Geben Sie Ihrem Motor mehr Power: Wie viel PS bringt ein Turbolader wirklich?

Ein Turbolader kann die Leistung eines Automotors um 10 bis 60 % steigern. Wie viel Leistung ein Turbolader tatsächlich hinzufügt, hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. Turboladertyp, Turboladergröße, Ladedruck, Abgasdurchsatz und Turboladerwirkungsgrad.

Auch die anderen Motorparameter wie Kraftstoffsystem, Ansaugkrümmer und Verdichtungsverhältnis sollten optimiert werden, um die maximale Zusatzleistung zu erzielen. Unser Ratgeber beantwortet die Frage „ Wie viel PS bringt ein Turbolader?“ ausführlich.

Turbolader und Leistungssteigerung verstehen

Jeder Automotor ist so konstruiert und entwickelt, dass er eine bestimmte Leistung in PS erbringt. Laut Provide Cars müssen Hubraum, Drehzahl, Luft-Kraftstoff-Verhältnis und Verdichtungsverhältnis optimiert werden, um die beste Kombination aus Leistung und ausreichender Kraftstoffeffizienz zu erzielen.

Wenn Sie mehr PS in Ihrem Auto haben möchten als die vom Hersteller angegebene Leistung, können Sie dies unter anderem durch den Einbau eines Turboladers erreichen.

Ein Turbolader ist im einfachsten Fall ein Aufladungssystem, das die Luft verdichtet und dem Motor zuführt. Dadurch kann das Kraftstoffsystem des Fahrzeugs mehr Kraftstoff einspritzen, was die Motorleistung erhöht.

So einfach ist es aber nicht, dass man durch den Einbau eines Turboladers automatisch 60 % mehr PS hat. Verschiedene Hersteller von Turboladern und Motoren bestimmen, wie viel ein Turbolader tatsächlich zur Leistungssteigerung beiträgt , insbesondere bei höheren Ladedrücken.

Faktoren, die die Leistungssteigerung beeinflussen

Die zusätzliche PS-Leistung eines Turboladers hängt von neun verschiedenen Faktoren ab, die mit dem Turbomotor, dem Turbolader selbst und dem Fahrzeuggewicht zusammenhängen. Sie müssen eine entsprechende Motorabstimmung und alle notwendigen Modifikationen durchführen, um einen bestimmten Turbolader zu unterstützen.

Im Folgenden werden Faktoren aufgeführt, die bestimmen, wie viel PS ein Turbolader zusätzlich leisten kann.

1. Turboladergröße und -typ
2. Ladedruck
3. Kraftstoffsystemkapazität
4. Effizienz der Zwischenkühlung
5. Motormanagement und Tuning
6. Innere Festigkeit des Motors
7. Abgassystemdesign
8. Luftansaugsystem
9. Motorkompressionsverhältnis

Turboladerdesign und PS

Auf dem Markt sind verschiedene Turboladertypen erhältlich. Am häufigsten werden Single-Turbo , Twin-Turbo und VGT (Turbo mit variabler Geometrie) eingesetzt. Man unterscheidet außerdem zwischen kleinen und großen Turboladern. Jede Bauart, jeder Typ und jede Größe eines Turboladers hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Einzelne und kleine Turbolader haben weniger Verzögerung, bieten aber einen begrenzten Schub. Doppel- und große Turbolader bieten maximale Leistungssteigerung, drehen aber meist langsamer. Die Wahl des Turboladers hängt auch von der Größe und Leistung Ihres Fahrzeugmotors ab.

Ladedruck und seine Auswirkungen

Der Ladedruck eines Turboladers ist der Druck der in den Turbomotor einströmenden Luft über dem Atmosphärendruck. Da der Turbolader mehr Luft in den Motor presst als üblicherweise bei einem Saugmotor, erhöht sich der Druck in den Ansaugkrümmern.

Vereinfacht ausgedrückt: Je mehr Schub ein Turbo entwickelt, desto mehr Luft wird zugeführt und desto höher ist die Leistung. Im Detail muss man das Kennfeld des Laders berücksichtigen.

Es erklärt, wie der Turbo bei unterschiedlichen Luftströmen funktioniert. Sie sollten nach einer Effizienzinsel suchen, also nach einer Stelle im Kompressorkennfeld, an der der Turbo mit maximaler Effizienz arbeitet.

Sie müssen auch das A/R-Verhältnis (Flächen-/Radiusverhältnis) des Turboladers berücksichtigen. Je höher das Verhältnis, desto höher der Ladedruck und die Leistung. Dies führt jedoch auch zu einem stärkeren Turboloch. Umgekehrt verhält es sich bei einem niedrigeren A/R-Verhältnis.

Der maximale Ladedruck ist für jeden Motor begrenzt. Zu hoher Ladedruck kann zu Motorklopfen, Überhitzung, Leistungsverlust, verminderter Effizienz und im schlimmsten Fall zu mechanischen Ausfällen führen.

Ladeluftkühlung und Motorleistung

Die Ladeluftkühlung ist für eine hohe Motorleistung bei Betrieb mit Turbolader entscheidend . Im Folgenden sind einige wichtige Punkte aufgeführt, die für die Motorleistung zu beachten sind.

• Beim Verdichten im Turbolader erwärmt sich die Luft. Erhitzte Luft mindert die Motorleistung, daher ist ein Ladeluftkühler erforderlich.
• Es kühlt das Luft-Kraftstoff-Gemisch, bevor es in den Motor gelangt. Dadurch erhöht sich die Gemischdichte und der Sauerstoffgehalt, was zu einer Leistungssteigerung führt.
• Eine zu starke Kühlung der Luft beeinträchtigt außerdem die Motorleistung, daher sollte der Ladeluftkühler mit dem Turbolader und dem Motor kompatibel sein.

Kraftstoffsystemkapazität

Wie viel PS ein Turbolader zusätzlich bringt, hängt auch von der Kapazität und dem Durchfluss des Kraftstoffeinspritzsystems Ihres Fahrzeugs ab . Denn die Turboaufladung führt dem Motor lediglich zusätzliche Luft zu. Diese zusätzliche Luft kann die PS-Leistung erst dann erhöhen, wenn dem Ansaugluftgemisch auch mehr Kraftstoff beigemischt wird, um ein optimales Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den Motor zu gewährleisten.

Das Kraftstoffeinspritzsystem eines Autos besteht aus einer Kraftstoffpumpe, Kraftstoffleitungen und Einspritzdüsen . Die Kraftstoffleitungen sind so dimensioniert, dass die Kraftstoffpumpe und die Einspritzdüsen ausreichend Fördermenge liefern können, um den Motor aufgrund des eingebauten Turboladers mit dem erhöhten Kraftstoffbedarf zu versorgen.

Fast alle Turbolader werden mit vordefinierten Anforderungen an die Kraftstoffzufuhr geliefert, um den Mechanikern beim Einbau die Arbeit zu erleichtern. 

Richtiges Tuning für maximale Leistungssteigerung

Wenn Sie einen bestimmten Turbolader in Ihren Automotor einbauen, müssen Sie eine ordnungsgemäße Motorabstimmung, auch ECU-Tuning genannt, durchführen.

Um die durch die Einführung eines Turboladers bedingte Erhöhung der folgenden Parameter zu bewältigen, ist eine ordnungsgemäße ECU-Abstimmung erforderlich.

• Airflow
• Luftdruck
• Verbrennungsbedingungen

Das Tuning hilft uns, alle wichtigen Motorfunktionen zu steuern, darunter:

• Zündzeitpunkt
• Luft-Kraftstoff-Verhältnis
• Ladedruckregelung

Zündzeitpunkt

Wir müssen den Zündzeitpunkt des Motors anpassen und optimieren, da das Kraftstoff-Luft-Gemisch bei aufgeladenem Motor aufgrund des hohen Drucks schneller verbrennt. Dies kann zu Motorklopfen und dauerhaften Schäden an den inneren Motorteilen führen. Um dies zu verhindern, wird der Zündzeitpunkt so eingestellt, dass er später als in der normalen Kurbelwellenposition erfolgt.

Luft-Kraftstoff-Verhältnis

Ein normales Luft-Kraftstoff-Gemisch kann selbst mit einem Turbolader keine höhere Leistung erzielen. Um die Motorleistung zu steigern, ist ein fettes Gemisch erforderlich. Das ideale Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) unter Ladedruck liegt üblicherweise zwischen 11.5 und 12.0:1 und ist damit fetter als das stöchiometrische Standardverhältnis von 14.7:1.

Boost-Steuerung

Je nach Drosselklappenstellung benötigt der Motor möglicherweise Turbolader. Um dies zu steuern, verfügt die Motorsteuereinheit über ein Ladedruckregelmagnetventil, das den vom Turbolader erzeugten Ladedruck entweder weiterleitet oder ableitet.

Innere Festigkeit des Motors

Wenn ein Turbolader den Luftdruck erhöht, führt dieser Druck zusammen mit der intensiveren Verbrennung im Brennraum des Motors zu einer höheren Belastung aller beteiligten Motorteile. Kolben, Pleuelstange, Zylinderkopf , Ein- und Auslassventile sowie Kolbenringe sind alle einem erhöhten Druck ausgesetzt. Alle diese Teile müssen dieser hohen Belastung standhalten können, um mechanische Ausfälle zu vermeiden.

Abgasstrom und Turboladereffizienz

Der Turbolader ist für den Betrieb und die Luftverdichtung auf den Abgasstrom angewiesen. Ein effizienter Abgasstrommechanismus verbessert daher die Effizienz des Turboladers deutlich. Leckagen oder Engstellen im System können zu Leistungsverlusten führen. 

Ein strömungsoptimierter Abgas- und Turboladerkrümmer verringert den Abgasgegendruck und ermöglicht einen effizienteren Betrieb des Turboladers. Um die Abgase optimal zu nutzen, müssen Abgasdurchmesser, Katalysator und Schalldämpfer entsprechend den Anforderungen des Turboladers optimiert werden.

Luftansaugsystem

Ein Turbolader führt dem System zwar zusätzliche Luft zu, verfügt aber nicht über ein separates Ansaugsystem, um diese zusätzliche Luft dem Motor zuzuführen. Er presst die Luft durch dasselbe Ansaugsystem, das auch als „natürliche Ansaugung“ bezeichnet wird, um sie zum Motor zu leiten.

Das Motorluftansaugsystem muss daher groß und robust genug sein , um die zusätzliche, unter hohem Druck stehende Luft, die mit optimaler Geschwindigkeit in den Motor strömt, zu verarbeiten und ihr standzuhalten.

Motorkompressionsverhältnis

Das Verdichtungsverhältnis des Motors spielt eine entscheidende Rolle bei der Leistungssteigerung durch einen Turbolader . Ein höheres Verdichtungsverhältnis verdichtet das Luft-Kraftstoff-Gemisch stärker und ermöglicht so eine höhere Leistung des Motors.

Der Ladedruck des Turboladers ist jedoch bereits berücksichtigt, da das Luft-Kraftstoff-Gemisch bereits verdichtet ist. Jede weitere Verdichtung kann zu Leistungsverlust, Motorklopfen oder sogar zu einem mechanischen Defekt führen.

Eine Reduzierung der Motorübersetzung basierend auf dem Ladedruck des Turboladers steigert die Motorleistung und erhöht die PS-Zahl des Fahrzeugs. Sie können die Übersetzung mit einer oder mehreren der folgenden drei Methoden reduzieren.

• Ersetzen von Standardkolben durch speziell geschmiedete Niederkompressionskolben
• Durch den Austausch Ihrer normalen Zylinderkopfdichtung durch eine dickere Kopfdichtung
• Leichte Vergrößerung des Brennraumvolumens durch dünnere Zylinderlaufbuchsen

Ein ideales Verdichtungsverhältnis für Turbomotoren liegt üblicherweise zwischen 8.0:1 und 9.5:1 , abhängig von der Kraftstoffqualität und dem Ladedruck.

Turboloch und Leistungsbandanpassung

Das Turboloch ist die Zeitspanne zwischen dem Betätigen des Gaspedals und dem Erreichen des vollen Ladedrucks durch den Turbolader. Jeder Turbolader weist dieses Turboloch auf, da er zum Funktionieren auf die Abgase angewiesen ist.

Das Leistungsband ist der Drehzahlbereich Ihres Motors, in dem er die höchste Leistung liefert. Daher müssen Sie dieses Turboloch mit dem Leistungsband abstimmen.

Beispiele aus der Praxis für die Leistungssteigerung durch Turbolader

Basierend auf dem Turboloch und der Leistungsbandanpassung wurden in einigen Fällen aus der Praxis die Motorleistung durch die Verwendung eines Turboladers erhöht.

Fazit

Es gibt keine pauschale Antwort auf die Frage, wie viel PS ein Turbolader zusätzlich bringt. Es hängt von neun verschiedenen Faktoren ab, die sowohl mit dem Fahrzeugmotor als auch mit dem Turbolader selbst zusammenhängen.

Jeder Turbolader hat seine eigene Bedeutung und Wirkung auf die Leistungssteigerung. Durch die Berücksichtigung einiger der oben genannten neun Faktoren können Sie die Leistung Ihres Automotors um 10 % bis 25 % steigern.

Wenn Sie jedoch an allen neun Faktoren arbeiten, können Sie die Leistung Ihres Automotors um bis zu 60 % steigern.

Durch die Wahl des richtigen Turboladers und die Optimierung der Motorkomponenten sind die Leistungssteigerungen nicht nur theoretisch – sie sind erreichbar.

Über uns

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