Wie funktioniert ein Turbolader für das Auto?

1 Antworten

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   BobeleD on Aug 16, 2010

   Der Turbolader dient in einem Auto dazu, die Motorleistung zu erhöhen. Dadurch erhöht sich auch der Wirkungsgrad des Motors. Die Funktionsweise eines Turboladers ist denkbar einfach. Der Turbolader besteht im Grunde genommen nur aus einer Turbine und einem Verdichter, die beide auf einer starren Welle montiert sind. Die Turbine befindet sich im Abgaskrümmer des Motors. Durch den Abgasdruck wird die Turbine in Rotation versetzt. Dabei können sehr hohe Drehzahlen erreicht werden. Turbolader der neuesten Generation erreichen Drehzahlen von knapp 300.000 Umdrehungen pro Minute. Deshalb stellt die Lagerung der Turboladerwelle eine besondere Herausforderung für die Entwickler dar. Heutzutage werden dafür meistens hydrostatische Gleitlager eingesetzt. Bei derartigen Lagern wird zwischen der Welle und der Lagerschale mittels Ölpumpe ein Ölfilm erzeugt. Dadurch kommt es zu keiner direkten Berührung der beiden Elemente. Der Verdichter befindet sich im Ansaugkrümmer und verdichtet die angesaugte Luft. Dabei wird die Luft auch sehr stark erhitzt. Sie kann Temperaturen von 150 Grad Celsius und höher erreichen. Das kann die Effizienz der Verbrennung negativ beeinflussen. Aus diesem Grund sind viele aufgeladene Motoren mit einem sogenannten Ladeluftkühler ausgestattet. Darin wird die Luft etwas abgekühlt. Doch auch der Turbolader selbst muss mitunter gekühlt werden. Das geschieht in der Regel damit, dass das Kühlsystem des Motors auch die Kühlung des Turboladers mit übernimmt.

   Der Nachteil eines Turboladers besteht darin, dass es insbesondere im unteren Drehzahlbereich zu einer verzögerten Beschleunigung kommt. Fachleute sprechen in diesem Fall vom „Turboloch“. Deshalb ist eine Ladedruckregelung erforderlich. Dazu verwendet man einen Turbolader, der etwas kleiner dimensioniert ist. Dadurch erreicht er bereits bei niedrigen Drehzahlen eine hohe Verdichtung der Ansaugluft. Damit es bei höheren Drehzahlen nicht zu einem übermäßigen Druck im Verbrennungsraum des Motors kommt, ist der Ansaugkrümmer mit einem Überdruckventil versehen. Das ist natürlich keine optimale Lösung, da auf diese Weise eine Menge Energie verloren geht und sich die Drehzahl des Turboladers noch mehr erhöht. Deshalb wird das sogenannte Bypass-Verfahren von den Herstellern favorisiert. Bei diesem Verfahren befindet sich im Abgaskrümmer ein Ventil, welches die Abgase bei hohen Drehzahlen an der Turbine vorbei leitet. Bei modernen Motoren wird der Ladedruck elektronisch geregelt. Bei dieser Variante sind die Schaufeln des Turbinenrades verstellbar, sodass sie exakt an alle Betriebsbedingungen angepasst werden können. Die elektronische Ladedruckregelung ist zwar die aufwendigste, aber auch die effektivste Regelung.

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