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Power and Economy

Twin-Scroll turbocharger from BorgWarner Turbo & Emissions Systems in new 2.0-liter direct-injection turbocharged spark-ignition engine.

BorgWarner Turbo & Emissions Systems confirms again its position as a leading supplier of turbocharger technology for spark-ignition engines. The automotive-supplier has developed a new K04 Twin-Scroll turbo-charger which will be used for the first time in a spark-ignition engine with direct fuel injection and turbocharging. The engine will be launched soon onto the US market. In this market, BorgWarner sees a high potential for vehicles that need powerful, yet fuel- and space-efficient engines. The carefully matched turbocharger ensures immediate engine response while providing excellent fuel econ-omy and low emissions within an extremely compact design. At 194 kW (260 bhp) and 353 Nm (260 lb.-ft) the 2.0-l Turbo engine provides approximately the same performance as larger V6 units but with better fuel economy.

High Power – Low Fuel Consumption

The K04 Twin-Scroll turbocharger from BorgWarner Turbo & Emissions Systems also features an integrated blow-off valve and a high efficiency turbine wheel. The Twin-Scroll turbine design further ensures that exhaust pressure pulses are effectively utilized at low engine speeds, thus optimizing the ratio between charging pressure and backpressure. The boost effect from the Twin-Scroll turbocharger is evident as low as 1400 rpm and ensures optimum response even at low engine speeds.

Success in Innovation

“Our team is very proud of being a participant in the global development of this engine,” said Steve McKinley, Director — Business Development Passenger Car Turbochargers — North America. “With this innovative development, BorgWarner Turbo E Emissions Systems is making a valuable contribution towards improved fuel econ-omy, reduced CO2 emissions and best-in-class performance for direct-injected gasoline engines around the world.”

Only recently, the turbocharger specialist worked closely with Audi to develop the world’s first gasoline engine to use both direct injection and a turbocharger, the Audi 2.0-liter Turbo FSI. The engine was in the new Audi A3 Sportback, and is now available on the Audi A4, the Golf GTI and the Passat. The Volkswagen Group also recently presented the first dual-charged, spark-ignited engine in the VW Golf 1.4 TSI. Here too, the K03 turbocharger, with its integrated exhaust manifold and blow-off valve, was supplied by BorgWarner Turbo & Emissions Systems.

Aktuelles von BorgWarner Turbo Systems

Sparsames Kraftpaket

BorgWarner Turbo Systems präsentiert Twin-Scroll-Turbolader im neuen 2,0 Liter Turbo Direkteinspritzer.

Einmal mehr stellt BorgWarner Turbo & Emissions Systems seine führende Stellung als Lieferant von Turboladertechnologien für Ottomotoren unter Beweis. Der Turboladerhersteller aus Kirchheimbolanden hat einen neuen K04 Twin-Scroll Turbolader entwickelt, der erstmals seinen Einsatz in einem Ottomotor mit Direkteinspritzung und Turboaufladung findet. In Kürze wird der innovative Motor auf dem US-Markt präsentiert. Auf diesem Markt sieht BorgWarner ein wachsendes Potential für Motoren, die sowohl leistungsstark als auch wirtschaftlich im Verbrauch sind.

Der K04 Twin-Scroll Turbolader mit integriertem Schubumluftventil sorgt für ein schnelles Ansprechverhalten bei gleichzeitig niedrigerem Kraftstoffverbrauch und geringerem Schadstoffausstoß. Darüber hinaus besticht der Lader durch eine äußerst kompakte Bauweise.

Mit 194 kW (260 PS) und einem Drehmoment von 353 Nm verspricht das intelligent aufgeladene 2,0 Liter Aggregat dieselbe Leistung zu erzielen, wie mit einem hubraumstärkeren Triebwerk, bei gleichzeitig reduziertem Benzinverbrauch.

Hohe Leistung – niedriger Verbrauch

Der K04 Turbolader zeichnet sich durch ein elektronisches Schubumluftventil, eine (Unterdruck-) Steuerung sowie ein wirkungsgradoptimiertes Turbinenrad aus. Bei definiertem Unterdruck wird ein Ventil geöffnet, das die Luft zum Verdichtereintritt zurück leitet. Dadurch bleibt die Drehzahl des Turboladers auf hohem Niveau. Wird erneut beschleunigt, steht direkt wieder Ladedruck zur Verfügung. Der durch den Turbolader erzeugte Ladeeffekt stellt sich schon bei etwa 1400 Umdrehungen ein. Dies ermöglicht bereits im unteren Drehzahlbereich ein schnelles Ansprechverhalten des Motors ohne Leistungseinbußen.

Da die variable Geometrie, wie sie beim Dieselmotor heute schon Standard ist, beim Ottomotor wegen der höheren Abgastemperaturen Probleme bereitet, geht man andere Wege um das Ansprechverhalten der Turbine im instationären Betrieb zu verbessern. Durch die zweiflutige Ausführung des Turbinengehäuses, wird die Trennung der beiden Auspuffkrümmerfluten bis vor den Turbineneintritt weitergeführt. Durch die Verbesserung der Oberfläche der Turbinenkanäle konnte der Strömungsverlust durch die zusätzliche Trennwand beim Twin Scroll kompensiert werden und die Vorteile der vollständigen Fluttrennung genutzt werden.
Bisherige Turbinengehäuse waren bei PKW Turboladern überwiegend einflutig ausgeführt, d.h. der Eintrittsquerschnitt in die Turbine hatte keine Trennwand in der Mitte. Über diesen gemeinsamen Eintrittsbereich konnte daher eine Störung der Stoßenergie auf die benachbarte Flut statfinden und der Antrieb auf die Turbinenschaufel geschwächt werden.

Der S3 hat 195kW / 265PS und der K04 wird nach ersten Informationen 1 zu 1 auf den 147kW Motor passen.

Gruß

Lader mit zweiflutigen Turbinengehäusen wurden bisher bei Nutzfahrzeugen und Schiffsverbrennungsmotoren eingesetzt, deren Aufladung (meistens) auf der Stoßaufladung basiert. PKW-Turbolader funktionierten zunächst nach der Stauaufladung, die Stoßaufladung wurde nur selten in Rennmotoren realisiert, da die Abgasführung sehr aufwendig ist und Lader mit zweiflutigen Turbinengehäusen zunächst einfach wegen der geringen Ladergröße nicht realisierbar waren, da die Mittelzunge in den kleinen Gehäusen zu schmal sein musste und so den Belastungen der Stoßwellen und der thermischen Belastung nicht standhalten konnte.