Turbolader

Die Erfindung des Turboladers geht in das Jahre 1905 zurück. Der Erfinder war der Schweizer Alfred Büchi, der das Prinzip für die Gleichdruck- bzw. Stauaufladung angemeldet hat. Im heutigen Sprachgebrauch wird der Turbolader oder Abgasturbolader nur noch als Turbo bezeichnet. Turbolader dienen allgemein der Leistungssteigerung von Diesel- und Benzinmotoren. Die Leistungssteigerung, die durch moderne Turbolader erzeugt wird, wird in der Automobilindustrie für das „Downzeising“ eingesetzt. Downzeising bedeutet kleinerer Motor mit gleicher Motorleistung im Vergleich zum Ausgangsmotor. Durch den leichteren Motor wird eine Kraftstoffersparnis erreicht. Die Funktionsweise der heutigen Turbolader ist durch ihre Hauptbauteile, nämlich Verdichtergehäuse oder auch „Kalte Seite“ und dem Turbinengehäuse oder auch der „Heißen Seite“ festgelegt. Beide Gehäuseseiten sind über das Lagergehäuse miteinander verbunden. Im Turbinengehäuse wird die Läuferwelle durch die austretenden Abgase beschleunigt und es können Drehzahlen bis 290.000 min-1 erreicht werden. Die Läuferwelle ist fest mit dem Verdichter oder dem Verdichterrad verbunden. Das Verdichterrad bewirkt eine Vorverdichtung der Ladeluft.

Was sind die Merkmale eines VTG-Turboladers?

Die Abkürzung VTG-Turbolader steht für Variable-Turbinengeometrie-Turbolader. Diese Turbolader arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie normale Turbolader. Verdichter- und Turbinenrad sind über eine gemeinsame Welle miteinander verbunden und die austretenden Abgase beschleunigen das Turbinenrad. Der VTG-Turbolader unterscheidet sich in dem Turbinengehäuse von anderen Turboladern, wie den Wastegate-Turboladern. Die Abgasseite der VTG-Turbolader ist mit einem Düsenring bestückt. Der Düsenring besteht aus mehreren Leitschaufeln, die über eine pneumatische oder elektronische Druckdose angesteuert werden. Über die Leitschaufeln des Düsenrings kann der Durchmesser des Turbinengehäuses entweder verkleinert oder vergrößert werden. Durch das Verkleinern des Durchmessers können die Abgase schneller weitergeleitet werden, so dass bei geringer Drehzahl schon ein höherer Ladedruck erzeugt werden kann. Unter Volllast kann der Durchmesser vergrößert werden, so dass die Drehzahl der Turbine konstant bleibt.

Vorteile des VTG-Laders

Biturbo/Twin Turbo

Bi-Turbo oder Twin Turbo Systeme bestehen in der Regel aus zwei kleinen Turboladern. Dies ist schon davon abzuleiten, dass die Wörter Bi und Twin jeweils für die Zahl zwei stehen. Bei einigen Fahrzeugen werden z.B. aus Effizienzgründen zwei kleine Turbolader verbaut, die schon bei geringer Motordrehzahl hohen Ladedruck aufbauen und somit auch ein höheres Drehmoment des Motors bewirken. Bei einem vier Zylindermotor werden bei einem Bi-Turbo System jeweils zwei Zylinder über einen Turbolader angesteuert.

Sequenzieller Biturbo

Bei sequenziellen Biturbo Systemen werden auch zwei Turbolader verwendet. Dieses System unterscheidet sich von dem normalen Bi-Turbo dahingehend, dass der kleinere Turbolader schon bei geringer Motordrehzahl anspringt und Ladedruck erzeugt. Nachdem ein gewisser Ladedruck aufgebaut wurde, springt der zweite, größere Turbolader mit an und baut ebenfalls Ladedruck auf. Dann arbeiten beide Turbolader parallel. Durch diese Technik wird das Drehzahlband optimal genutzt.

Zur Vermeidung von Fehlerquellen und Schäden am PKW, die durch unsachgemäßen Einbau des Turboladers eintreten können, muss der Einbau von Turboladern grds. durch geschultes Fachpersonal ausgeführt werden. Sie sollten daher unbedingt eine auf den Einbau von Turboladern spezialisierte KFZ-Werkstatt beauftragen, den Turbolader in ihren PKW einzubauen.

Die Fachwerkstatt lokalisiert nämlich die tatsächliche Ausfallursache. Dies ist zwingend notwendig, da ein bloßes Austauschen des Turboladers ohne die tatsächliche Ausfallursache zu beseitigen durchaus zu einem erneuten, sofortigen Ausfall des neu eingebauten und eigentlich funktionsfähigen Turboladers führen kann.

Bitte beachten Sie daher zwingend folgende Einbauhinweise:

  1. Überprüfung der Luft- und Ölfilteranlage des Motors. Ggfs. Ölwechsel durchführen und Luftfilter wechseln. Falls die Ölwanne verschmutzt sein sollte, muss diese ebenfalls gereinigt werden.
  2. Krümmer sowie Abgasanlage auf äußere Risse überprüfen. Beschädigte Teile müssen zwingend ausgewechselt werden.
  3. Den Ladeluftkühler kontrollieren und ggfs. Ölrückstände beseitigen.
  4. Die Ölzulaufleitung sollte geprüft und ggfs. ausgewechselt werden.
  5. Die Ölrücklaufleitung sollte geprüft und ggfs. ausgewechselt werden.
  6. Der neue Turbolader muss mit sauberem Motoröl über die Öleinlassbohrung befüllt werden. Die Läuferwelle sollte mehrfach im sauberen Öl gedreht werden.
  7. Der neue Turbolader muss mit neuen Flanschdichtungen montiert werden.
  8. Abschließend müssen alle Leitungen auf Dichtigkeit überprüft werden.
  9. Beim erstmaligen Starten des neu eingebauten Turboladers sollte der Motor erst im Stand ca. 1 Minute laufen, damit Öldruck aufgebaut werden kann.

Es gibt viele Arten von Störungen bei einem Turbolader, die eine Vielzahl von unterschiedlichen Ursachen haben können.

Hier folgt eine Aufzählung von typischen, optisch und akustisch wahrnehmbaren Störungen am Turbolader des PKWs, die auch von Laien sofort identifiziert werden können. Es sollte jedoch immer eine KFZ-Fachwerkstatt die Fehlerquelle endgültig identifizieren und beheben:

  1. Es kommt schwarzer Rauch aus der Abgasanlage:


    Mögliche Ursachen:
    • Luftfilteranlage bzw. Luftfilter verschmutzt
    • Saugleitungen oder Druckleitungen sind möglicherweise undicht
    • VTG bzw. Wastegat arbeiten nicht ordnungsgemäß
    • Problem in der Zu- bzw. Ablaufleitung des Turboladers
    • Abgasanlage kann die Abgase nicht ordnungsgemäß verarbeiten
    • Kraftstoffanlage oder Kraftstofffilter verstopft oder defekt
    • Verschmutzung des Verdichterrades
    • Probleme beim Ladelüftkühler wegen Undichtigkeit
    • Nichtbeachtung der Ölwechselintervalle
  2. Es kommt blauer Rauch aus der Abgasanlage:


    Mögliche Ursachen:
    • Luftfilteranlage bzw. Luftfilter verschmutzt
    • Abgasanlage kann die Abgase nicht ordnungsgemäß verarbeiten, da Anschluss zwischen Turbolader und Abgasanlage undicht
    • Lagergehäuse innerlich beschädigt
    • Kolbenringdichtung im Turbolader beschädigt bzw. undicht
    • Problem in der Zu- bzw. Ablaufleitung des Turboladers
  3. Hoher Ölverbrauch des PKWs:


    Mögliche Ursachen:
    • Abgasanlage kann die Abgase nicht ordnungsgemäß verarbeiten, da Anschluss zwischen Turbolader und Abgasanlage undicht
    • Lagergehäuse innerlich beschädigt
    • Problem in der Zu- bzw. Ablaufleitung des Turboladers
    • Kolbenringdichtung im Turbolader beschädigt bzw. undicht
  4. Leistungsabfall beim Fahren auf Grund von mangelndem Ladedruck:


    Mögliche Ursachen:
    • Die VTG des Turboladers arbeitet nicht mehr einwandfrei
    • Ansteuerung über die elektronische- oder pneumatische Druckdose defekt oder verklemmt
    • Lagergehäuse innerlich beschädigt
    • Problem in der Zu- bzw. Ablaufleitung des Turboladers
    • Kolbenringdichtung im Turbolader beschädigt bzw. undicht
    • Abgasanlage kann die Abgase nicht ordnungsgemäß verarbeiten, da Anschluss zwischen Turbolader und Abgasanlage undicht
  5. Der Motor bzw. der Turbolader macht ungewöhnliche und untypische hörbare Pfeifgeräusche:


    Mögliche Ursachen:
    • Luftfilteranlage bzw. Luftfilter verschmutzt
    • Saug - bzw. Druckleitungen undicht
    • VTG bzw. Wastegat arbeiten nicht ordnungsgemäß
    • Problem in der Zu- bzw. Ablaufleitung des Turboladers
    • Abgasanlage kann die Abgase nicht ordnungsgemäß verarbeiten
    • Kraftstoffanlage oder Kraftstofffilter verstopft oder defekt
    • Verschmutzung des Verdichterrades
    • Nichtbeachtung der Ölwechselintervalle