Der Turbolader

Geschichte und Funktion

Erfindung / Entwicklung

1905 meldete der Schweizer Dr. Alfred Büchi ein Patent über die sog. Gleichdruck- oder auch Stauaufladung an und gilt als Erfinder des Turboladers bzw. Abgasturboladers.

 

Fahrzeuge

Der wirkliche Durchbruch der Abgasturboaufladung im Pkw gelang mit der Einführung der ersten aufgeladenen Dieselmotoren im Mercedes Benz 300 SD im Jahre 1978 und 1981 im VW Golf Turbodiesel. Mit Hilfe des Turboladers konnten der Wirkungsgrad des Pkw-Dieselmotors erhöht und die Fahrleistungswerte des Ottomotors annähernd erreicht werden. Zugleich wurden die Schadstoffemissionen verringert.

 

Aufgabe

Der Turbomotor hat im Vergleich zu einem gleich starken Saugmotor einen geringeren Verbrauch, da ein sonst nicht genutzter Teil der Abgasenergie zur Leistung des Motors beiträgt. Durch den kleineren Hubraum sind sowohl die Reibungs- und Wärmeverluste als auch der benötigte Einbauraum und die Lärmentwicklung geringer. Das Leistungsgewicht (kg/kw) ist deutlich niedriger und der Drehmomentverlauf kann optimiert werden. Turbodieselmotoren können mit einem Luftüberschuss betrieben werden, dadurch können sie schadstoffarmer und verbrauchsgünstiger betrieben werden.

 

Funktionsweise

Bei der Abgasturboaufladung wird ein Teil der an sich verlorenen Abgasenergie zum Antrieb einer Turbine genutzt. Auf der Welle der Turbine sitzt ein Verdichter, der die Verbrennungsluft ansaugt und sie dem Motor verdichtet zu führt. Eine mechanische Kopplung mit dem Motor besteht nicht.

 

Unterschied zum mechanischen Lader

Bei der mechanischen Aufladung wird die Verbrennungsluft durch einen Kompressor vorverdichtet, der vom Motor angetrieben wird. Die erreichte Leistungssteigerung wird dabei zum Teil durch die hohe Antriebsleistung des Kompressors wieder aufgezehrt.