kann ein Wastegate aufgrund von Verkokung versagen. Wenn der durch Abgase erzeugte Kohlenstoff die interne Membran eines Wastegates kontaminiert, resultiert oft ein unkontrolliertes Abblasen.
In extremsten Fällen kann diese Verkokung sogar zum Bruch der internen Membran eines Wastegates führen.
#2 – Schwache Aktuatorenfeder
Ein Turbo-Wastegate kann auch aufgrund normaler Abnutzung versagen, wenn seine Aktuatorenfedern altern. In diesem Fall kann ein Wastegate unerwartet anfangen zu öffnen, was zu unregelmäßigen Ladedruckwerten führt.
#3 – Falsche Einstellung
Manchmal müssen interne und externe Wastegates eingestellt werden. Die Vorgehensweise hierfür variiert je nach Wastegate-Konfiguration. Ein falsch eingestelltes Wastegate kann zu einer Reihe von Betriebsanomalien führen.
Kosten für Austausch und Reparatur
Die Kosten für die Reparatur oder den Austausch des Turbolader-Wastegates können von Fahrzeugmodell zu Fahrzeugmodell erheblich variieren.
Dies liegt hauptsächlich daran, dass einige externe Wastegates viel einfacher zu reparieren sind als ihre internen Gegenstücke. Allein diese Tatsache kann die Schätzung der Reparatur-/Austauschkosten für Wastegates ziemlich schwierig machen.
Im Allgemeinen können Sie mit Kosten zwischen 200 € und 600 € für die Reparatur oder den Austausch des Turbolader-Wastegates Ihres Fahrzeugs rechnen. Wenn das defekte Wastegate jedoch den Austausch des gesamten Turboladers erfordert, schießen die Kosten in die Höhe und belaufen sich oft auf 2.000 € oder mehr.
Wo befindet sich das Wastegate?
Heutzutage gibt es zwei verschiedene Arten von Turbolader-Wastegates: intern und extern.
Wie der Name schon sagt, sind interne Wastegates im Turbolader selbst untergebracht, deutlich sichtbar am Turbinengehäuse befestigt. Wastegates dieses Stils weisen typischerweise einen pneumatischen Aktuator, eine Klappenklappe, einen Kurbelarm und ein Stangenende auf.
Alternativ sind einige Turbolader mit extern montierten Wastegates ausgestattet, die zwischen dem Abgaskrümmer eines Motors und dem Einlassseitigen Turbinengehäuse eines Turboladers positioniert sind.
Dieser Wastegate-Typ moderiert den Ansaugluftdurchsatz, indem er eintretende Abgase umleitet, falls der Ladedruck seinen Nennschwellenwert überschreitet.
Wastegate oder Entlüftungsventil (Blow-Off Valve)
Wastegates und Entlüftungsventile (Blow-Off Valves) sind beide für den Einsatz mit turboaufgeladenen Motoren konzipiert und dienen dazu, das Risiko von Overboost zu verringern. Allerdings unterscheidet sich die Art und Weise, wie diese beiden Komponenten verwendet werden, geringfügig voneinander, insbesondere in Bezug auf ihre Positionierung.
Wie bereits erwähnt, sind Wastegates vor dem Turbolader, entlang des Abgaskrümmers eines Motors oder alternativ im Turbinengehäuse des Turboladers selbst positioniert.
Im Gegensatz dazu sind Entlüftungsventile im Ansaugtrakt eines Motors, nachgeschaltet des Turboladers, positioniert. Diese Vorrichtungen lassen überschüssigen Ladedruck ab, anstatt dessen Aufbau von vornherein zu verhindern, wie es ein Wastegate tut.
Haben alle turboaufgeladenen Fahrzeuge Wastegates?
Turboaufgeladene Motoren und Wastegates gehören zusammen, wobei die überwiegende Mehrheit der turboaufgeladenen Motoren mit einem Wastegate des einen oder anderen Typs ausgestattet ist. Dennoch gibt es einige Ausnahmen von dieser allgemeinen Regel, von der die verbreitetste die neueren, fortschrittlicheren Turbolader mit variabler Turbinengeometrie betrifft.
Der Turbolader mit variabler Turbinengeometrie ist einzigartig, da er viele der gleichen Ladedruck-Begrenzungsfähigkeiten bietet, ohne ein dediziertes Wastegate zu verwenden.
Turbolader dieses Typs verfügen über spezialisierte Schaufeln auf der Abgasseite, die sich in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen bewegen. Diese Bewegung verteilt den Fluss der eintretenden Abgase neu und moderiert so die Drehzahl des Turboladers insgesamt.
Kann man einen Turbolader ohne Wastegate betreiben?
Die meisten heute in Serie produzierten turboaufgeladenen Motoren verwenden auf die eine oder andere Weise Wastegates. Dies liegt daran, dass Wastegates gewissermaßen als Motorschutzvorrichtung dienen und verhindern, dass es zu Overboost kommt.
Ohne diesen Schutz könnten schwere Motorschäden auftreten, wenn ein turboaufgeladener Motor seine maximale Drehzahl erreicht. Auch wenn es theoretisch möglich ist, einen turboaufgeladenen Motor ohne Wastegate zu betreiben, wäre dies weitgehend unpraktisch.
Um dies zu bewerkstelligen, wären Sie gezwungen, den perfekten Turbolader für Ihre spezifische Anwendung zu finden, der den maximalen Ladedruckschwellenwert eines Motors erst dann erreicht, wenn