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Turboloch
Was ist ein Turboloch und kann man es stopfen?
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Turboloch
Was ist ein Turboloch und kann man es stopfen?
Das Phänomen Turboloch ist in aller Munde, sobald wir über die Leistungssteigerung moderner Motoren sprechen. Denn das Turboloch taucht nur da auf, wo ein Turbolader verbaut ist. Da heutzutage fast jeder Motor aufgeladen ist, begegnen uns auch oft Fragen wie „was ist das Turboloch?“, „woher kommt das Turboloch?“ und „wie kann man das Turboloch schließen?“. Diesen Fragen gehen wir auf den Grund.
Das ist das Turboloch – Kurz und knapp
Das Turboloch beschreibt den Moment, in dem der Motor noch nicht die vom Turbo benötige Drehzahl für die gewünschte Beschleunigung erreicht hat. Du drückst auf das Gas und es passiert erst einmal nichts. Es kommt zu einer Leistungspause, dem "Turboloch".
So funktioniert ein Viertaktmotor
Um zu klären, woher das Turboloch kommt, dürfen wir uns erst einmal ansehen, wie ein moderner Motor mit Turbolader aussieht und arbeitet. Bei der Aufladung durch den Turbo wird die Luft verdichtet, Leistung und Drehmoment werden dadurch gesteigert. Die Aufladung funktioniert immer nach folgendem Schema, auch wenn die Art der Aufladung nicht immer gleich ist: Die für die Verbrennung benötigte Luft wird so stark verdichtet, dass ihr Volumen nur noch einen Bruchteil des ursprünglichen Volumens beträgt. Auf diese Weise kann wesentlich mehr Luft zur Verbrennung genutzt werden, der Motor bekommt also auch wesentlich mehr Power zur Verfügung gestellt. Der Viertakt-Motor funktioniert in vier Schritten beziehungsweise Takten:
- Ansaugen
- Verdichten & Zünden
- Arbeiten
- Ausstoßen
Beim Ansaugen bewegt sich der Kolben von oben (oberer Totopunkt) nach unten zur Kurbelwelle (unterer Totpunkt). Bei dieser Bewegung wird je nach Motor Frischluft, Gasgemisch oder Luft-Kraftstoffgemisch in den Zylinder gesaugt. Der erste Takt ist beendet, sobald der Kolben den unteren Totpunkt erreicht und das Einlassventil geschlossen wird.
Der zweite Takt (Verdichten und Zünden) beginnt mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens zum oberen Totpunkt, wobei Luft bzw. Gemisch verdichtet werden. Das Verdichtungsverhältnis ist stark von deinem Motor abhängig (mit unserem Verdichtungsrechner hast du ganz schnell das Verhältnis ermittelt). Die Kompression erhitzt die Luft bzw. das Gemisch extrem. Kurz bevor der Kolben am oberen Totpunkt ankommt, passiert die Zündung (beim Dieselmotor passiert entsprechend die Voreinspritzung).
Takt 3, das Arbeiten, beschreibt das selbstständige Verbrennen des Sauerstoff-Kraftstoffgemischs nach dem Erreichen des oberen Totpunktes. Hierbei erreichen Temperatur und Druck im Motor ihre Höchstwerte. Bei der Abwärtsbewegung kühlt sich das Verbrennungsgas wieder ab und das Auslassventil öffnet sich.
Der letzte Takt beginnt, wenn der Kolben den unteren Totpunkt wieder verlässt und mit der Bewegung nach oben das Abgas aus dem Zylinder zum Abgaskrümmer und in die Abgasanlage geschoben wird. Bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, öffnet sich bereits das Einlassventil, noch bevor das Auslassventil geschlossen wird. Dieser Moment wird als Ventilüberschneidung bezeichnet.
So entsteht das Turboloch
Beim Anfahren und Beschleunigen erreicht dein Motor noch keine besonders hohen Drehzahlen. Das sind die Momente, in denen das Turboloch auftritt. Denn dein Turbo benötigt eine gewisse Drehzahl, sprich eine gewisse Abgasmenge, um seine volle Leistung zu entfalten. Vorher läuft er eher träge und braucht einen kleinen „Schubser“, der durch den Abgasstrom kommen muss. Ist die Turboturbine einmal in Schwung, funktioniert auch die Ansaugung mit wesentlich mehr Leistung, wodurch auch die Verdichtung besser läuft. In dem Moment entfaltet der Turbolader seine volle Leistung und das Turboloch ist überwunden. In alten Fahrzeugen betrug die Zeit bis zur vollen Leistungsentwicklung schon einmal Sekunden. Heutzutage geht alles wesentlich schneller und das Turboloch ist in modernen Fahrzeugen kaum noch spürbar.
Wie kannst du das Turboloch reduzieren?
Das Ausmaß des Turbolochs ist vom Ansprechverhalten deines Turboladers abhängig. Wenn wir versuchen, das Turboloch zu reduzieren, geht es immer um eine Sache: Der Turbo muss auch bei kleiner Drehzahl genügend Ladedruck erreichen.
Dies wird unter anderem durch verbesserte und variable Turbinengeometrie erreicht. Manche Turbolader werden im niedrigen Drehzahlbereich von Elektromotoren unterstützt. Auch eine Kombi aus Kompressor und Turbo wird bei manchen Herstellern eingesetzt, um dieses Ziel zu erreichen.
In Verbindung mit dem Turbolader ist aber nicht nur das Turboloch zu beachten. Ist die Wirkung deines Turbos bei hohen Drehzahlen zu heftig, kommst du um das entsprechende Wastegate nicht herum, welches den Ladedruck regelt und die Leistung sinnvoll eingesetzt wird.
Upgrade Turbolader: Besseres Ansprechverhalten und weniger Turboloch
Erreichst du eine überdurchschnittliche Leistung, reicht ein gewöhnlicher Turbolader für dich nicht mehr aus. Im Renn- und Motorsport werden entsprechende Upgrade Turbolader eingesetzt, die ein verbessertes Ansprechverhalten mitbringen, für extreme Leistungen bestimmt und besonders standhaft sind. Diese verfügen über spezielle Turbinenräder, verstärkte Lagerung und sind insgesamt auf die hohen Ansprüche optimiert.
Fragen zum Turbo und dem Turboloch?
Hast du Fragen, schau am besten in unseren FAQ vorbei, schreib uns im Chat oder über Kontaktformular. Wir freuen uns auf dich!
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Sein erstes Auto war ein 1er Polo mit 40er Weber Doppelvergaser und 129 PS. Sein zweites ein Audi 50. Heute tunt Bartek Lamborghinis auf 1000 PS. Schon als kleiner Junge baute Bartek Fahrzeuge auseinander und setzte alles wieder besser zusammen. Das Abitur schrieb er mit Öl an den Fingern. Der gelernte KFZ-Mechaniker mit Schwerpunkt Motoren und Getriebebau wollte unbedingt zum Motorsport. In seinen 10 Jahren bei der Formal 1 betreute er 73 Rennen, unter anderem als Motorenmechaniker von Ralf Schumacher bei Toyota. Seit 2010 widmet er sich voll und ganz seiner Firma BAR-TEK® und hilft seinen Kunden, VW- und Audi-Motoren zur Höchstleistung zu bringen.
Expert in
Motor
Getriebe
