Neue ABB Turbolader A100 für Verbrennungsmotoren mit niedrigen Emissionen
Dr. Peter Neuenschwander, ABB Turbo Systems Ltd, Baden/Schweiz
Die Abgase von Verbrennungsmotoren dürfen wesent-lich weniger Schadstoffe enthalten als derzeit, damit die Emissionsanforderungen IMO Tier II and Tier III, die zweite und dritte Stufe der Emissionsbegrenzung der International Maritime Organisation, eingehalten werden können. Damit dieses Ziel erreicht werden kann, namentlich die IMO Tier II Limiten, hat ABB die neue A100-Turboladergeneration entwickelt. Für die Anwendungsgebiete langsamlaufende, mittelschnellaufende und schnellaufende Motoren werden individuelle Turboladertypen angeboten. Je nach Anwendung erreichen die Turbolader Verdichterdruckverhältnisse bis 5.8 oder Turboladerwirkungsgrade bis 75%.In diesem Beitrag werden zuerst die thermodynamischen Anforderungen der Hochdruckaufladung an die Turbolader diskutiert und es wird erläutert, wie sich die Anforderungen der verschiedenen Motortypen verändert haben. Danach wird die Umsetzung in Produkte beschrieben, insbesondere werden die neuen technischen Merkmale der A100 L Turbolader für Zweitaktmotoren sowie der A100 M und A100 H für mittelschnellaufende respektive schnellaufende 4-Taktmotoren dargestellt. Es wird aber auch erläutert, welche bewährten Lösungen beibehalten werden konnten. Schlussendlich wird ein Ausblick auf mög-liche künftige technische Lösungen gegeben, z. B. auf die zweistufige Aufladung um IMO Tier III zu erreichen.
New ABB A100 Turbochargers for Engines Running under Future IMO Emissions Regimes
Marine reciprocating engines will be expected to emit much cleaner exhaust gases if they are to meet IMO Tier II and Tier III, the second and third stages of the International Maritime Organisation’s marine engine exhaust emissions limits. To meet these targets, ABB developed a new turbocharger generation, designated A100, focusing particularly on IMO Tier II. Specific tur-bocharger types are offered for the low, medium and high speed engine segments. Turbochargers with com-pressor pressure ratios up to 5.8 and up to 75% effi-ciency have been developed. This paper discusses the principal thermodynamic requirements of high pres-sure ratio and high efficiency single stage turbocharg-ers and how they have evolved for the various engine types. In a second section the practical execution of turbochargers which fulfil the stated requirements is described. The paper emphasises the new technical features of the A100-L turbocharger for low speed engines and those of the A100-M and A100-H types for medium and high speed engines, but also details those well-proven principles that have been retained. Finally an outlook section deals with possible future technical solutions like, for instance, two stage turbocharging to meet IMO Tier III.
