Turbolader

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Hast du ein Problem mit deinem Turbolader (kurz auch „Turbo“ genannt)? Diese Seite hilft dir, das Problem besser zu verstehen und einzugrenzen!

Was ist ein Turbolader?

Im generellen kann gesagt werden, dass die Motorleistung eines Motors von der angesaugten Luftmenge/Luftmasse abhängig ist. Umso mehr Luft zur Verfügung steht, desto höher kann auch die Motorleistung sein.

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Um die Motorleistung bei gleichbleibendem Hubraum zu steigern, kommt in der Regel ein Abgas Turbo zum Einsatz.

Der Turbo (auch Abgas Turbo genannt) hat die Aufgabe, die angesaugte Luft des Motors zu verdichten. Dadurch wird eine wesentlich bessere Füllung (Kraftstoff Luft Gemisch) der Zylinder im Vergleich zu normalen Saugmotoren erreicht.

Durch die erhöhte Dichte der Ansaugluft, ist es möglich eine höhere Sauerstoffmenge in den Brennraum des Motors zu leiten.
Durch das Prinzip des Turbos werden gleich zwei Vorteile erzielt. Zum einen kann eine höhere Motorleistung erreicht werden und zum anderen ein geringerer Spritverbrauch. Der geringere Spritverbrauch sorgt auch gleichzeitig dafür, dass der Motor effizienter und umweltfreundlicher ist.

Wie funktioniert ein Turbolader?

Der Abgasgasturbolader besteht aus einem Turbinenrad (abgasseitig) und einem Verdichterrad (ansaugseitig). Die beiden Räder oder auch Schaufelräder genannt, sind fest über eine Welle verbunden.

Angetrieben wird das Turbinenrad (abgasseitig) immer von den Abgasen, die aus der Verbrennung des Motors resultieren. Die Abgase werden über den Abgaskrümmer mit hoher Geschwindigkeit zum Abgasgehäuse des Turbos gleitet. Im Abgasgehäuse befindet sich das Turbinenrad.

Sobald das Turbinenrad von den Abgasen angetrieben wird, dreht sich auch das Verdichterrad, da beide ja starr miteinander verbunden sind.

Durch die Drehbewegung des Verdichterrads wird Umgebungsluft angesaugt. Nachdem die angesaugte Luft durch den Turbo verdichtet ist, fließt die Luft weiter zum Ladeluftkühler. Durch das Verdichten der Ansaugluft wird die Luft sehr stark erhitzt. Um die Luft wieder zu kühlen, kommt der Ladeluftkühler zum Einsatz.
Danach fließt die Luft weiter zum Ansaugkrümmer und kann dort vom Motor über die Einlassventile angesaugt werden.

Wie funktioniert ein VTG Turbolader?

Bei heutigen Fahrzeugen mit einem Dieselmotor kommt in der Regel immer eine spezielle Ausführung eines Turbos zum Einsatz, der VTG Lader (Variable Turbinen Geometrie).

Ein VTG Lader besitzt abgasseitig verstellbare Leitschaufeln am Turbinenrad.

VTG Turbolader

Der Vorteil hierbei ist, dass bei niedrigen Drehzahlen die Leitschaufel so verstellt werden können, sodass der Strömungsquerschnitt vom Turbinenrad verkleinert wird. Hierdurch kann der Turbolader schon bei niedrigen Drehzahlen Ladedruck aufbauen.

Umso weiter die Drehzahl des Motors steigt, desto weiter öffnen sich die Leitschaufeln, damit der im Steuergerät gespeicherten maximalen Ladedruck nicht überschritten wird.

Ein weiterer Vorteil beim VTG Lader ist auch, dass das Bypass Ventil für die Ladedruckregelung entfällt.

Gibt es Fahrzeuge bei denen mehrer Turbolader verbaut sind?

Da die Abgasemissionen seitens des Gesetzgebers immer anpruchsvoller werden, müssen sich die Fahrzeughersteller gedanken machen wie aus weniger Hubraum immer mehr Leistung erzielt werden kann. Aus diesem Grund gibt es sogar Fahrzeuge die über 4 Turbos verfügen.

Aus diesem Grund gibt es mehrer verschiedene Turbo-Systeme:

Ein Single-Turbo-System besteht aus einem Turbo, der die Luft in den Motor saugt. Dieses System ist einfach und kosteneffektiv, jedoch kann es aufgrund der Größe des Turbos zu einer Verzögerung beim Ansprechverhalten des Motors führen.

Ein Twin-Turbo-System verwendet zwei kleinere Turbos, die abwechselnd arbeiten, um das Ansprechverhalten des Motors zu verbessern und die Leistung zu erhöhen. Dieses System ist teurer, aber auch effektiver als ein Single-Turbo-System.

Ein Sequential-Turbo-System ist eine Variante des Twin-Turbo-Systems, bei dem ein kleinerer Turbo zum Einsatz kommt, der bei niedrigen Drehzahlen arbeitet, um ein schnelleres Ansprechverhalten zu ermöglichen. Bei höheren Drehzahlen wird dann der größere Turbolader zugeschaltet, um mehr Leistung zu erzielen.

Es ist wichtig zu beachten, dass jeder Typ von Turbosystemen seine eigenen Vor- und Nachteile hat, abhängig von der Anwendung und den Bedürfnissen des Motors. Die Wahl des richtigen Turboladersystems hängt daher von verschiedenen Faktoren ab, wie der gewünschten Leistung, dem Budget und der Art des Motors.

Bestandteile des Turbolader-Systemes

Ladeluftkühler

Wie schon vorher erwähnt, hat der Ladeluftkühler die Funktion, die Ansaugluft zu kühlen. Denn durch den Verdichtungsprozess der Ansaugluft im Turbolader wird diese sehr stark erhitzt.

Ladeluftkühler sind normalerweise sogenannte Wärmetauscher. In der Regel sind Ladeluftkühler „Luft-Luft-Kühler“. Dies bedeutet, dass die Ladeluft vom Fahrtwind gekühlt wird. Aus diesem Grund sitzt der Ladeluftkühler meistens auch vor dem Kühlwasserkühler in der Front des Fahrzeuges.

Außerdem gibt es bei neueren Fahrzeugen wassergekühlte Ladeluftkühler. Der Wasserladeluftkühler verfügt über einen eigenen Kühlwasserkreislauf, der auch Niedertemperaturkreislauf genannt wird. Hier wird das Kühlwasser wiederum über einen eigenen Kühlwasserkühler in der Front des Fahrzeuges über den Fahrtwind gekühlt.

Ladeluftverrohrung

Um die Ansaugluft zum Turbo zu befördern und die verdichtete Luft zum Ansaugtrakt zu führen, ist eine Ladeluftverrohrung notwendig.

Diese Gummischläuche oder auch Metallrohre verbinden alle Komponenten des Turboladersystems, welche mit Luft versorgt werden müssen.

Schubumluftventil

Schubumluftvenile sind bei allen Serien-Turbofahrzeugen verbaut, allerdings nur bei Fahrzeugen mit Benzinmotoren. Oftmals wird das Schubumluftventil umgangssprachlich auch „Blow-Off-Ventil“ genannt.

Die Aufgabe des Schubumluftventils besteht darin, überschüssigen Ladedruck zurück in den Ansaugtrakt zu leiten, um ein schnelleres Ansprechen des Turbos zu ermöglichen.

Sobald der Fahrer des Fahrzeuges vom Gaspedal geht, schließt sich die Drosselklappe und das Schubumluftventil öffnet sich.

Das Schubumluftventil kann elektrisch oder über Unterdruck angesteuert sein.

Wäre kein Schubumluftventil verbaut oder bei einem defekt des Ventils, dann staut sich die restliche Ladeluft vor der Drosselklappe, kehrt  sich um und trifft wieder auf das Vedichterrad des Turbos.

Dies hat zum einen zur Folge, dass das Verdichterrad gebremst wird, und somit der Ladedruck von neuem aufgebaut werden muss. Zum anderen kann das auf Dauer auch zu Schäden am Turbo führen.

Ladedruckregelung

Damit der Verbrennungsmotor optimal funktionieren kann, muss der Ladedruck immer dem festgelegtem Sollwert im Motorsteuergerät entsprechen. Der Ladedruckwert ist für verschiedene Drehzahlen und Lastverhältnisse des Motors im Motorsteuergerät vordefiniert.

Die einfachste und die am meist vertretene Form der Ladedruckregelung wird über eine Bypass Klappe realisiert. Die Bypass Klappe ist in das Abgasgehäuse des Turboladers eingebaut.

Sobald der definierte Ladedruckwert erreicht ist, öffnet die Bypass Klappe, wodurch die Abgase zum Teil am Turbinenrad vorbeiströmen. Somit wird die Drehzahl des Turbinenrades reduziert und es wird nicht mehr Ladedruck aufgebaut.

Bei Dieselfahrzeugen wird die Ladedruckregelung, wie schon weiter oben beschrieben, über den VTG Turbo gesteuert.

Was kostet die Reparatur eines Turboladers?

Die Beurteilung der Kosten für Reparaturen am Turbo-System ist sehr schwierig, denn zuerst muss genau geprüft werden, was genau defekt ist.

Zum einen kann nur ein verhältnismäßig günstiger Unterdruckschlauch defekt sein oder aber der Turbolader selbst.

Somit können Kosten von 20 € bis zu 1500 € entstehen.

Deswegen sollte die Fehlersuche sehr sorgfältig durchgeführt werden, um die Fehlerursache auch wirklich finden zu können.

Um die Kosten bei einem defekten Turbo gering zu halten, kann ein Turbo auch generalüberholt werden.

Dazu wird der Turbo in seine Einzelteile zerlegt und genau geprüft, was defekt ist.

Nach der Fehlersuche werden die defekten Teile am Turbo ersetzt.

Diagnose und Reparatur von Fehlern am Turbolader

Grundsätzlich empfehlen wir, solltest du einen Fehler vermuten, zunächst mit einem OBD2-Adapter eine Diagnose durchzuführen. Mit diesem liest du deine Steuergeräte aus und kannst feststellen, ob im Fehlerspeicher ein Fehler (DTC) festgestellt wurde.

OBD-Adapter bzw. Diagnosegerät können unabhängig von der Marke und Modell zur Diagnose einer Vielzahl von Motorproblemen eingesetzt werden. Diese beginnen bei einfachen Defekten eines Sensors bis hin zu komplexeren Problemen wie einem defekten Turbolader. In einigen Fällen kann bereits der OBD-Adapter dabei helfen, einen Fehler zu beheben. Manchmal hilft schon das Löschen alter Fehlercodes (DTCs), sodass du dir den Werkstattbesuch sparen kannst.

Egal, ob du ein Heimwerker oder ein Fachmann bist, ein Diagnosegerät ist ein wertvolles Werkzeug, das jeder Autofahrer in seinem Auto haben sollte.

Denke daran, dass jedes Auto unterschiedliche Software und Module eingebaut hat. Daher variieren die spezifischen Funktionen von Modell zu Modell.


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