Um die Abdichtung der meisten Diesel-Turbolader zu verstehen, ist eine Unterscheidung entscheidend: Der Ring ist nur ein Teil des Systems. Er begrenzt den Durchfluss durch einen engen Strömungsweg, während die umgebenden Bauteile den Großteil des Öls fernhalten. Deshalb kann ein passender Ersatzring die Leckage unter Umständen nicht beheben, wenn die Betriebsspiele, der Ölstand oder die Druckverhältnisse nicht stimmen.
Wie halten Turboladerdichtungen Öl und Gas zurück?
Eine herkömmliche Lippendichtung liegt reibend an einer rotierenden Welle an. Dieses Prinzip ist für die Drehzahlen und Temperaturen der Hauptwelle eines Diesel-Turboladers in der Regel ungeeignet.
Bei einer Kolbenringdichtung im Turbolader sitzt dagegen ein geschlitzter Metallring in einer Nut auf der Welle oder auf einem rotierenden Bundring. Bei einer häufigen Bauform drückt die Federvorspannung den Ring gegen die Bohrungswand des feststehenden Gehäuses, während sich das Bauteil mit der Nut innerhalb des Rings dreht. Geringe Betriebsspiele ermöglichen diese Bewegung.
Diese Spiele und das Stoßspiel des Rings bilden einen gedrosselten Strömungsweg. Beim Durchströmen der Engstellen verliert das Gas Druck; Druckunterschiede beeinflussen außerdem, an welcher Nutflanke der Ring anliegt. Dadurch entsteht ein Strömungswiderstand ähnlich dem einer Labyrinthdichtung. Ein geschlitzter Ring ist jedoch konstruktiv nicht mit einer Labyrinthdichtung mit mehreren Dichtzähnen gleichzusetzen.
Der Ring erfüllt somit zwei zusammenhängende Aufgaben: Er begrenzt den Eintritt von Luft oder Abgas in den Lagerraum und hemmt den Ölfluss in Richtung der beiden Laufräder. Eine flüssigkeitsdichte Barriere bildet er nicht.
Der Versorgungsdruck des Motoröls liegt normalerweise nicht unmittelbar als Druckdifferenz am Ring an. Der größte Teil dieses Drucks wird im Lagersystem abgebaut, bevor das Öl den Ölrücklaufraum erreicht. Wer den am Armaturenbrett angezeigten Öldruck mit dem Ladedruck vergleicht, lässt diesen Unterschied außer Acht.
Unterschied zwischen Verdichter- und Turbinendichtung am Turbolader
An beiden Enden müssen Gas- und Ölströme begrenzt werden, doch die Aufgaben und Temperaturen unterscheiden sich. Als Öldichtung für den Turbo angebotene Teile können einen Dichtring, einen Dichtringträger oder statische Dichtungen umfassen; prüfen Sie, was der Satz tatsächlich enthält.
| Merkmal | Verdichterseite | Turbinenseite |
|---|---|---|
| Position des Dichtrings | Häufig auf einer separaten rotierenden Hülse, einem Bundring oder einem Ölschleuderring | Meist in einer Wellen- oder Nabennut nahe dem Turbinenrad |
| Ölführung | Die Geometrie von Ölschleuderring und Rückwandplatte leitet Öl aus dem Axiallagerbereich ab | Wellenabsätze, Ölabweiser und Rücklaufräume halten Öl vom heißen Dichtring fern |
| Größte Herausforderung | Druckänderungen an der Radrückseite und am Verdichtereintritt | Heißes Abgas, Ablagerungen und thermisch bedingte Bewegungen |
| Bauartabhängige Unterschiede | Ringanzahl, Bundringprofil und Bohrung der Rückwandplatte variieren | Ringanzahl, Nutabmessungen und Hitzeschildanordnung variieren |
Ein Ölschleuderring, auch Flinger genannt, schleudert Öl durch Zentrifugalkraft nach außen. Die umgebenden feststehenden Flächen fangen dieses Öl auf und leiten es zum Rücklauf. So gelangt weniger flüssiges Öl zum Dichtring.
Die Geometrie des Axiallagerrings ist wichtig, weil Absätze, Nuten und Passflächen diese Ölwege mitbestimmen. Je nach Bauart sind Dichtringträger und Ölschleuderring separate Bauteile oder in einem Bauteil vereint. Ein Bundring ist nicht zwangsläufig kompatibel, nur weil er sich auf die Welle schieben lässt.
Verdichterrad: überträgt Wellenleistung auf die Luft.
Lagergehäuse: trägt die geschmierte Rotorbaugruppe.
Turbinenrad: Abgasenergie treibt die Welle an.
Produktfotografie von 2026. Die Nummern kennzeichnen die unten erläuterten Merkmale.
Die Druckverhältnisse ändern sich mit den Betriebsbedingungen
Für die Abdichtung ist der Druck im Dichtungsbereich wichtiger als der angezeigte Ladedruck. Der Druck hinter einem Verdichterrad hängt von der lokalen Luftströmung und der Geometrie ab; er entspricht nicht einfach dem Druck im Ansaugkrümmer.
| Betriebsbedingung | Was sich ändert | Warum die Abdichtung schwieriger wird |
|---|---|---|
| Leerlauf oder geringe Last bei niedrigem Ladedruck | Meist geringerer Druckanstieg im Verdichter und niedrigere Rotordrehzahl | Geringere Unterstützung durch den Druck und schwächere Ölabscheidung durch Zentrifugalkraft |
| Hoher Ansaugwiderstand | Der Druck vor dem Verdichter sinkt | Je nach Bauart können die mit diesem Bereich verbundenen Dichtstellen einer ungünstigeren Druckdifferenz ausgesetzt sein |
| Erhöhter Kurbelgehäusedruck | Der Druck am Rücklaufaustritt steigt und kann sich bis in den Lagerraum auswirken | Geringere treibende Druckdifferenz für den Ölrücklauf und die Rückhaltung des Öls |
| Behinderter Ölrücklauf | Das Öl verlässt das Gehäuse zu langsam | Öl kann sich um einen Ring ansammeln, der den Durchfluss begrenzen soll und nicht für die Abdichtung eines gefluteten Ölsumpfs ausgelegt ist |
Ein niedriger Ladedruck allein bedeutet nicht, dass Öl austritt. Ein intakter Turbolader sollte unter den für ihn vorgesehenen Leerlaufbedingungen arbeiten können. Bei einem ungedrosselten Dieselmotor entsteht zudem nicht automatisch der starke Unterdruck im Leerlauf, wie er bei einem gedrosselten Ottomotor auftritt.
Fällt jedoch der lokale Druck auf der Verdichterseite unter den Druck im Lagerraum, kann an der Dichtstelle vorhandenes Öl nach außen gesaugt werden. Ein hoher Ansaugwiderstand kann dieses Ungleichgewicht verstärken. Gleichzeitig können ein zu langsamer Ölrücklauf oder Kurbelgehäusedruck dazu führen, dass sich mehr Öl am Ring ansammelt. Diese Effekte können zusammenwirken, ohne dass der Ring gebrochen ist.
Bei den meisten Einbauten fließt lufthaltiges Öl durch Schwerkraft zurück. Der Rücklauf muss sowohl Öl als auch verdrängtes Gas ableiten. Entscheidend ist daher seine tatsächliche Durchflusskapazität und nicht allein, ob sich ein Draht hindurchschieben lässt.
Welchen Schutz der Hitzeschild im Turbo bietet
Die Turbine kann Wärme durch Strahlung und Wärmeleitung in das Mittelgehäuse übertragen. Ein innenliegender Hitzeschild und konstruktiv vorgesehene Luftspalte verringern diese Wärmeübertragung im Bereich der Radrückseite und des Lagergehäuses. Die Wärmeleitung durch die Welle und andere metallische Verbindungen verhindern sie nicht vollständig.
Dieser Hitzeschild ist von einer außen angebrachten Isolierdecke für die Turbine zu unterscheiden. Seine Form, Einbaulage und Abstände gehören zur Konstruktion des Turboladers. Er darf nicht weggelassen werden, nur weil sich der Turbo auch ohne ihn zusammenschrauben lässt.
Übermäßige Hitze kann Restöl in der Umgebung der turbinenseitigen Nut und der Rücklaufräume in Ablagerungen umwandeln. Diese können die Beweglichkeit des Rings oder den Ölrücklauf beeinträchtigen. Thermischer Verzug und Änderungen der Betriebsspiele können die Dichtwirkung zusätzlich schwächen.
Sofern vorhanden, bietet die Wasserkühlung des Mittelgehäuses eine weitere Möglichkeit zur Wärmeabfuhr. Erhalten Sie bei der Überholung den vorgeschriebenen Hitzeschild, die vorgegebenen Abstände und die vorgesehenen Kühlmaßnahmen, statt den Hitzeschutz als optionale Ausstattung zu behandeln.
Öl kann auf mehreren Wegen austreten
Öl im Verdichtergehäuse zeigt nicht, an welcher Stelle es genau austritt. Berücksichtigen Sie bei der Zerlegung die möglichen Austrittswege:
- Am verdichterseitigen Dichtring vorbei: Öl kann die Engstellen an Ring, Nut und Bohrung passieren, in den Raum hinter dem Verdichterrad gelangen und anschließend in die Verdichterluftströmung eintreten.
- Entlang interner Passungsspalte: Bei manchen Bauarten kann Öl durch die Passungsspalte zwischen Welle und Hülse oder in der Radbohrung zum Radeintritt gelangen und dabei die Hauptdrosselstelle des äußeren Dichtrings umgehen.
- In Richtung Turbinenrad: Öl kann an den Einrichtungen zur Ölrückhaltung und am turbinenseitigen Dichtring vorbei in den Heißgasstrom gelangen.
- An einer statischen Verbindungsstelle: Ein beschädigter O-Ring der Rückwandplatte oder eine andere statische Dichtung kann unabhängig von der Wellenabdichtung undicht sein.
Diese Wege erklären, warum ein neuer Ring eine verschlissene Bohrung, eine beschädigte Passfläche oder eine falsche Hülse nicht ausgleichen kann.
Wie werkseitige Ölleckageprüfungen den Betrieb nachbilden
Eine aussagekräftige Ölleckageprüfung bildet Bedingungen nach, die das gesamte Dichtsystem beeinflussen. Je nach Hersteller und Prüfziel kommt dafür ein Motor oder eine spezielle Prüfvorrichtung zum Einsatz, die die Baugruppe in Rotation versetzt und definierte Öl- und Gasbedingungen herstellt.
Die werkseitigen Verfahren unterscheiden sich. Eine Validierungsprüfung während der Entwicklung entspricht nicht zwangsläufig der Serienprüfung, die an jedem einzelnen Turbolader durchgeführt wird.
| Kontrollierter Faktor | Was die Prüfung bewertet |
|---|---|
| Öltemperatur und Ölversorgung | Leckage bei definierter Viskosität sowie festgelegtem Durchfluss und Druck |
| Rotordrehzahl und Gasdrücke | Verhalten der Abdichtung unter vorgegebenen Betriebsbedingungen |
| Ansaugwiderstand oder Betrieb bei geringer Last | Empfindlichkeit gegenüber ungünstigen Druckverhältnissen auf der Verdichterseite |
| Ausführung des Ölrücklaufs und Austrittsdruck | Ob die Ölabfuhr den vorgesehenen Einbaubedingungen entspricht |
| Prüfdauer und Kontrollmethode | Reproduzierbarer Nachweis von Öl, das in einen der beiden Gasströmungswege gelangt |
Techniker kontrollieren festgelegte Bereiche oder fangen mitgerissenes Öl auf und messen dessen Menge. Anschließend vergleichen sie die Ergebnisse mit den geltenden Abnahmekriterien.
Da die Abdichtung eines Turboladers von Rotation, Ölrücklauf und Druckverhältnissen abhängt, ist das Einfüllen von Öl in eine stillstehende Rumpfgruppe keine gleichwertige Prüfung. Auch ein erfolgreicher Wuchtlauf bei hoher Drehzahl allein belegt nicht, wie dicht die Einheit unter allen Betriebsbedingungen ist.
Dichtungen am Diesel-Turbolader wechseln: das Dichtsystem erhalten
Ein Reparatursatz liefert Ersatzteile; er stellt verschlissene Dichtflächen nicht wieder her. Entnehmen Sie die erforderlichen Maße und Einbauvorgaben den Serviceunterlagen für die genaue Turboladerausführung einschließlich ihres Änderungsstands.
- Das Stoßspiel am Turbolader-Dichtring korrekt messen. Prüfen Sie das Stoßspiel des in die vorgeschriebene Bohrung eingesetzten Rings sowie das Nutspiel und den Zustand der Bohrung. Die sichtbare Öffnung eines nicht eingebauten Rings entspricht nicht seinem Stoßspiel im eingebauten Zustand. Ein zu geringes Stoßspiel kann sich bei Erwärmung vollständig schließen; ein zu großes vergrößert den Leckageweg. Übernehmen Sie keine Grenzwerte von einer anderen Turboladerbaureihe.
- Die vorgeschriebene Ausrichtung einhalten. Einige Ringe besitzen richtungsabhängige Merkmale, andere nicht. Befolgen Sie die Vorgaben zur Ausrichtung der Ringflächen, zur Lage des Ringstoßes und zur Anordnung mehrerer Ringe. Eine feste, für alle Bauarten gültige Uhrposition gibt es nicht.
- Den Ring beim Einbau schützen. Verwenden Sie das vorgeschriebene Verfahren, damit der Ring nicht übermäßig aufgespreizt oder verdreht wird und kein Ringende an einer Bohrungskante hängen bleibt. Vergewissern Sie sich, dass er richtig sitzt.
- Die Geometrie erhalten. Prüfen Sie Nutflanken, Trägerflächen, Bundringflächen und Dichtbohrungen auf Verschleiß oder Ablagerungen. Verbreitern Sie keine Nuten und polieren Sie kein Material ab, um den Einbau zu erleichtern.
- Dichtmittel fernhalten. Tragen Sie niemals RTV-Dichtmasse oder andere Dichtmittel auf Ringe, Nuten oder innere Ölführungsflächen auf. Verwenden Sie die vorgeschriebenen statischen Dichtungen und Flachdichtungen; überschüssiges Dichtmittel kann Ölkanäle verstopfen.
- Die Baugruppe vollständig wiederherstellen. Bauen Sie den richtigen Ölschleuderring, die passenden Axiallagerbauteile, die Rückwandplatte und den Hitzeschild ein. Führen Sie anschließend die vorgeschriebenen Spielprüfungen und Auswuchtverfahren durch.
Häufige Fragen
Sind diese Ringe mit Motorkolbenringen identisch?
Nein. Beide beruhen auf dem Prinzip eines geschlitzten Rings. Abmessungen, Werkstoffe, Vorspannung und Funktionsflächen sind jedoch speziell auf den Turbolader abgestimmt. Verwenden Sie den vorgeschriebenen Ersatzring.
Sollte sich der Ring mit der Welle drehen?
In vielen gängigen Bauarten bleibt der Ring in der Gehäusebohrung weitgehend unbewegt, während sich die Welle oder der Bundring in ihm dreht. Beachten Sie die bauartspezifischen Servicevorgaben.
Beweist Öl im Verdichter einen defekten Dichtring?
Nein. Öl kann über die Kurbelgehäuseentlüftung oder einen anderen internen Weg dorthin gelangen. Allein anhand der Fundstelle des Öls lässt sich ein defekter Ring nicht eindeutig als Ursache bestimmen.
Kann ich einen Ersatzring passend feilen?
Bearbeiten Sie einen Ersatzring nicht nach, es sei denn, die Herstellervorgabe verlangt dies ausdrücklich. Stoßspiel, Vorspannung und Nutspiel wirken zusammen; ein Ring, der angepasst werden muss, kann das falsche Bauteil sein.
Sollte ich einen beschädigten Hitzeschild ersetzen?
Ja. Verwenden Sie das richtige Ersatzteil und stellen Sie die vorgeschriebenen Abstände wieder her. Den Hitzeschild nur so zurechtzubiegen, dass er genügend Freiraum hat, kann die thermische Abschirmung verändern oder Kontakt mit rotierenden Teilen verursachen.
Können neue Turbodichtungen jede Ölleckage beheben?
Nein. Neue Ringe können weder eine verschlissene Bohrung wiederherstellen noch unausgewogene Druckverhältnisse, einen unzureichenden Ölrücklauf oder nicht zueinander passende Innenteile korrigieren. Setzen Sie das betroffene Dichtsystem instand und prüfen Sie seine Betriebsbedingungen.
Warum werden Turboladerdichtungen undicht?
Turboladerdichtungen können undicht werden, wenn unausgewogene Druckverhältnisse, ein unzureichender Ölrücklauf, verschlissene Dichtflächen oder nicht zueinander passende Bauteile die Ölrückhaltung beeinträchtigen. Der Ring ist nur ein Teil des Dichtsystems, daher kann auch Öl austreten, ohne dass der Ring gebrochen ist. Prüfen Sie den Ölrücklauf, den Kurbelgehäusedruck, die Dichtbohrungen und die Innenteile, bevor Sie von einem defekten Ring ausgehen.
Kann man Turboladerdichtungen wechseln?
Ja. Die Dichtringe eines Turboladers lassen sich mit den vorgeschriebenen Ersatzteilen und nach den Servicevorgaben für die genaue Turboladerausführung ersetzen. Prüfen Sie das Stoßspiel des Rings im eingebauten Zustand, das Nutspiel und den Zustand der Bohrung und führen Sie die vorgeschriebenen Spielprüfungen und Auswuchtverfahren durch. Neue Ringe können weder verschlissene Dichtflächen wiederherstellen noch einen unzureichenden Ölrücklauf oder unausgewogene Druckverhältnisse korrigieren.
Wenn Sie Unterstützung bei der Auswahl passender Bauteile für Turboladerdichtungen oder eines Reparatursatzes benötigen, wenden Sie sich mit der Turboladerteilenummer und den Motordaten an LeadTurbo.
