Turbodiesel

Turbodiesel bezeichnet umgangssprachlich einen Dieselmotor, bei dem die dem Motor zugeführte Verbrennungsluft durch einen oder mehrere Turbolader vorverdichtet wird, und dadurch mehr Luft in den Verbrennungsraum geleitet werden kann. So kann bei gleichem Hubraum mehr Sauerstoff, und folglich auch mehr Dieselkraftstoff zugeführt und verbrannt werden, ohne den Partikelanteil im Abgas zu erhöhen. Diese Maßnahme bedeutet für den Dieselmotor eine signifikante Steigerung der möglichen Abgabeleistung.

Aktuell

Mittlerweile werden fast nur noch Turbodiesel mit Direkteinspritzung hergestellt.

Daimler-Benz führte 1978 in den Experimentalfahrzeugen C 111 Versuche mit aufgeladenen Dieselmotoren durch. Mit dem Motor OM 617 kam im gleichen Jahr erstmals im Pkw-Serienbau ein aufgeladener Dieselmotor (noch ohne Direkteinspritzung) im Exportmodell 300 SD der Baureihe W 116 zum Einsatz. Der Motor wurde ab 1979 auch im Modell 300 TD Turbodiesel der Baureihe W 123 verwendet.

Turboloch

Als Turboloch wird ein Effekt bezeichnet, der ausschließlich bei aufgeladenen Motoren auftritt. Dabei gibt der Motor im unteren Drehzahlbereich relativ wenig Drehmoment ab, da wegen der niedrigen Drehzahl kein ausreichender Abgasstrom die Turbine durchfließt und somit der Verdichter die Luft auch nicht stark genug komprimieren kann, er also seinen Regelladedruck bis zu einer gewissen Drehzahl nicht erreicht. Eine vom Ladedruck abhängige Regelung sorgt dafür, dass die maximal mögliche Einspritzmenge ("Vollgas") um den Grad erhöht wird, um den der Ladedruck steigt.

Der Fahrer bemerkt das Turboloch durch eine sehr geringe Beschleunigung des Wagens, selbst bei voll betätigtem Gaspedal. Während der anfangs zähen Beschleunigung steigt die Drehzahl und damit auch das Drehmoment, welches dann bei einer charakteristischen Motordrehzahl (je nach Motor zwischen 1600 und 2500/min) sein Maximum erreicht, da die Welle des Turboladers aufgrund des nun ausreichend vorhandenen Abgastroms schnell genug dreht und deshalb jetzt den Regelladedruck aufbauen kann. Man erfährt diesen Effekt durch eine überproportionale Leistungsentfaltung des Motors und einer entsprechenden Beschleunigung des Wagens. Der Begriff "Turboloch" bezeichnet also einen Drehzahlbereich, in dem das abgegebene Drehmoment wesentlich niedriger ist als im restlichen Drehzahlband. In modernen Turbo-Dieselmotoren kommt die variable Turbinengeometrie zum Einsatz, um den Effekt des Turboloches weitestgehend zu verringern, damit der Motor schon bei niedrigen Drehzahlen ausreichend Drehmoment abgeben kann.

Aufgrund des beschriebenen ungleichmäßigen Drehmomentverlaufs bei älteren Turbomotoren kann man diese in der Leistungsabgabe nicht direkt mit der von Saugmotoren vergleichen, da die Leistungscharakteristiken unterschiedlich ausfallen. Um das Drehzahlband nicht zusätzlich nach oben zu beschränken, dürfen Turbomotoren vom Motorkonstrukteur nicht zu langhubig ausgelegt werden.

Turbolader

Aufgrund der hohen Drehzahlen, die die Turboladerwelle erreichen kann (um die 200.000/min), sollte der Motor vor dem Abstellen noch kurze Zeit im Standgas weiterlaufen, damit die Lagerung der Welle noch mit Motoröldruck versorgt wird, während sie sich beruhigt. Ansonsten besteht die Gefahr, dass der Turbolader wegen nicht mehr vorhandener Ölversorgung mit erhöhtem Verschleiß ausdreht. Neben Alterungseffekten wie abgenutzter Einspritz-Pumpe und -Düsen, sowie fehlerhafter Einstellung der Pumpenparameter, sowie den prinzipbedingten Nachteilen älterer Gemischbildungssysteme (Wirbelkammer), ist es dieser Verschleiß, der bei alten Turbo-Dieselmotoren zum bekannten Blaurauch und erhöhtem Ölverbrauch führt.

Da der Turbolader im Normalfall als erste Baugruppe des Auspufftraktes mit den heißen Abgasen aus dem Auslassventil in Kontakt kommt, treten im Turboladergehäuse hohe Temperaturen auf. Nach hoher Belastung (hohe durchschnittliche Leistungabgabe) sollte der Motor daher nicht sofort nach dem Parken abgestellt werden, und eine halbe bis ganze Minute im Leerlauf laufen gelassen werden, damit das Motoröl in den Lagern der Turbowelle aufgrund der Hitzeeinwirkung nicht verkokt/verkrustet. Bei Turbo-Ottomotoren ("Benziner") ist dies noch wichtiger, da dort die Abgastemperaturen noch etwas höher sind.

Durch diese beiden Maßnahmen wird vermieden, dass sich die Lebensdauer des Turboladers unnötig verkürzt.

Literatur

• Hack/Langkabel: Turbo- und Kompressormotoren. 1. Auflage, Motorbuch Verlag, Stuttgart, 1999, ISBN 3-613-01950-7