Wie führen Dieselpartikelfilter (DPF) zu Turboladerausfällen?

Es gibt zahlreiche Artikel und umfangreiche technische Dokumentation darüber,  wie ein fehlerhafter Turbolader einen DPF beschädigen kann, doch sind DPF für deutlich mehr Turboladerschäden verantwortlich, als Ihnen möglicherweise bewusst ist. In diesem Artikel beleuchten wir, welchen Einfluss ein verstopfter DPF auf einen Turbolader haben kann.

DPF (Dieselpartikelfilter) wurden im Januar 2005 in Folge der Abgasnorm Euro 4 eingeführt, die Dieselpartikelgrenzen auf enorm geringe Werte festlegt, um die zulässige Abgabe von Feinstaub in die Atmosphäre zu verringern. Die Reduzierung der Feinstaubmenge aus dem Verbrennungsverfahren auf diesen Wert war technisch nicht möglich, was bedeutete, dass alle Dieselfahrzeuge nach September 2009 mit einem Filter ausgerüstet wurden, um Ruß und andere schädliche Partikel aufzufangen und somit den Eintritt selbiger in die Atmosphäre zu verhindern. Ein DPF kann etwa 85 % der Partikel aus dem Abgas entfernen.

Ein verstopfter DPF hingegen arbeitet deutlich weniger effizient. Zur Entfernung solcher Verstopfungen werden zwei Regenerationsmethoden eingesetzt, die der Entfernung von Rußansammlungen dienen. In neueren Fahrzeugen finden sich Vorrichtungen für aktive Regeneration, die Rußansammlungen durch Kraftstoffeinspritzung nach dem Verbrennungsschritt entfernen. Durch den zusätzlichen Kraftstoff steigt die Abgastemperatur und der Ruß wird verbrannt – es handelt sich hierbei jedoch nur über eine vorübergehende Lösung. Passive Regeneration geschieht automatisch auf Schnellstraßen, da die Abgastemperatur bei hohen Geschwindigkeiten steigt. Zahlreiche Hersteller setzen heute auf die aktive Variante, da viele Autofahrer selten längere Strecken auf der Autobahn zurücklegen, die den DPF reinigen könnten – und Kurzstrecken sind weder für das Abgassystem noch für den Turbolader gut.

Wie wirkt sich ein verstopfter DPF auf den Turbolader aus?

Abgase können durch den verstopften DPF nicht mehr in der erforderlichen Menge ausgestoßen werden. Somit entsteht ein Rückstau und die Abgastemperatur im Turbinengehäuse steigt.

Ein höherer Druck und hohe Abgastemperaturen können sich auf vielerlei Weise auf den Turbolader auswirken und beispielsweise zu Problemen mit Leistungsfähigkeit, Öllecks, Verkohlung von Öl im Turbolader oder Abgaslecks aus dem Turbolader führen.

So erkennen Sie, ob Ihr Turbolader von DPF-Schäden betroffen ist: –

• Eine Verfärbung von Bauteilen der rotierenden Rumpfgruppe (CHRA) zeigt oft, dass Wärme von der Turbinenseite durch die CHRA gedrückt wird. Diese Hochtemperatur in der CHRA wird durch einen Abgasrückstau verursacht: Die Abgase der Verbrennung werden durch die Kolbenringdichtungen in die CHRA gedrückt. Das heiße Abgas verhindert unter Umständen eine effektive Ölkühlung in der CHRA und führt möglicherweise sogar zur Verkohlung des Öls. Somit gelangt weniger Öl in das System, was wiederum zu einer höheren Abnutzung der Lager führt. Dieses Problem wird häufig fälschlicherweise auf unzureichende Schmierung oder verunreinigtes Öl zurückgeführt.

• Rußablagerungen in der Kolbenringnut auf der Turbinenseite, hervorgerufen durch erhöhte Abgastemperaturen.

• In den Verdichter eindringendes Öl in Folge des von der Turbinenseite aus in die CHRA gedrückten Abgases, das wiederum das Öl durch die Öldichtung auf der Verdichterseite drückt.

• Ein verstopfter DPF kann Abgase durch die kleinsten Öffnungen drücken, darunter auch das Spiel des Lagergehäuses am Hebelarm von Turboladern mit variabler Turbinengeometrie oder durch Ablassmechanismen des Turbinengehäuses. Sollte dieser Fall eintreten, behindert Ruß in diesen Bauteilen die freie Bewegung der Hebel, was sich wiederum auf die Leistung des Turboladers auswirkt. In einigen Fällen sind Rußansammlungen auf der Rückseite der Dichtungsplatte zu sehen, durch die die Abgase gedrückt wurden.

• Ausfall des Turbinenrads aufgrund einer Dauerschwingbeanspruchung durch steigende Temperaturen.

Wie können solche Probleme vermieden werden?
Zunächst muss die Fehlerursache gefunden und festgestellt werden, ob den Ausfällen Probleme mit dem DPF zugrunde liegen. Sollte die Rotorenbaugruppe gänzlich unbeschädigt sein und sind auf der Turbinenseite der Rumpfgruppe Anzeichen für Überhitzung zu finden, ist es wahrscheinlich, dass das Problem durch zu hohe Abgastemperaturen verursacht wurde. Umfangreiche Rußablagerungen in den Mechanismen von Turboladern mit variabler Geometrie und an den Hebelarmen weisen auf eine DPF-Verstopfung hin und der Fahrer stellt möglicherweise eine Über- oder Unterfunktion des Turboladers fest.

So vermeiden Sie durch DPF verursachte Turboladerausfälle:

• Kontrolle, ob der DPF verstopft ist
• DPF-Spezialisten um Rat fragen.
• DPF gegen hochwertiges Ersatzteil austauschen – billigere DPF arbeiten oft weniger effizient als das Original. Geringere Effizienz kann zu den gleichen Problemen führen wie ein verstopfter DPF.
• Sollte der DPF verstopft sein, Turbolader-Rumpfgruppe ebenfalls austauschen, um das Entstehen von Öllecks zu verhindern
• Steuerdosen auf vollständige Bewegungsfreiheit prüfen, insbesondere bei elektronischen Modellen, da Innenbauteile möglicherweise abgenutzt sind.

Zuletzt ist zu bedenken, dass es dauert, bis ein DPF verstopft – manchmal sogar Jahre. Ist der Filter jedoch erst einmal verstopft, treten Probleme möglicherweise sehr schnell auf. Untersuchen Sie beim Austausch eines Turboladers den DPF nicht auf Verstopfungen, kann es leicht passieren, dass der Ersatzturbolader nach kurzer Zeit die gleichen Probleme aufweist, da er der gleichen Umgebung ausgesetzt ist wie das ursprüngliche Modell.