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Wie funktioniert eigentlich? - Der Turbolader

  • In AUTO
  • 26. April 2024, 14:24 Uhr
  • Holger Holzer/SP-X
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Der Turbolader kitzelt mehr Leistung aus dem Hubraum Foto: Renault

Ursprünglich sollte er vor allem für möglichst viel Power und stärkere Fahrleistungen sorgen. Mittlerweile ist die Hauptmission des Turbos eine andere.

Kaum ein Verbrennerauto wird heute mehr ohne Turbo verkauft. Der vom Abgasstrom angetriebene Lader verbessert die Leistungsausbeute, wird aber heute vor allem zum Spritsparen eingesetzt.

Verbrennungsmotoren erzeugen ihre Kraft durch das Verbrennen von Treibstoff. Das passiert in den Zylindern, und neben Benzin, Diesel oder Gas ist für diese kleinen Explosionen vor allem eins unentbehrlich: Sauerstoff. Der stammt aus der Umgebungsluft, die der Motor klassischerweise selbst durch das Einlassventil in den Zylinder saugt: Der Kolben, der sich in der Brennkammer erzeugt bei seiner Abwärtsbewegung einen Unterdruck, der frische Luft förmlich eingesaugt. Daher kommt auch der Name Saugmotor.

Je mehr Luft bei der Verbrennung zur Verfügung steht, desto höher kann die Leistungsbeute ausfallen. Allerdings ist die Luftmenge, die auf die klassische Weise eingesaugt werden kann, begrenzt. Die Motoraufladung unterstützt den Motor beim Atmen. Der Turbo presst die Frischluft förmlich in den Zylinder und holt aus dem gleichen Hubraum deutlich mehr Power raus. Die Autohersteller nutzten diesen Effekt zunächst vor allem zur Leistungssteigerung bei Sportwagen. Seit der Jahrtausendwende hilft die Aufladung aber vor allem beim Spritsparen: Der Turbo macht durch seinen kräftigenden Effekt große Hubräume überflüssig und senkt so - zumindest theoretisch - den Durst der Aggregate. ,,Downsizing" nennt die Industrie diesen Trend.

Für die Aufladung gibt es im Grunde zwei Möglichkeiten: Den Turbolader oder den Kompressor. Die gängigere Lösung ist der Turbo - mit vollem Namen Abgasturbolader (ATL). Die Bezeichnung macht es deutlich: Er nutzt als Kraftquelle die Abgase, die nach der Verbrennung mit ordentlichem Druck aus den Zylindern rausgepresst werden. Im Abgasstrom sitzt eine kleine Turbine, die von den ausgestoßenen Abgasen angetrieben wird und wiederum mit dem Verdichterrad verbunden ist. Diese zweite Turbine arbeitet genau umgekehrt und presst frische Luft in den Ansaugtrakt.

Vorteil des Abgasturboladers ist, dass anders als beim aktiv angetriebenen Kompressor nicht extra Energie für den Betrieb aufgewendet werden muss. Die Kehrseite der Medaille: Der Turbolader kommt erst so richtig in Fahrt, wenn der Motor eine gewisse Drehzahl erreicht hat und der Abgasstrom kräftig genug ist. Bei niedrigeren Drehzahlen schlägt das sogenannte Turboloch zu - der Motor wirkt in diesem Arbeitsbereich eher schwach, danach folgt ein umso kräftigerer Turbo-Schub, der vor allem bei frühen Turbomotoren plötzlich und heftig einsetzen konnte. Geschmeidiger wird der Vorgang zum Beispiel durch den Einsatz zweier unterschiedlich großer Lader, von denen der kleinere schneller, also schon bei einem schwächeren Abgasstrom, anspricht.

In jüngster Zeit kommt auch noch eine spezielle Variante der Aufladung zum Einsatz: der elektrisch angetrieben Kompressor, der verwirrenderweise auch gerne als E-Turbo bezeichnet wird. Statt über einen Riemen vom Verbrenner wird der Lader in diesem Fall von einem eigenen Elektromotor angetrieben, was deutlich effizienter ist. Voraussetzung dafür ist in der Regel allerdings ein 48-Volt-Bordnetz, das genug Energie bereitstellt, um den Elektro-Lader anzutreiben.    

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