Abgasturbolader

Warum ist die Abgasturboladung besonders bei Dieselmotoren so stark verbreitet?

Im Vergleich zum Ottomotor machen das niedrige Drehzahlniveau und die geringeren Abgastemperaturen die Anpassung des Abgasturboladers an das Motorkennfeld einfacher, die Materialauswahl kostengünstiger. Der Dieselmotor kann ohne Turbolader  in der Leistung mit dem Benzinmotor nicht mithalten. Die neuen kompakten Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) sind hinsichtlich des Beschleunigungsverhaltens (Rauchentwicklung durch verzögertes Ansprechen der Abgasturbine) stark verbessert. Es wird hier der Eintrittsquerschnitt und der Anströmwinkel auf die Abgasturbinenschaufeln in Abhängigkeit von Motorparametern verändert. Dies wird meist mit verstellbaren Leitschaufeln erreicht - oder mit einem Schieber der den Eintrittsquerschnitt mehr oder weniger abdeckt.

Es gibt aber auch schon Abgasturbolader mit Hilfs-Elektroservomotor, oder mit Hilfsölturbine, der das Laufzeug zusätzlich beschleunigt und so das "Turboloch" (kurzzeitiger Luftmangel durch Förderverzögerung des Laders bedingt durch die Massenträgheit des Laufzeuges) verhindert.

Die neuen PKW-HighTech Diesel in V-Bauweise werden auch mit "DoppelTurbo" ausgeführt. Zwei kleine ATL´s für je eine Zylinderreihe ergeben ein sehr gutes Ansprechverhalten und damit gute, weitgehend rauchfreie Fahrzeugbeschleunigung.

Was beim Umgang mit Turboladern beachtet werden sollte

Der Turbolader ist ein technisch komplexes Bauteil mit exakt aufeinander abgestimmten Komponenten. Wichtig für den Umgang ist deshalb:

Geschultes Werkstattpersonal

Turbolader erreichen Drehzahlen von bis zu 300.000 U/min, ihre Einzelteile werden mit minimalen Fertigungstoleranzen hergestellt. Wartung und Austausch sollten deshalb nur von entsprechend qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Wichtig dabei ist auch die Verwendung von Spezialwerkzeugen und -maschinen, beispielsweise zur Wuchtung.

Nichts am Turbolader verändern

Turbolader sind ab Werk optimal auf den jeweiligen Motorentyp ausgelegt, deshalb sollte an ihnen keine Einstellung verändert werden. Wird beispielsweise der Ladedruck erhöht, kann der Motor heiß laufen mit der Folge, dass Kolben, Zylinderkopf oder Motorlager beschädigt werden.

Das richtige Motoröl verwenden

Wichtig beim Ölwechsel: Verwenden Sie nur das vom Hersteller vorgegebene Motoröl. Abweichungen beispielsweise in der Viskosität können zu einer falschen Schmierung führen und den Turbolader beschädigen.

Die Zulassung beachten

Beim Austausch sollten unbedingt nur Teile und technische Hilfsmittel verwendet werden, die den Anforderungen der Fahrzeug- und Motorenhersteller entsprechen. Ansonsten drohen Leistungsverluste oder gar Motorschäden - und ein Erlöschen von Garantie, Fahrzeugzulassung und Versicherungsschutz.

Was kompetente Werkstätten ihren Kunden mit auf den Weg geben

Hier ein paar Tipps für die Werkstattkunden, die dazu beitragen, eine einwandfreie Funktion des Turboladers sicherzustellen.

Den Turbolader bei der geringsten Anomalität überprüfen lassen

Bei ungewöhnlichen Geräuschen des Turboladers, Öllecks oder Vibrationen muss der Motor sofort abgestellt und überprüft werden. Der Turbolader darf auf keinen Fall weiter beansprucht werden, denn durch die hohen Drehzahlen der rotierenden Teile werden selbst kleine Defekte auf andere Bauteile übertragen und beschädigen diese.

Den Motor nicht sofort auf volle Drehzahlen bringen

Nach dem Anlassen des Motors dauert es etwa 30 Sekunden, bis der volle Ölkreislauf aufgebaut ist. Erst dann darf der Motor auf höhere Drehzahl gebracht werden.

Den Motor nicht gleich abstellen

Ein Motor darf nicht abgestellt werden, wenn er unmittelbar davor mit hoher Drehzahl gelaufen ist. Denn der Turbolader arbeitet dann noch weiter, ohne dass eine ausreichende Schmierung sichergestellt ist. Ein wichtiger Tipp zur Weitergabe an die Werkstattkunden: Bevor der Motor abgestellt wird, sollte er noch ca. 20 Sekunden bei niedriger Drehzahl laufen.

Der Turbolader ist so konstruiert, dass er die Lebensdauer des Motors erreicht. Die notwendige Überwachung beschränkt sich auf wenige periodische Kontrollen, die bei jeder Motoreninspektion vorgenommen werden sollten. Voraussetzung für die Langlebigkeit ist jedoch, dass die Servicevorschriften der Motorenhersteller – z. B. Ölwechselintervalle, Ölfilteranlagen-Wartung, Öldruckkontrolle sowie Reinigung aller Filteranlagen und regelmäßiger, fachgerechter Filterwechsel – genau befolgt werden. Wichtig bei Wartungsarbeiten insbesondere am Luftfiltersystem: Es darf kein Fremdkörper in den Turbolader gelangen!

Leistungsverluste und Störungen – die Ursachen liegen oftmals nicht im Turbolader

Leistungsverluste und Störungen des Motors werden oftmals auf einen defekten Turbolader zurückgeführt, obwohl dieser noch voll funktionsfähig ist.

Wodurch Turboladerschaden entstehen

Defekte am Turbolader haben zumeist eine dieser Ursachen:

Unzureichende Schmierung

Bei mangelnder Schmierung fallen meist die Lager aus, wodurch das Verdichter- und das Turbinenrad an ihren Gehäusen schleifen.

Verschmutztes Öl

Verschmutztes Schmieröl führt zur Riefenbildung an den Wellenzapfen und der Lagerung. Ölbohrungen und Abdichtungen setzen sich zu und verursachen hohe Ölverluste.

Eindringen von Fremdkörpern

Fremdkörper, die beispielsweise über einen defekten Luftfilter eintreten, zerstören das Turbinen- oder Verdichterrad. Die daraus resultierende Unwucht beschädigt die Lagerung des Turboladers.

Kleine Geschichte zum Turbolader

Erfinder: Alfred Büchi

Der Schweizer erhielt am 16. November 1905 das kaiserliche Patent des Deutschen Reichs für seine Erfindung des Turboladers. Genauer gesagt für eine „Verbrennungskraftmaschinenanlage, bestehend aus einem Kompressor (Turbinenkompressor), einem Kolbenmotor und einer dahinter geschaltenen Turbine“ . Der Turbolader war geboren.

Büchi hatte allerdings seine Erfindung nur auf dem Papier, da ihm damals keine geeigneten Werkstoffe zur Verfügung standen. Auguste Rateau stattete 1913 ein Flugzeug mit einem Turbolader aus. Büchi baute 1915 bei der Firma Sulzer in Winterthur den ersten Prototypen eines Dieselmotors mit Turboaufladung für ein Schiff.

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