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Die Funktion des Turboladers

Ein Turbolader, auch Abgasturbolader (ATL) oder umgangssprachlich Turbo, dient der Leistungssteigerung von Kolbenmotoren durch Erhöhung des Gemischdurchsatzes pro Arbeitstakt. Der Antrieb erfolgt hier durch die Energie der Abgase, im Unterschied zum Kompressor. Turbolader können auch die Abgasgeschwindigkeit als Energiequelle nutzen, Stoßaufladung genannt.
Als Erfinder gilt der Schweizer Alfred Büchi, der im Jahre 1905 ein Patent über die Gleichdruck- oder auch Stauaufladung anmeldete.

Vorteile:

Die Abgasturboaufladung ermöglicht die Steigerung von maximalem Drehmoment und maximaler Leistung (bei konstantem Arbeitsvolumen) bzw. des Mitteldrucks, ohne vom Motor mechanische Antriebsleistung abzufordern, wie dies bei mechanischer Aufladung z. B. durch einen Kompressor geschieht. Diese Steigerung erlaubt entweder den Einsatz eines leistungsstärkeren Motors mit annähernd gleichen Abmessungen wie beim Ursprungsaggregat oder ermöglicht ein sogenanntes Downsizing des Motors, also das Erzielen einer vergleichbaren Leistung aus einer kleineren und ggf. leichteren Maschine.

VTG (Variable Turbinengeometrie)

Die VTG lehnt sich an die Wirkungsweise der Francis-Turbine an. Sie dient dazu, die Leistungsabgabe und das Ansprechverhalten an unterschiedliche Betriebsbedingungen (z.B. Lastwechsel) besser anpassen zu können. Um das zu erreichen, befinden sich verstellbare, nicht rotierende Leitschaufeln im Turbineneintritt oder im Turbinengehäuse. Die Anstellwinkel der Leitschaufeln werden dabei so geregelt, dass bei wenig Gasdurchsatz, aber hohem Leistungsbedarf das Abgas auf die gesamte Fläche der Turbinenschaufeln geleitet wird, was die Drehzahl der Turbine und somit die Leistung des Verdichters erhöht. Umgekehrt kann bei hohem Gasdurchsatz und geringem Leistungsbedarf die Strömungsrichtung so verändert werden, dass nur eine kleine Fläche der Turbinenschaufeln mit Abgas beaufschlagt wird, was die Leistung des Laders vermindert.

Biturbo/Twin Turbo

Als Biturbo und Twin Turbo bezeichnet man die parallele Verwendung von zwei Ladern. Bi ist die lateinische Vorsilbe für zwei, Twin bedeutet "Zwilling" (englisch). Bei dieser Konstruktionsform werden anstelle eines einzelnen größeren zwei kleinere Lader verwendet. So würde bei einem Vierzylinder-Biturbo-Motor jeder Turbolader von zwei Zylindern mit Abgas versorgt werden. Durch die Verwendung von zwei kleineren Ladern mit entsprechend geringeren Trägheitsmomenten kann das Ansprechverhalten beim Gasgeben verbessert werden. In geringem Umfang wurden auch Motoren mit mehr als zwei Turboladern entwickelt, um eine weitere Verbesserung des Ansprechverhaltens zu erreichen. So kam beim Bugatti EB110 ein Vierfachturbo zum Einsatz.

(Quelle Wikipedia)