Turbolader:
Mehr als heiße Luft
Wer das Wort Turbo hört, denkt eher an röhrende Rennmotoren als an umweltfreundliches Fahren. Die Formel 1, andere Rennsportserien und der Sportwagenbau haben das Image des Leistungsverstärkers lange Zeit geprägt. Dabei spielt der Abgasturbolader eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor emissionsärmer zu konstruieren. Das Stichwort lautet hier: Downsizing.
Der Turbo: Das Prinzip
Egal, ob Diesel- oder Ottomotor, als Schiffs- oder Motorradantrieb, jeder Turbolader dient einem einzigen Zweck, der Leistungssteigerung. Saugermotoren geraten an ihre Leistungsgrenzen, weil dem Motor ab einer bestimmten Drehzahl nicht mehr genügend Luft zur Verbrennung zur Verfügung steht. Der Turbolader besitzt ein Turbinenrad, dass von den Motorabgasen in Bewegung gesetzt wird. Ein Verdichter, der hinter der Turbine sitzt, erzeugt durch diese Bewegungsenergie einen Überdruck, mit dessen Hilfe der Turbo der Brennkammer des Motors vermehrt Luft bzw. Sauerstoff zuführt. Nun kann mehr Kraftstoff verbrannt werden und die Leistung des Motors steigt. Durch den Prozess steigt allerdings auch die Lufttemperatur an. Warme Luft kann weniger Sauerstoff binden. Aus diesem Grund besitzen die neueren Modelle einen Ladeluftkühler, um den Sauerstoffgehalt möglichst hoch zu halten.
Eine besondere Eigenart des Turboladers sind die immens hohen Umdrehungen der Turbinenräder, die bei knapp 300.000 U/min liegen können. Der hohen Belastung der beteiligten Baugruppen wird mit dem Einbau moderner Materialien wie Keramikkugellagern und einer speziellen Wasserkühlung begegnet.
Vor- und Nachteile des Turboladers
Die Schwächen des Turbos liegen in erster Linie in den hohen Ansprüchen, die ein Turbomotor an das Material stellt. Die thermische Belastung wie die kinetische Energie machen eine ganze Reihe an zusätzlicher Stabilisation für die Baugruppen des Antriebstrangs notwendig. Dieser Aufwand schlägt sich in einem größeren Gewicht des Fahrzeugs sowie einem höheren Preis nieder. Die Stärke des Turbos kann gleichzeitig für einen emissions- und verbrauchsärmeren Betrieb genutzt werden. Die Leistungssteigerung macht den Einsatz kleinerer Motoren bei gleicher Leistung möglich, wobei sich die Verkleinerung (Downsizing) in geringerem Hubraum oder der Verwendung weniger Zylinder zeigt. Dazu sorgt der Turbo für eine saubere Verbrennung.
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