Funktionsweise eines Turboladers im Motor

Wenn man ein Auto sieht, das mit „Turbolader“ beworben wird,

hat jeder das allgemeine Gefühl, dass es sich um einen stärkeren Motor handelt, der auf irgendeine Weise zusätzliche Leistung bringen kann, aber man weiß vielleicht nicht genau, wie dieser Zauber funktioniert.

Wie ein Turbolader funktioniert

---

In einem Standardverbrennungsmotor ist der Luftstrom tatsächlich der wichtigste Faktor für die Motorleistung. Normalerweise saugt ein laufender Motor durch die Abwärtsbewegung der Kolben Luft in die Zylinder des Motors. Die Luft vermischt sich mit Kraftstoff, und das entstehende Gemisch wird gezündet, um Energie zu erzeugen. Wenn man das Gaspedal tritt, führt man dem Motor nicht wirklich flüssigen Kraftstoff zu, sondern lässt mehr Luft einströmen, die wiederum verdampften Kraftstoff ansaugt und so Leistung erzeugt.

Ein Turbolader ist eine mechanische Vorrichtung, die von Abgasen angetrieben wird und die Motorleistung steigert, indem sie mehr Luft in den Motor drückt. Ein Turbolader verwendet ein Paar fächerförmiger Gussteile, die auf einer gemeinsamen Welle montiert sind. Eine Seite (Turbine genannt) ist mit dem Abgassystem verbunden, die andere Seite (Verdichter) mit dem Ansaugsystem des Motors. Der Abgasstrom dreht die Turbine, die wiederum den Verdichter antreibt. Der Verdichter drückt Luft mit einer höheren Geschwindigkeit in den Motor, als der Motor allein ansaugen könnte. Ein größeres Luftvolumen kann sich mit mehr Kraftstoff vermischen und erhöht so die Leistung.
Turbo

Damit ein Turbolader richtig funktioniert, muss genügend Abgasdruck vorhanden sein, um die Turbine zu drehen („hochzufahren“). Dies geschieht erst, wenn die Motordrehzahl 2000 bis 3000 Umdrehungen pro Minute (U/min) erreicht. Diese Verzögerung, bis der Motor die erforderliche Drehzahl erreicht, wird als Turboloch bezeichnet. Sobald der Turbolader hochgefahren ist, seien Sie gewarnt – normalerweise kommt es zu einem starken Leistungsschub, manchmal begleitet von einem pfeifenden Geräusch wie bei einem Düsentriebwerk.

Welche Autos verwenden Turbolader?

Früher wurden Turbolader nur in Sportwagen verwendet, um ihnen einen zusätzlichen Kick zu verleihen. Sedem die Regierungen jedoch strengere Kraftstoffverbrauchsstandards vorschreiben, wenden sich viele Autohersteller kleineren, turboaufgeladenen Motoren zu, um größere, durstigere Motoren zu ersetzen. Ein Turbolader ermöglicht es einem kleineren Motor, bei Bedarf die Leistung eines größeren Motors zu erbringen, aber wenn die Nachfrage gering ist (wie beim Cruisen auf der Autobahn), verbraucht der kleinere Motor weniger Kraftstoff. Traditionell benötigen turboaufgeladene Motoren Kraftstoff mit hoher Oktanzahl, daher verwenden viele dieser sparsamen Turbomotoren Direkteinspritzung, um die Verwendung von günstigem 87-Oktan-Benzin zu ermöglichen. Denken Sie daran, dass Ihr Kraftstoffverbrauch von Ihren Fahrgewohnheiten abhängt: Wenn Sie stark aufs Gas treten, wird ein kleiner Turbomotor genauso viel Kraftstoff verbrauchen wie ein großer Motor.

Die meisten Dieselmotoren verwenden Turbolader. Diesel sind bei niedrigen Drehzahlen stark, aber bei hohen Drehzahlen kraftlos; ein Turbolader verleiht einem Dieselmotor eine breite, flache Leistungskurve und macht ihn so besser für Personenkraftwagen geeignet. Im Gegensatz zu Benzinmotoren sind Diesel in der Regel sparsamer, wenn sie mit einem Turbolader ausgestattet sind.
Turbolader vs. Kompressor

Eine ähnliche Art von Vorrichtung wird Kompressor genannt. Anstatt eine von Abgasen angetriebene Turbine zu verwenden, wird ein Kompressor mechanisch vom Motor angetrieben – normalerweise durch einen Riemen, manchmal durch Zahnräder. Ein Kompressor hat den Vorteil, dass er das Turboloch beseitigt, aber da er viel Leistung benötigt, um sich zu drehen, erzeugt er nicht immer den gleichen Netto-Leistungsgewinn wie ein Turbolader. Kompressoren werden häufig in Drag-Racern verwendet, die viel Leistung bei niedrigen Drehzahlen erzeugen müssen. Der schwedische Autohersteller Volvo kombiniert in seinen Drive-E-Motoren Kompressor- und Turboaufladung.