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Turbodiesel

Dieselmotor, bei dem die dem Motor zugeführte Verbrennungsluft durch einen oder mehrere Turbolader vorverdichtet wird
(Weitergeleitet von Turboloch)
Turbodieselschriftzug eines Dieselmotors aus den 1980er-Jahren (BMW M21)
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Geschichte, Entwicklung, Einsatzmöglichkeiten als LKW- und Schiffsmotor; siehe auch Hauptartikel Dieselmotor und Aufladung (Verbrennungsmotor). Leistungssteigerung gegenüber nicht aufgeladenen Motoren, technische Abläufe, Vor- und Nachteile, sowie Bilder und Schautafeln.
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Turbodiesel bezeichnet umgangssprachlich einen aufgeladenen 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. Diese Maßnahme bedeutet für den Dieselmotor eine signifikante Steigerung der möglichen Leistung.

Durch Verkleinern des Hubraumes kann bei gleichbleibender Leistung durch Turboaufladung auch der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden. In Kombination mit einem Ladeluftkühler kann beim Turbodieselmotor auch der thermische Wirkungsgrad verbessert werden, was ebenfalls den Kraftstoffverbrauch mindert.[1]

GeschichteBearbeiten

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.

AktuellBearbeiten

Mittlerweile werden fast nur noch Turbodiesel mit Direkteinspritzung hergestellt. Auslegung mit kurzem Hub und großem Kolbendurchmesser erlaubt bei kompakter Bauweise hohe Drehzahlen und damit eine hohe Leistungsdichte.

TurbolochBearbeiten

Als Turboloch wird ein Effekt bezeichnet, der ausschließlich bei aufgeladenen Motoren auftritt: Im unteren Lastbereich reicht die Abgasmenge nicht, um die Abgasturbine auf hoher Drehzahl zu halten, so dass der Verdichter die Luft nicht stark genug komprimieren kann, um den Regelladedruck zu liefern: Der Motor arbeitet quasi als Saugmotor und erreicht nur schwaches Drehmoment, was der Fahrer als zu schwache, "zähe" Beschleunigung wahrnimmt, obwohl er das Fahrpedal voll betätigt, denn eine vom Ladedruck abhängige Regelung sorgt dafür, dass die maximal mögliche Einspritzmenge (trotz „Vollgas“) nur um den Grad erhöht wird, um den der Ladedruck steigt. Erst ab einer charakteristischen Motordrehzahl zwischen 1600 und 2500 min−1 erreicht der Turbolader den Regelladedruck und der Motor entfaltet mit rasch wachsendem Drehmoment und spürbarer Beschleunigung etwa im Quadrat mit der Drehzahl ansteigend seine volle Leistung.

Moderne Turbolader (VTG-Lader) nutzen verstellbare Leitschaufeln im Turbineneinlauf um über die Anströmung bei geringerer Abgasmenge die Laderdrehzahl und damit den Ladedruck des Verdichters zu optimieren.

Das Turboloch kann auch durch einen Druckluftspeicher mit entsprechender Steuerung überbrückt werden oder indem der Verdichter mit einem Elektromotor angetrieben wird, so dass seine Drehzahl unabhängig vom Abgasmassenstrom wird.

LiteraturBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Konrad Reif (Hrsg.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2. Auflage. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. S. 41