Ein Turbolader ist ein Kompressor, welcher durch den Abgasstrom angetrieben wird. Die aus dem Motor ausströmenden Abgase werden über den Auspuffkrümmer in die Turbinenkammer des Laders geleitet, wo sich das Turbinenrad befindet, welches über eine Welle das Kompressor Rad antreibt. Dieses befindet sich auf der anderen Seite(oft als „kalte Seite“ bezeichnet) wo die Luft für den Motor komprimiert wird.
Da bei komprimierter Luft ein höherer Anteil an Sauerstoff auf das gleiche Volumen trifft, werden dadurch bessere Bedingungen für die Verbrennung geschaffen. Eine erhöhte Sauerstoffmenge gemeinsam mit einer erhöhten Kraftstoffeinspritzung bewirkt eine Steigerung der Motorleistung. Bei Dieselmotoren erleichtert die höhere Sauerstoffmenge die vollständige Verbrennung des Kraftstoffs und reduziert somit den Schadstoffausstoß gleichzeitig erreicht man somit auch eine Steigerung der Effizienz. Bei aufgeladenen Motoren kommt es zu einer deutlichen Erwärmung der Ladeluft. Neben der zusätzlichen Temperaturbelastung des Motors verringert sich dadurch auch die erreichbare Leistung, da sich der Füllungsgrad des Motors durch die geringere Dichte der heißen Luft verschlechtert. Um dies zu verhindern wird die Ladeluft bei praktisch allen modernen aufgeladenen Motoren durch ladeluftkühler gekühlt. Bei Motoren, bei denen eine möglichst hohe Leistungsabgabe Vorrang vor der Lebensdauer hat, kann die Ladeluft auch durch eine zusätzliche Wassereinspritzung oder Einspritzung eines Wasser-Alkohol-Gemisches direkt im Ansaugtrakt gekühlt werden, was eine weitere Steigerung der Leistung ermöglicht.
Mit Turboladern ausgestattete Fahrzeuge haben folgende Eigenschaften:
Sicherheit:
Ein Turbogeladener Motor ist in der Lage einen Druck von bis zu sieben Bar zu erzeugen. Als Beispiel kann hier der Formel 1 Motor dienen, der vor ein paar Jahren verwendet wurde. Bei 1,5Liter Hubraum erzeugte man eine Leistung von mehr als 1000 PS. Unter normalen Bedingungen, ist es möglich bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor die schneller auf die Befehle des Fahrers reagiert.
Ein mit Turbolader aufgeladener Motor, erzielt eine wesentlich höhere Leistungsausbeute als ein herkömmlicher Saugmotor. Ein Formel-1-Motor, der vor ein paar Jahren verwendet wurde, kann hier als Beispiel dienen. Bei Standard- Bedingungen ist es möglich, die Kraft des atmosphärischen Motors zu verdoppeln, wodurch das Auto schneller auf die Befehle des Fahrers reagiert und eine größere Sicherheit bietet. Ebenfalls verhindert die Turboaufladung ein Abflachen der Motorleistung bei Fahrten in hohen Drehzahlenbereich.
Wirtschaft:
Turbolader nutzen die Energie der Abgase, welche den Motorraum verlassen und wandeln diese in Kraft um. In der Regel sind aufgeladene Motoren deutlich sparsamer als herkömmliche Verbrennungsmotoren.
Ekologie:
Ein Turbolader liefert deutlich mehr Luft in den Brennraum, wodurch eine vollständigere Verbrennung entsteht. Die heutigen Turbodieselmotoren generieren ca. 50% weniger NOx und CO2 als herkömmliche Motoren.