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Nie wieder Turboloch: Der Ruck bleibt aus

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Zähmung aufgeladener Motoren Wo ist das Turboloch?

In den siebziger Jahren zog in manchen Motorraum ein Monster ein, das kaum zu bändigen war: der Turbo. Die Verzögerung, bevor die Leistung explosionsartig einsetzte, war gefürchtet - das Turboloch. Heute haben fast alle Autos die Turbinen unter der Haube, das Turboloch ist weg. Wo ist es hin?

In den siebziger Jahren gab es bei manchen Autos ein Phänomen, das keiner so gut beschrieben hat wie Walther Röhrl: "Bei einem Gangwechsel lief für zwei Sekunden alles im Rollbetrieb ab, dann kam der große Hammer. Ungefähr so, als ob einem an der Ampel ein anderer mit 30 km/h hinten drauf rauscht", erklärte Röhrl einmal, "oder kurz gesagt: heute Gas geben, morgen losfahren."

Es ist das sogenannte Turboloch, das der der zweifache Rallyeweltmeister Röhrl so plastisch beschreibt. Und das Turboloch war gefürchtet. Damals, als die Turbotechnologie erstmals serienmäßig zum Einsatz kam, galten Autos mit diesen Motoren als nahezu unfahrbar.

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Legendäre Turbomodelle: Gib Abgas

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Denn tatsächlich setzte dieses unfassbare Mehr an Schub ganz plötzlich und brachial ein. Ein Turbo funktioniert so: Die Abgase des Motors treiben eine Turbine an. Diese Turbine wiederum treibt eine zweite Turbine an, die mehr Frischluft in die Zylinder presst. Die Verbrennung ist besser, die Leistung steigt. Aber bis das passierte, der Turbo auf Touren war, vergingen damals zwei bis drei Sekunden - umso heftiger war dann die Leistungsexplosion. Nur mit viel Gefühl im Gasfuß waren Turboautos zu beherrschen.

Turbos sind heute überall

Heute stecken die Turbinen in fast allen Autos, egal ob BMW 1er, VW Golf oder Audi A3, Benziner oder Diesel. Und egal ob Fahranfänger oder rüstiger Raser - niemand hat mehr Angst vorm Turboloch. Weil es nämlich nicht mehr da ist. Aber wo ist es geblieben?

Es wurde wegentwickelt - Stück für Stück, zum Beispiel von Menschen wie Stefan Münz. Er leitet die Vorentwicklung bei der Firma Borg Warner Turbo Systems in Kirchheimbolanden, wo pro Jahr rund 3,5 Millionen Turbolader produziert werden. "Die Gründe für das Turboloch waren die mechanische und thermische Trägheit des Laders. Außerdem die Reibung in den Lagern der Welle zwischen Abgas- und Verdichterturbine. All das musste erst überwunden werden."

Normale Autofahrer konnten mit solchen Leistungsverzögerungen nichts anfangen, Rennfahrer jedoch nahmen sie in Kauf, weil der Wagen danach umso kraftvoller beschleunigte. Und so verbreitete sich die Turboaufladung zunächst im Rennsport.

Kleiner Hubraum, große Leistung

Furore machten vor allem Rennwagen, beispielsweise 1973 der Porsche 917 Biturbo mit mehr als 1100 PS, ab 1977 dann die Renault-Turbo-Motoren in der Formel 1, die aus mickrigen 1,5 Litern Hubraum bis zu 600 PS pressten. Es gab auch vereinzelte Pkw mit Turbobenzin-Aggregaten, doch ob BMW 2002 Turbo, Porsche 911 Turbo, Audi Quattro oder Saab 99 Turbo - große Verkaufserfolge waren sie allesamt nicht.

Der Durchbruch zur Massentechnologie begann erst 1994, als Audi den A4 mit 1,8-Liter-Turbobenziner vorstellte. Ein Turboloch gab es bei diesem Auto nicht mehr, allerhöchstens noch ein Turbolöchlein. Was war geschehen?

Um beispielsweise die Trägheit der Turbine zu reduzieren, hatten die Entwickler sie immer weiter verkleinert. Damit wurde zwar der Wirkungsgrad geringer, doch dafür brachte schon ein schwacher Abgasstrom die Turbine in Schwung. Und damit bei Vollgas der Abgasdruck auf dem kleinen Bauteil nicht zu groß wurde, bauten die Ingenieure eine Art Abkürzung für nicht benötigte Abgase ein, das sogenannte Wastegate, durch das der heiße Zylinderauswurf um die Turbine herumgeleitet wird.

Hurra, hurra, die Leistung ist da

Außerdem wurde die Reibung innerhalb des Turboladers verringert, weil die Welle zwischen Turbine und Verdichterrad Gleitlager erhielt. Auch das verstärkte den Effekt des Turbos, der beim Fahrer so ankam: Ein Tritt aufs Gaspedal, und schon ist die volle Leistung da.

Früher als üble Benzinsäufer bekannt, gelten Turbomotoren inzwischen als Schlüssel zum Spritsparen. Weil die Hubräume abnehmen (Downsizing), sind die Lader hochwillkommen, um auch kleinen Aggregaten möglichst hohe Leistungen zu entlocken. Damit das so effizient wie möglich passiert, werden heute zum Beispiel ein kleiner, spontan ansprechender und ein großer, leistungsstarker Turbolader miteinander kombiniert, oder aber Turboaufladung und Direkteinspritzung, oder ein Turbo und ein Kompressor.

"Da gibt es Unterschiede in den Details, doch generell gilt, dass die neuen Turbomotoren hubraumkleiner, zugleich aber sparsamer und leistungsstärker werden", sagt Josef Schwuger, Leiter der Turboladerfabrik von Schaeffler in Lahr.

Das Loch ist weg, aber der Turbo noch nicht am Ende

Während bei den Benzinmotoren die Turbotechnik erst in den vergangenen Jahren so richtig in Schwung kam, gibt es praktisch gar keine Pkw-Diesel mehr ohne Turboaufladung. Man kann es sogar so sagen: Ohne Turbo wäre aus dem Selbstzünder nie ein brauchbarer Pkw-Motor geworden, denn die alten Saug-Ölbrenner waren lahm, laut und rußten wie Öfen.

Das änderte sich mit Autos wie dem Mercedes 300 SD (ab 1978, ausschließlich Export in die USA) und vor allem mit dem VW Golf GTD (ab 1982); plötzlich fuhren auch Dieselautos flott, ruhig und sparsam.

Das Turboloch ist heute also verschwunden. Die Turboentwicklung aber ist noch längst nicht am Ende. Es sind mehrere Innovationen in der Vorbereitung, damit künftige Lader noch spontaner ansprechen und noch effizienter arbeiten als bislang. "Wir forschen derzeit mit neuen Materialien wie Titan-Aluminit, entwerfen neue Turbinendesigns, erproben neue Turbinenräder aus Keramik und tüfteln an Dingen wie luftgelagerten Wellen", sagt Turbo-Entwickler Münz.

Wenn die Motoren immer kleiner, dank ausgefeilter Turbotechnik aber dennoch leistungsfähiger werden, entstehe ein neues Problem, sagt Turbo-Werksleiter Schwuger. Wenngleich auch ein ganz anderes: "Die Hersteller grübeln, was sie hinten auf den Kofferraumdeckel schreiben, wenn vorn nur noch ein winziger Dreizylindermotor drinsteckt."

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