Was macht den ein Turbolader und warum bin ich so ein
Verfechter dieser Tuningmassnahme?
Holy Shit!
Dazu schauen wir uns am besten den Wikipedia Eintrag an:
Ein
Turbolader, auch
Abgasturbolader (ATL) oder
umgangssprachlich
Turbo, dient der Leistungs- oder Effizienzsteigerung
von Kolbenmotoren. Die Abgasturbine treibt den Verdichter an und erhöht den
Luftdurchsatz oder vermindert die Ansaugarbeit des Kolbens. Der Turbo bezieht
die Energie aus dem Restdruck der Abgase. Turbolader können den Druck
(Stauaufladung) und die Bewegungsenergie der Abgase (Stoßaufladung) nutzen.
Der Erfinder des Turboladers ist der Schweizer Alfred Büchi, der im Jahre
1905 ein Patent
über die
Gleichdruck- oder auch
Stauaufladung
anmeldete.
Jetzt einfach… Ein Turbolader vewendet die restliche Energie
der Abgase (Wärme und Druck) um eine kleine Turbine anzutreiben die wiederum
einen angeflanschten Kompressor dreht welcher die Ansaugluft oder das
Ansauggemisch in den Brennraum presst.
Noch einfacher… der Motor wird gemästet, zwangsernährt mit
vielen Kalorien…
Durch diese Massnahme wird die Luft verdichtet. Dichtere
Luft hat mehr Sauerstoff Atome an welche das geliebte Benzin gebunden werden
kann. Mehr Luft und mehr Benzin = mehr Kalorien oder mehr Leistung.
Theoretisch wird mit einem Turbolader die Verbrennung
optimiert, die Leistung wird gesteigert, der Verbrauch gesenkt (so lange du
nicht Gas gibst…) und die Abgaswerte verbessert.
Mit einem Turbolader wird die unbenutzte Energie der Abgase
für gutes verwendet. Nämlich noch mehr Abgase…
Der Vorteil gegenüber des Saugers liegt auf der Hand: Mehr
Leistung und Drehmoment (1585ccm, 132 PS und 225 Nm Drehmoment, 1915ccm, ca.
200 PS ca. 310 Nm Drehmoment) bessere Abgaswerte, theoretisch weniger
Verbrauch. Weniger Lärm verglichen mit einem Sauger mit der gleichen Leistung.
Nehmen wir an dein Freund überlegt sich einen neuen Motor zu
bauen (oder bauen zu lassen) mit einer 86mm Hub Kurbelwelle, 94mm Kolben,
H-Pleuel, FK89 Nockenwelle, 1.5er Kipphebel, 48x40mm Ventile und 12:1
komprimiert mit einem 1 7/8“ Auspuff und… 36er IDF Vergaser…
Du würdest kurz überlegen und ihn dann fragen: „Warum willst du so einen
riesigen Aufwand betreiben um dann das Potential des Motors mit Mickey Mouse
Vergaser zu beschneiden?“
Wir Turbonauten denken das gleiche über diese „Old School
versessenen IDA Anhänger“. Warum so ein grosser Aufwand betreiben um die 200 PS
Grenze zu knacken? Aber warum will jemand 10000.00 Fr und mehr aufwenden für
„nur 200 PS“ ?
Mit einem Turbomotor kann ich mit ¾ des finanziellem Aufwand
ein Motor bauen der 5/4 und mehr leistet. Das mit Benzin von der Tankstelle,
zudem fahre ich mit diesem Motor gemütlich nach Spa und zurück ohne dass ich
ein Getriebe benötige bei welchem mir die Ohren auf der Autobahn explodieren…
Ein kleiner 1915ccm Turbo Mouse Motor kann problemlos über
200 PS leisten und über 300 Nm Drehmoment bieten bei weniger als ¾ der Kosten
des Saugers.
Weitere Vorteile, wenn ich mit 125 km/h bei 3500 U/min auf
der Bahn cruise dann läuft mein Motor wie ein 50 PS Motörchen absolut
stressfrei. Der 12:1 verdichtete Sauger hat selbst im Standgas stress…
Immer wieder gern gestellte Fragen oder Behauptungen:
Der Turbomotor überhitzt doch dauernd… Nein, Boost wird nur
„gemacht“ wenn nötig. Du kannst mit 130km/h auf der Autobahn fahren ohne
Ladedruck aufzubauen. Kein Ladedruck, keine Hitze. Trotzdem kann Ladedruck
aufgebaut werden auch bei kleinen Drehzahlen, es kommt ganz auf deinen rechten
Fuss an. Cruise innerorts an der Rennleitung vorbei als wäre es ein 1600er und beschleunige
auf der Autobahneinfahrt als hättest du ein 3.5 Liter Motor.
So ein Turbomotor ist doch viel zu laut… Nein, der
Turbolader verhackt die Lautstärke und verhält sich dabei wie ein
Schalldämpfer. Der Motor tönt ähnlich wie eine neuere Harley oder den WRX
Bauernporsche. Ein schöner tiefer VW untypischer Ton.
Kann der Ladedruck geregelt werden? Ja klar, der Ladedruck
kann am Wastegate über ein „Dampfrad“ geregelt werden. Das kann sogar im
Fahrzeuginnenraum und versteckt eingebaut werden.
So ein Turbolader ist doch kompliziert und schwierig
aufzubauen… Nein, eigentlich nicht, in Fahrzeugen ab 1968 überhaupt nicht und
in Fahrzeugen vor 1968 muss der Motordeckel unten oder oben etwas geöffnet
bleiben. Aus Platzgründen und weil der Motor etwas mehr Luft benötigt als der
Standard 1200er…
So ein Motor ist doch kompliziert und schwierig
einzustellen… Nein, das Gegenteil ist der Fall. Nur ein Vergaser und alle Düsen
sind einstellbar und müssen nicht gewechselt werden. Auch bricht man sich nicht
die Hand beim einstellen. Auch können Zündkerzen jederzeit ausgebaut werden
ohne die fetten Doppelvergaser entfernen zu müssen.
Was benötige ich im Minimum zusätzlich für den Einbau eines
Turbokits? Eine gute Benzinpumpe… und eine Ladedruckanzeige, ev. noch eine Gemischanzeige. Nicht wirklich
viel…
Kompression… Turbolader mögen keine hoch komprimierten
Motoren. Warum? Der Turbolader ist viel effizienter beim einhauchen des
Luft/Benzingemisches wie der Motor beim inhalieren. Das hammermässige
Drehmoment kommt vom Ladedruck. D.h. je grösser der Ladedruck der gefahren
werden kann je grösser wird das Rückenproblem werden… Bei einer tiefen
Kompression und wenig Nockenwellenüberlappung kann mehr Ladedruck gefahren
werden als wenn die Grundkompression schon hoch ist. Am besten ist eine
Kompression von 7.2 bis 8.5:1.
Funktioniert meine FK89 Nockenwelle mit dem Turbolader?
Nein, denn der Turbo mag keine „spitzen“ Nockenwellen. Der Sauger benötigt die
Hilfe der Überlappung und der Steuerzeiten um die hohe Drehzahl zu erreichen
welche nötig ist um mehr Kalorien zu futtern und die entsprechend hohe Leistung
abgeben zu können. Beim Turbo ist das nicht so, der benötigt diese riesige
Überschneidung nicht und die grossen Öffnungszeiten. Es ist nicht nötig den
Turbomotor so hoch zu drehen für dieselbe Leistung. Weniger Drehzahl bedeutet
weniger verschleiss und beim Turbo bedeutet das mehr Drehmoment!
Als Vergleich nehmen wir ein 1915er mit typischer
Saugernockenwelle und ein 1915er mit einer Turbonockenwelle.
Ein 1915er mit einer Engle 130 dreht als Vergasermotor bei
6000 – 7000 U/min um seine Höchstleistung von ca. 130 PS abzugeben. Das
maximale Drehmoment wird so bei 170 Nm und 5500 U/min liegen. D.h. das
brauchbare Leistungsband liegt irgendwo bei 4 – 7000 U/min.
Wenn wir den gleichen Motor mit einem Turbolader aufladen
mit 0.7 bar wird der Motor ca. 175 PS bei 6000 U/min und 215 Nm Drehmoment bei
5500 U/min haben. Wenn der Motor das aushalten würde wäre sein brauchbares
Leistungsband bei 5 – 8500 U/min… Das ist natürlich Blödsinn, ein Turbomotor
benötigt diese hohen Drehzahlen nicht um Leistung zu machen.
Mit einer vergleichsweise „zahmen“ Turbonockenwelle wandert
das Leistungsband runter und liegt nun bei 1800 – 6000 U/min. Dieser Motor wird
bei entsprechendem Ladedruck 220 PS bei etwas über 5000 U/min abgeben und
hammermässige 310 Nm Drehmoment liefern bei 4000 U/min.
Was will man nun? Ein Motor der bei hoher Drehzahl weniger
leistet oder ein Motor der bei hoher Leistung weniger dreht???
Übrigens, der Turbomotor benötigt keine ultrateuren Monsterköpfe.
Kleine 40mm Einlassventile reichen auch für 300 PS. Turbos benötigen nicht
grosse Volumen sondern Geschwindigkeit. Eine hohe Fliessgeschwindigkeit
ermöglicht eine gute und effiziente Füllung. Dass wiederum kann jeder verstehen
der gerne und viel isst. Ich bekomme mehr in meinen Magen wenn ich kleinere
Happen schnell verschlinge als mir das Maul mit viel Leckereien vollstopfe.
(Das war wieder ein guter Vergleich).
Noch etwas für alle Turbokritiker die am DAS Drag Day die
Turbokäfer belächeln die bis zur Streckenmitte husten um dann erst zu
explodieren… Das kommt von einer falschen Auslegung und Denkweise… der
Motorenbauer. Es ist nicht immer vorteilhaft möglichst viel Leistung erwirken
zu wollen. Möglichst wenig Kompression und dafür Monster Lader mit Monster
Ladedruck ist nicht einfach zu meistern. Hier darf ruhig etwas mehr
Grundkompression gefahren werden. Mein Käfer stottert nicht und geht wie am
Gummiseil. Etwas mehr Grundkompression hilft dem kleinen Motor aus dem Start
raus. Das hilft der Spoolupzeit des Turbos und verhindert grosse Turbolöcher.
Etwas mehr Grundkompression und ein kleiner Lader mit etwas weniger Ladedruck
macht es einfacher am Start. Ich kann problemlos Vollgas geben und im Begrenzer
„hängen“ und habe dann beim Ampelstart bereits 0.6 bar zur Verfügung. Wenn ich
wenig Gundkompression habe aber dafür einen sehr grossen Lader benötigt der
Motor mehr Zeit um den Ladedruck aufzubauen. Wenn ich jetzt von der Ampel weg
muss kann es sein das der Motor ungebührlich stottert und das Gas nicht richtig
annehmen will. Im dümmsten Fall geht das so die ersten 100 m. Dann explodiert
das Wägelchen regelrecht. Das ist dann auch schwierig zu fahren…
Ja, viele sagen Turbo ist ja keine Kunst, da kommt die
Leistung automatisch… das ist nicht so, Turbo benötigt Köpfchen und ich finde
es sieht auch unglaublich brachial aus. Nichts gegen IDA’s aber so ein
vollgestopfter Motorraum mit Turbolader das hat schon was…
Was kann man so von einem Turbomotor erwarten?
1585 ccm 0.2 bar 107 PS
1585 ccm 0.6 bar 124 PS
1585 ccm 0.7 bar 132 PS, 225 Nm
1915 ccm 0.6 bar 180 PS, 280 Nm
1915 ccm 1.1 bar 220 PS, 310 Nm
2276 ccm 1.0 bar 256 PS, 350 Nm (alles unter 6000 U/min)
2387 ccm 1.4 bar 321 PS, 366 Nm mit T3/T4 Hybridlader und
40x35mm Ventilen
