2020 Toyota Supra

Es gab eine Zeit, in der die V8 die Oberherrschaft innehatten. Als “Es gibt keinen Ersatz für den Hubraum” an der Stoßstange jedes verchromten Muscle Cars angebracht war. Doch wie Bob Dylan einmal sagte: “Die Zeiten ändern sich”, und in der Automobilwelt bringt dieser Wandel Turbolader mit sich.

Ein Turbolader ist ein System, das einem Motor hilft, durch erzwungene Ansaugung mehr Leistung und Drehmoment zu erzeugen. Im Wesentlichen saugt ein Turbolader Luft an, kühlt sie ab und führt dem Motor dann zwangsweise mehr Luft zu, als er durch seinen Standardeinlass erhalten würde. Das Endergebnis ist viel mehr “Whee!

Dennoch können Turbolader geheimnisvoll sein, und ihr Innenleben kann unergründlich erscheinen, wenn man es nicht vollständig versteht. Das müssen sie aber nicht sein. Mit dem Crack-Informations-Team von The Drive an Ihrer Seite bringen wir Sie vom Schielen auf den Motor und dem falschen Zeigen auf den Anlasser zu über Nacht gelieferten Teilen aus Japan… oder Österreich.

Bereit? Ruhig? Und los!

A turbocharger with wastegate.

Was ist ein Turbolader?

Ein Turbolader ist eine kleine Turbine, die zwischen dem Motor und dem Auspuff sitzt. Neben dem Lufteinlass des Fahrzeugs nutzt ein Turbolader die Abgase, um die Turbine zu drehen, die dann mehr Luft in den Motor Ihres Fahrzeugs drückt und die Leistung des Fahrzeugs erhöht. Ein Turbolader besteht aus vier Teilen, die den Betrieb eines Turboladers ermöglichen. Sie sind:

Turbolader

Der Turbolader selbst ähnelt einer Schnecke und verfügt über einen Lufteinlass, einen Abgaseinlass, zwei verschiedene Laufräder (eine Turbine hinten und ein Verdichter vorne) und einen Ladeluftauslass, der zum Ladeluftkühler führt. Außerdem gibt es eine Schlauchleitung für Öl.

Ladeluftkühler

Um die Temperatur der aus dem Turbolader herausgedrückten Ladeluft zu reduzieren, fängt ein Sekundärkühler oder Ladeluftkühler die Luft ab, bevor sie den Motor erreicht. Er verwendet Kühlmittel als Kühlmittel.

Müllschleuse

Ein Wastegate ist ein Ventil zwischen dem Abgaseinlass und dem Turbolader, das die Turbine umgeht, um den Ladedruck zu regeln.

ECU-Abstimmung

Das elektronische Gehirn eines Turbomotors benötigt eine andere Kalibrierung für Kraftstoff-Luft-Gemische und den Zündzeitpunkt als das eines Autos mit einem Saugmotor. Wenn also jemand einen Turbolader in einen Motor einbaut, der nie für einen Turbolader vorgesehen war, müsste er die elektronische Steuereinheit (ECU) des Motors neu programmieren, damit er richtig funktioniert.

A twin-turbocharged McLaren 720S on El Mirage's dry lakebed.

Typen von Turboladern

Es gibt eine große Vielfalt an Turboladern und turboaufgeladenen Anwendungen. Hier ist ein Überblick über gängige Konfigurationen.

Einzelner Turbolader

Ein einzelner Turbolader ist die gebräuchlichste Art der Turboaufladung. Er verfügt über eine einzige Turbine, und im allgemeinen Verbraucher-Markt wird er in der Regel in mehr Fußgänger-Autos eingesetzt, die nicht viel Leistung oder Drehmoment benötigen. Auf dem Anschlussmarkt ist es eines der beliebtesten Tuner-Upgrades.

Ein Beispiel dafür wäre der Honda Civic.

Zwillingsturboaufgeladen

Das Hinzufügen eines zweiten Turboladers erhöht die Luftmenge, die in den Motor gepresst werden kann, um eine robustere Leistung und ein höheres Drehmoment zu erzeugen. Der Aufbau bleibt im Allgemeinen derselbe wie bei einem einzelnen Turbosystem, es sei denn, Sie haben ein gestuftes Doppel-Turboladersystem, bei dem ein kleiner Turbo mit einem großen Turbo kombiniert wird, um Verzögerungen zu vermeiden.

Ein Beispiel hierfür wäre ein McLaren 570S.

Vierfach-Turbolader

Der Bugatti Chiron ist der einzige Serienwagen, der mit einem Vierfach-Turbolader ausgestattet ist. Bugatti kombiniert zwei große und zwei kleine Turbos mit einem 8,0-Liter-W16-Motor, um insgesamt 1.500 Pferdestärken zu erzeugen. Nach Aussage des Mannes, der ihn auf 304 Meilen pro Stunde gebracht hat, ist es ein Rausch.

Compound aufgeladen

Ein Verbundladesystem liegt vor, wenn ein Turbolader mit einem Auflader gepaart ist. Der Lader wird verwendet, um ein unmittelbareres Drehmoment zu erzeugen, während der Turbolader die Leistung im oberen Leistungsbereich erhöht.

Ein Beispiel hierfür wäre der von Volvo entwickelte Vierzylinder mit Verbundladung, der in T6-Fahrzeugen und SUVs eingesetzt wird.

 

A diagram of an e-Turbocharger.

E-Turbolader

Das Konzept eines E-Turboladers ist schon seit einiger Zeit in der Schwebe, aber es bedurfte der Macht und der milliardenschweren Forschung und Entwicklung der Formel 1, um ein serientaugliches Produkt zu entwickeln.

Ein E-Turbolader, der nach dem Vorbild der aktuellen Formel-1-Fahrzeuge konstruiert wurde, fügt dem Gemisch Strom hinzu, um das Turboloch zu beseitigen. Ein kleiner Elektromotor ist zwischen dem Turbinengehäuse und dem Kompressor platziert und läuft über ein 48-V-Bordnetz. Der Elektromotor kann den Kompressor vor den Abgasen in Drehung versetzen, so dass die Zeit zwischen dem Ausbleiben des Ladedrucks und der Aufladung eliminiert wird.

Audi gibt an, dass die Hinzufügung des Elektromotors an seiner Einheit “die Reaktionszeit [des Turboladers] auf weniger als 250 Millisekunden verkürzt, schneller als die Reaktionszeit eines durchschnittlichen Menschen”.

Zusammen mit Audi bringt Mercedes-Benz auch e-turboaufgeladene Autos auf den Markt.

Heißer V-Turbolader

Eine “Hot-V”-Anordnung liegt vor, wenn der oder die Turbolader innerhalb des “V” eines Motors angeordnet sind. Dadurch wird nicht nur der für einen Motor benötigte Bauraum reduziert, sondern auch der Weg, den die aufgeladene Luft zwischen dem Kompressor und dem Motor zurücklegen muss. Das bedeutet, dass der Turbolader oder die Turbolader schneller spulen und die Verzögerung verringern können.

Eine “Hot-V”-Anordnung trennt auch die Turbine und den Verdichter und stellt sie auf gegenüberliegenden Seiten des Motors auf. Dadurch wird der Wärmestau in der dann aufgeladenen Luft verringert und die Kühllast der Ladeluftkühler deutlich reduziert.

Mercedes-Benz war der erste Automobilhersteller, der die “Hot-V”-Anordnung in die Produktion eingeführt hat.

Wer hat den Turbolader erfunden?

Ein Schweizer Ingenieur namens Alfred Buchi entwickelte 1905 erstmals die Konstruktion eines Turboladers zur Leistungssteigerung von Dieselmotoren. Toll!

Wie viel mehr Leistung kann man erreichen?

Das ist die Frage, die sich jedes Getriebe stellt, und leider gibt es keine einfache Antwort. Gewöhnliche Turbolader bringen Netto-Enthusiasten etwa 20-40 Prozent mehr Leistung als herkömmliche Turbolader.

Wie viel zusätzliche Leistung hängt jedoch von einer Vielzahl von Variablen ab, unter anderem davon, wie groß oder klein der Turbolader ist, welche Modifikationen Sie an den Innenteilen des Motors vorgenommen haben, welche Art von Kraftstoff Sie verwenden und welche ECU-Abstimmung Ihr Turbolader-Setup verwendet. Die Gewinne Ihres Autos werden variieren.

Vor- und Nachteile von Turboladern

Alles hat seine Kompromisse, und bei Turboladern ist das nicht anders. Hier sind einige der Vor- und Nachteile von Turboladern.

Vorteile

Aufgrund des erhöhten Luftstroms bringt ein Turbolader mehr Leistung und Drehmoment in die Motorleistung ein. Da Turbolader viel Leistung erbringen können, können die Hersteller gleichzeitig den Hubraum des Motors verkleinern und so einen besseren Wirkungsgrad und bessere Emissionen erzielen.

Nachteile

Es gibt jedoch auch Nachteile, wie z.B. eine erhöhte Komplexität, die die Reparatur eines Turbomotors teuer macht. Es gibt auch das Problem des Turbolochs.

Was ist ein Turboloch?

Eines der größten Probleme bei der Leistung von Turboladern ist der Turbolader-Lag. Da Turbolader die Abgase benötigen, um die Turbine und damit den Verdichter zu spulen, dauert es eine gewisse Zeit, bis der Ladedruck aufgebaut ist und mehr Luft in den Motor gedrückt wird. Der Effekt fühlt sich an, als ob zwischen dem Gasgeben und dem Spüren des Leistungsschubs eine kurze Pause liegt. Aus diesem Grund haben die Hersteller begonnen, mit E-Turboladern zu experimentieren.

A supercharged Shelby Mustang GT500.

FAQs über Turbolader

Sie haben Fragen zu Turboladern, das Informationsteam von The Drive hat Antworten.

Wie unterscheidet sich ein Turbolader?
Während ein Turbolader Abgase verwendet, um die Turbine anzutreiben, die mehr Luft in den Motor drückt, verwendet ein Kompressor das Riemensystem des Motors, um eine Turbine anzutreiben, die mehr Luft in den Motor drückt. Da er mit der Eigenleistung des Motors betrieben wird, sind Turbolader im Vergleich zu Turboladern in der Regel weniger effizient, sowohl was den Ladedruck als auch den Kraftstoffverbrauch betrifft.

Hat mein Auto einen Turbolader?
Möglicherweise. Es gibt ein paar Möglichkeiten, das zu überprüfen. Die erste und einfachste ist, das staubige Handbuch Ihres Autos durchzublättern. Die zweite Möglichkeit ist, es online nachzuschlagen, entweder auf der Website des Herstellers oder bei Google. Die letzte Möglichkeit ist eine Sichtprüfung des Motors. Wenn sich in der Nähe des Auspuffs Ihres Autos oder entlang des “V” des Motors ein zylindrisches schneckenförmiges Metallteil befindet, haben Sie ein Auto mit Turbolader. Turbo-Pfeife?

Was war das erste Serienauto mit Turboaufladung?
Diese Ehre gebührt dem Oldsmobile Jetfire, der 1962 in Produktion ging.

Sind Turbolader teuer?
Das können sie sein. Wenn Sie ein vorhandenes Auto modifizieren, das ursprünglich nicht mit einem Turbolader ausgestattet war, müssen Sie eine Menge Modifikationen vornehmen, damit der Turbolader funktionieren kann. Das kann teuer werden, denn Turbolader-Kits kosten zwischen 1.500 und 20.000 Dollar, je nachdem, welches Auto Sie mit diesen Schnecken bestücken.

Auch der Austausch defekter Turbolader kann teuer werden. Ein Beispiel dafür sind die AMG-Turbolader von Mercedes-Benz, deren Austausch mehr als 15.000 US-Dollar kostet.

Warum haben so viele Autos Turbolader?
Da die Kraftstoff- und Emissionsvorschriften immer strenger werden, mussten die Hersteller den Hubraum ihrer Motoren in allen Produktreihen verkleinern. Um das Leistungsniveau dieser immer schwerer werdenden Fahrzeuge aufrechtzuerhalten, sind die Automobilhersteller auf aufgeladene Motoren umgestiegen, die für zusätzlichen Schwung sorgen.

Was ist der EcoBoost von Ford?
Der EcoBoost von Ford ist nur ein Name für die aufgeladenen Produkte der Marke. Ford hat den Namen EcoBoost auf Autos wie den Ford Mustang, die Pickups der F-Serie, den neuen Bronco und bis hin zum Ford-Superwagen GT angebracht.

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Hat Ihr Auto nicht genug zum Aufstehen und Fahren für Sie? Wurden Sie beinahe von einem zusammenfahrenden Sattelschlepper getötet, während Ihre Fahrt mit 60 Meilen pro Stunde kämpft? Sehnen Sie sich nach dem süßen, süßen Pfeifen eines Turboladers im Spitzenlastbetrieb? Nun, dann könnte ein Turbolader-Kit das Richtige für Sie sein. Aus diesem Grund haben wir uns mit unseren Freunden von Vivid Racing zusammengetan, um Sie mit Turbolader auszustatten! Klicken Sie hier, um sich das Angebot an Turbolader-Kits von Vivid Racing anzusehen.

Wie funktioniert ein Turbolader?

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