Turbolader

Das Prinzip des Turboladers, auch Abgasturbolader oder kurz Turbo genannt, ist relativ einfach und existiert bereits seit 1905. Dabei werden Druck- und Bewegungsenergie der Abgase genutzt, um die Leistung und die Effizienz eines Verbrennungsmotors zu erhöhen. kfzteile24 arbeitet eng mit den deutschen Turbolader-Vertriebspartnern Motair und BTS Turbo zusammen, sodass Sie bei uns alle Turboladermarken wie Garret, Schwitzer, Mitsubishi, Holset oder IHI finden. Das Know-How der Serienhersteller spiegelt sich in der Qualität der Turbolader wieder und kommt Ihnen zugute.

Aufbau und Funktion eines Turboladers

Ein Turbolader besteht grundsätzlich aus einem Turbinenrad, das über eine Welle ein Verdichterrad antreibt. Dieses sogenannte Laufzeug ist der sprichwörtliche Dreh- und Angelpunkt eines Turboladers und erreicht je nach Ausführung 50.000 - 400.000 U/min. Druck- und Bewegungsenergie des aus dem Motor strömenden Abgases werden teilweise durch das Turbinenrad in eine Drehbewegung umgewandelt, die wiederum das Verdichterrad im Ansaugtrakt befähigt, dort die Luft zu komprimieren. Der Vorteil von verdichteter Luft ist die größere Luftmasse, sodass mehr Kraftstoff verbrannt und dadurch die Leistung des Motors erhöht werden kann. Die Verdichtung der Frischgase geht aber ähnlich wie bei einem Kompressor mit einer Erwärmung der Luft einher, sodass die Temperatur der Ladeluft noch durch einen Ladeluftkühler verringert werden muss, um die gewünschte Leistungssteigerung zu erzielen.

Turboloch und Ladedruckregelung eines Turboladers

Ein Turbolader erzielt eine spürbare Wirkung meist erst bei mittleren und hohen Drehzahlen und reagiert zudem oftmals mit einer leichten Verzögerung auf schnelle Änderungen der Gaspedalstellung. Der Grund hierfür liegt in der Massenträgheit der Abgase, die schnellen Lastwechseln nicht folgen können. Im Gegensatz zu Kompressorsystemen arbeiten Turbolader aber nahezu verlustfrei, da die notwendige Antriebsenergie praktisch als Abfall ohnehin vorliegt. Ein Kompressor kann hingegen den Überdruck der Ladeluft bereits bei geringen Drehzahlen zur Verfügung stellen, bezieht die Leistung allerdings direkt vom Motor (über Zahnriemen, Keilrippenriemen, Steuerketten oder Zahnräder).

Turbolader-Systeme erzielen insgesamt allerdings einen höheren Wirkungsgrad. Da sich der Ladedruck jedoch in Abhängigkeit zur Drehzahl erhöht, muss der Abgasturbolader reguliert werden, um zum einen die zulässigen Ladedrücke nicht zu übersteigen und den Motor nicht zu gefährden und zum anderen auch den Turbolader nicht mit unzulässigen Drehzahlen zu betreiben und dessen Lager zu schonen. Im Zuge der Ladedruckregulierung kommen Ladedruckventile zum Einsatz, die elektro-pneumatisch mittels Steuergerät arbeiten. Wird der Druck zu hoch, öffnet sich ein Bypass, der einen Teil der Abgase am Turbinenrad vorbeiführt. Das Bypassventil und seine Komponenten sind starken Belastungen ausgesetzt und störanfällig. Um auch bei niedrigen Drehzahlen möglichst schnell einen Ladededruck aufbauen zu können, verwendet man sogenannte VTG (Variabel Turbinengeometrie) Turbolader. Durch die Verstellmöglichkeit der Leitschaufeln kann sich der Ladedruck optimal aufbauen und so dem sogenannten Turboloch entgegengewirken. Eine Überlastung im hohen Drehzahlbereich lässt sich ebenfalls verhindern.

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