Überblick
Der Turbolader ist ein Luftverdichter, der durch die ansonsten ungenutzte Abgasenergie des Motors angetrieben wird. Moderne Turbolader drehen mit enormen Drehzahlen bis zu 300.000 U/Min. Auf der Turbinenseite werden Temperaturen bis über 1.000°C erreicht. Damit stellen sich hohe Anforderungen an Materialien, Fertigungstoleranzen und Lagerung.
Funktionsweise
Das Abgas des Motors treibt die Turbine an, dabei wird thermische in kinetische Energie umgewandelt. Über eine gemeinsame Welle dreht sich der Verdichter, der die angesaugte Luft komprimiert und über den Ladeluftkühler dem Motor zuführt. Die vorverdichtete Luft ermöglicht es, Turbomotoren kleiner zu bauen als Saugmotoren mit gleicher Leistung (Downsizing).
Schnitt
Das Abgas tritt radial in das spiralförmig sich verengende Turbinengehäuse (rot) ein, treibt das Turbinenrad an und strömt danach axial aus. Die Frischluft tritt axial in den Verdichter (blau) ein. Das Verdichterrad beschleunigt zunächst die Luft, bevor diese im spiralförmig sich aufweitenden Verdichtergehäuse verlangsamt und gleichzeitig Druck aufgebaut wird. Die verdichtete Luft wird radial ausgestoßen. Das Motoröl wird in das Mittelgehäuse (grün) gepumpt, wo es die Gleitlager schmiert + dämpft sowie den Turbolader kühlt, bevor es drucklos in die Motorölwanne zurückfließt.