Was ist ein Turbolader? Lernen Sie die Betriebsbedingungen eines Turboladers in einem Verbrennungsmotor kennen

Der Name selbst deutet darauf hin, dass der Zweck der Turbine die Verdichtung ist. Luft wird benötigt, um den Kraftstoff zu entzünden, daher beeinflusst der Turbolader den Luftzug der in den Brennraum eintretenden Luft. Was bedeutet der Anstieg des Luftdrucks? Dadurch ist es möglich, eine große Menge Kraftstoff zu verbrennen, was bedeutet, die Motorleistung zu erhöhen. Aber das ist nicht die einzige Funktion, die die Turbine erfüllt. Erfahren Sie mehr über Kfz-Turbolader!

Wie ist eine Turbine aufgebaut?

Wer verstehen will, wie eine Turbine funktioniert, muss wissen, wie sie funktioniert. Es ist in zwei Teile unterteilt, die als:

• Kalt;
• heiß.

Der heiße Teil besteht aus einem Turbinenrad, das von Abgasen angetrieben wird, die bei der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches entstehen. Das Laufrad ist in einem Gehäuse untergebracht, das an dem Abgaskrümmer des Motors befestigt ist. Die kalte Seite besteht ebenfalls aus einem Laufrad und einem Gehäuse, in das Luft aus dem Luftfilter gedrückt wird. Beide Rotoren sind auf demselben Verdichterkern angeordnet.

Auch die Birne auf der kalten Seite ist ein wichtiger Bestandteil. Die Stange schließt das Auslassventil, wenn der maximale Ladedruck erreicht ist.

Betrieb eines Turboladers in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor

Unter der Wirkung des Rauchgasimpulses wird der Rotor auf der heißen Seite beschleunigt. Gleichzeitig wird der am anderen Ende des Kerns befindliche Rotor in Bewegung gesetzt. Ein Turbolader mit fester Geometrie ist vollständig vom Impuls der Abgase abhängig. Je höher die Motordrehzahl, desto schneller drehen sich die Rotoren. Bei neuen Konstruktionen wirkt sich die Beweglichkeit der Laufschaufeln der Turbine aus. Das Verhältnis von Ladedruck zu Motordrehzahl nimmt ab. So stellt sich der Boost bereits im unteren Drehzahlbereich ein.

Turbolader - Funktionsprinzip und Wirkung auf den Motor

Was ist möglich, wenn Druckluft in den Brennraum gelangt? Wie Sie wissen, je mehr Luft, desto mehr Sauerstoff. Letzteres an sich hat keinen Einfluss auf die Leistungssteigerung des Aggregats, zusätzlich gibt die Motorsteuerung bei jedem Nachfüllen auch eine erhöhte Kraftstoffdosis aus. Ohne Sauerstoff könnte es nicht verbrannt werden. Somit erhöht der Turbolader die Leistung und das Drehmoment des Motors.

Turbolader – wie funktioniert die kalte Seite?

Woher kommt dieser Name? Ich betone, dass die in den Ansaugkrümmer eintretende Luft kalt ist (oder zumindest viel kälter als die Abgase). Anfangs bauten die Konstrukteure Turbolader nur in Motoren ein, die Luft direkt aus dem Filter in den Brennraum drückten. Es wurde jedoch festgestellt, dass es sich erwärmt und die Effizienz des Geräts abnimmt. Daher musste ich ein Kühlsystem und einen Ladeluftkühler einbauen.

Wie funktioniert ein Ladeluftkühler und warum wird er verbaut?

Der Kühler ist so konstruiert, dass der durch seine Lamellen strömende Luftstrom die in ihn eingeblasene Luft kühlt. Die Gasmechanik beweist, dass die Luftdichte von der Temperatur abhängt. Je kälter es ist, desto mehr Sauerstoff enthält es. Dadurch kann auf einmal mehr Luft in den Motorraum gedrückt werden, die für die Zündung notwendig ist. Ab Werk war der Ladeluftkühler meist im Radkasten oder im unteren Teil der Stoßstange montiert. Es wurde jedoch beobachtet, dass es die besten Ergebnisse liefert, wenn es vor einem Flüssigkeitskühler platziert wird.

Wie funktioniert ein Dieselturbolader – ist er anders?

Kurz gesagt - nein. Sowohl Selbstzündungs- als auch Ottomotoren erzeugen Abgase, sodass ein Turbolader in einem Benzin-, Diesel- und Gasmotor auf die gleiche Weise funktioniert. Die Verwaltung kann jedoch unterschiedlich sein:

• Bypass-Ventil;
• Unterdruckregelung (zB Ventil N75);
• variable Position der Klingen. 

Der Rotationsbereich der Turbine in einem gegebenen Motor kann sich ebenfalls unterscheiden. Bei Diesel und kleinen Benzinern ist der Anstieg bereits im unteren Drehzahlbereich spürbar. Ältere Typen von Benzinautos erreichten oft den maximalen Ladedruck bei 3000 U/min.

Neue Kfz-Turbolader und ihre Ausstattung in Pkw

Bis vor kurzem war der Einsatz von mehr als einem Turbolader pro Motor nur Hochleistungsmotoren vorbehalten. Daran ist nun nichts Ungewöhnliches, denn bereits vor 2000 wurden Konstruktionen mit zwei Turbinen für den Masseneinsatz hergestellt (z. B. der Audi A6 C5 2.7 Biturbo). Größere Verbrennungsanlagen beherbergen oft zwei Turbinen unterschiedlicher Größe. Einer von ihnen treibt den Motor mit einer niedrigeren Drehzahl an, der andere sorgt mit einer höheren Drehzahl für Schub, bis der Drehzahlbegrenzer abläuft.

Der Turbolader ist eine großartige Erfindung und es lohnt sich, sich darum zu kümmern. Es wird mit Motoröl betrieben und erfordert eine ordnungsgemäße Wartung. Das ist nicht nur beim schnellen Fahren, Beschleunigen oder der Leistungssteigerung im Auto sinnvoll. Es ist sehr praktisch. Sie können den Kraftstoffverbrauch senken (Sie müssen die Motorleistung nicht erhöhen, um mehr Leistung und Effizienz zu erzielen), Rauch beseitigen (insbesondere Diesel) und die Leistung im entscheidenden Moment erhöhen (z. B. beim Überholen).