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27.03.2014 - Autor: Ben Mikka Buchner  - Technik



Gastbeitrag: Der Turbolader




Um einen Liter Treibstoff effizient verbrennen zu können werden 14,7kg - also 11.300 Liter Luft verbraucht, denn nur mit viel Sauerstoff kann eine Flamme überleben. Das Prinzip ist uns von Kerzen bekannt, die ausgehen, sobald man ein Glas über sie stülpt.

Ein Nutzfahrzeugmotor, der oft über 400 und teilweise bis zu 750 PS produzieren soll muss bei Volllast dementsprechend viel Treibstoff verbrennen, um diese Leistungen zu erzielen. Das heißt er braucht auch große Mengen Luft. In den 60ern bis 70ern wurden deswegen die Hubräume der Motoren immer größer, man denke nur mal an die riesigen V10 Motoren von Mercedes, die im Typ 1632 verbaut wurden. Dadurch, dass mit einer Umdrehung des Motors nicht nur sechs Mal (wie in einem Sechszylinder) sondern zehn Mal jeweils eine Ladung Luft pro Zylinder herangeschafft wird, waren Leistungen von über 300 PS realisierbar.

Diese Motoren waren nicht nur laut, schwer und groß sondern auch sehr durstig weil sie stets bei hohen Drehzahlen gefahren werden mussten, um angemessene Fahrleistungen zu erbringen. Da noch mehr Hubraum keine Verbesserung versprach, kam man auf die Idee, anstelle den Hubraum zu vergrößern lieber den Luftdruck zu erhöhen. Hier kam der Turbolader ins Spiel.

Der Turbolader besteht im Grunde genommen aus zwei Turbinen. Eine Turbine wird im Abgasstrahl so positioniert, dass sie durch den Abgasdruck angetrieben wird. Sie ist über eine Welle mit einer zweiten Turbine verbunden. Diese zweite Turbine pumpt nun stets Luft in den Motor. Wenn der Fahrer also Gas gibt erzeugt der Motor mehr Abgase, die Abgasturbine wird schneller, beschleunigt die Frischluftturbine, die dann eine kräftige Ladung Luft zur Verbrennung bereitstellt.

Angenommen der Motor würde nun mit doppeltem Luftdruck „aufgeladen“ werden, so könnte die Hälfte des Hubraums eingespart werden. Ein großer Zehnzylinder könnte einfach durch einen deutlich kleineren Sechszylinder abgelöst werden, der durch den höheren Ladedruck die gleiche Leistung liefert. Das spart Treibstoff.

Da ein moderner Turbo besonders dann zum Angriff bläst, wenn dem Motor große Leistungen abgefordert werden, ist er immer dann an seinem lauten Pfeifton zu hören, wenn der Fahrer beschleunigt oder hohe Leistungen am Berg abruft.

Zusammenfassung:
- Der Turbolader pumpt durch die Turbine Frischluft in den Motor
- Durch den höheren Ladedruck braucht der Motor weniger Hubraum.

Positiv:
- Die Turbolader Technologie spart über verschiedene Arten Betriebskosten: Reduzierte Drehzahlen, geringerer Hubraum, verminderte Motorgröße und leichteres Gewicht.

Negativ:
- Der Turbolader reagiert nicht sofort, dadurch braucht der Motor einige Sekunden bis er seine volle Leistung erreicht. Das „Turboloch“ entsteht.
- Der Turbolader kann bei Überbeanspruchung und falscher Bedienung überlastet werden und somit überhitzen. Im Fahrerjargon wurde der Turbo „durchgeheizt“.
- Durch den hohen Ladedruck kann sich die Lebensdauer des Motors verringern.

Wer mehr erfahren will:
Zusatzwissen und Tricks für das Fahren mit einem Turbomotor




Ben Mikka Buchner 

Der Schüler ist seit seinem dritten Lebensjahr als Beifahrer auf den Fahrzeugen der familieneigenen Spedition unterwegs. Entsprechend früh fand er sein Interesse an der Bedienung der Sattelzüge. Besonders interessiert den Technik-Fan die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine.


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