Ladedruck in Turbinen: Was ist richtig und was sind die Gründe für Ausfälle?

Die Turbine ist die Hauptkomponente des Turboladersystems des Motors. Bei einer Fehlfunktion liegt der Ladedruck entweder über oder unter dem Normalwert. Dieser Parameter wird bei der Motordiagnose stets überprüft, da ein fehlerhafter Gasstrom zu weiteren Fahrzeugausfällen führen kann.

Eine Kfz-Turbine erhöht die Leistung des Fahrzeugs bei Beibehaltung des ursprünglichen Hubraums. Daher trägt die einwandfreie Funktion dieser Komponente dazu bei, den Motor in gutem Zustand zu halten.

 Was ist gefährlicher: Unter- oder Überladung des Turbos?

Beide Symptome resultieren aus der Fehlfunktion mehrerer Systeme und verringern die Leistung des Fahrzeugs. Daher erfordert jeder Zustand eine dringende Reparatur.

Während des Turbo-Betriebs treiben die Abgase das Turbinenrad an, wodurch die in den Kompressorbereich einströmende Luft komprimiert wird und der erforderliche Druck entsteht. Diese komprimierte Luft gelangt in die Motorzylinder, erhöht die für die Kraftstoffverbrennung verfügbare Sauerstoffmenge und steigert so die Leistung. Je höher der Ladedruck, desto mehr Luft und Kraftstoff werden verbrannt, was die potenzielle Leistung erhöht.

Jedes Fahrzeug benötigt einen spezifischen Turboladedruck; es gibt allgemeine Bereiche für verschiedene Motortypen:

• Benzinmotoren: 0,6 – 1,0 bar
• Dieselmotoren: 0,6 – 0,7 bar

 Was ist ein zu niedriger Ladedruck: Symptome?

Da der Turbolader direkt an der Erzeugung des Kraftstoff-Luft-Gemischs beteiligt ist, wirkt sich ein zu geringer Ladedruck negativ auf die Beschleunigungsdynamik des Fahrzeugs aus. Ein deutlicher Rückgang der Motorleistung und eine langsame Beschleunigung sind Anzeichen für einen zu geringen Ladedruck. Obwohl dies nicht unmittelbar kritisch ist, kann dieses Problem im Laufe der Zeit zu weiteren Ausfällen führen.

Eine beschädigte Dichtung in den Leitungen, lose Verbindungen im System oder Schäden am Ladeluftkühler sind oft einige der Hauptursachen und zugleich einfachsten Gründe für einen zu geringen Ladedruck. Glücklicherweise lassen sich diese Probleme leicht beheben:

1. Beschädigte Leitungen ersetzen oder reparieren
2. Stellen Sie die ordnungsgemäße Abdichtung der Komponenten des Ladedrucksystems sicher
3. Reparieren oder ersetzen Sie den Ladeluftkühler
4. Den Zustand der Düsenbaugruppe prüfen und diese bei Bedarf reinigen oder austauschen
5. Das Wastegate-Ventil überprüfen

 Unterdruck bei Turbinen mit variabler Geometrie

Turbolader mit variabler Geometrie verbessern die Motorleistung bei verschiedenen Drehzahlen durch Anpassung des Schaufelwinkels. Im Gegensatz zu Standardturbinen, bei denen die Abgasströmungsrichtung konstant ist, optimiert die variable Geometrie den Ladedruck sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Drehzahlen. Dies wird durch die Veränderung der Strömungsfläche und die Steigerung des Turbinenwirkungsgrads in verschiedenen Betriebsmodi erreicht.

Diese Konstruktion ist jedoch anfällig für Probleme wie Kohlenstoffablagerungen an den Schaufeln, die deren Bewegung behindern und zu einem niedrigen Ladedruck des Turboladers führen, was gemeinhin als „Turbo-Lag“ bezeichnet wird. Um dies zu beheben, wird empfohlen, den Turbolader zu reinigen und Systemfehler zu beheben. Neben Kohlenstoffablagerungen kann auch ein verschlissenes Stellventil Geometrieprobleme verursachen.

 Arten von Schäden am Stellventil

Der Hauptgrund für einen Ausfall des Stellventils ist die Alterung der Membran. Mit der Zeit verliert die Membran ihre Dichtigkeit, was zu einer Fehlfunktion des Ventils führt. Infolgedessen reagiert das Ventil nicht mehr korrekt auf Druckänderungen und reguliert den Betrieb des Turboladers nicht mehr.

Zu den verschiedenen Arten von Schäden am Stellventil gehören:

1. Klebenbleiben
   Verursacht durch Kohlenstoffablagerungen an den Lamellen der Düsenbaugruppe, wodurch deren Beweglichkeit eingeschränkt wird.
2. Vakuumlecks
   Aufgrund verschlissener Aktuator-Membranen oder beschädigter Kanäle.
3. Korrosion
   Elektronische Aktuatoren sind anfällig für Feuchtigkeit, was zu Rost an den elektrischen Anschlüssen führt.
4. Zahnradverschleiß
   Zahnräder in elektronischen Aktuatoren bestehen oft aus Kunststoff und können mit der Zeit verschleißen oder brechen, was zu einer fehlerhaften Regelung des Turboladers führt.

Wenn die Membran beschädigt ist, kann der Aktuator oft repariert werden. Dieser Vorgang umfasst:

1. Öffnen des Wastegate-Gehäuses
2. Austausch der alten Membran
3. Reinigung des Gehäuses

Was ist Turbo-Overboost: Ursachen?

Ein Turbo-Overboost tritt auf, wenn der Turbolader einen überdurchschnittlich hohen Luftdruck erzeugt, was zu einer aggressiveren Kraftstoffverbrennung führt, als für den Motor vorgesehen ist. Dieser Vorgang lässt sich mit einer kleinen Explosion in einem geschlossenen Raum vergleichen, was zu schwerwiegenden Motorproblemen führen kann.

Ein Overboost kann aus folgenden Gründen auftreten:

1. Fehlfunktion des Turbostellglieds 
2. Überbeanspruchtes Wastegate-Ventil – die Oberfläche des Ventils oder der Turboladerkrümmer unter dem Ventil ist abgenutzt, wodurch ein Loch entsteht, durch das Luft strömt und es zu einem Turbo-Overboost kommt.
3. Blockierte variable Geometrie des Turboladers – Kohlenstoffablagerungen an den Schaufeln.

Zu den Hauptsymptomen von Überdruck gehören ein instabiler Leerlauf, die Notwendigkeit, den Motor ständig hochzudrehen, um ein Absterben zu vermeiden, sowie ein spürbarer Anstieg der Brennraumtemperatur. Wird das Problem nicht behoben, kann Überdruck zu Folgendem führen:

1. Durchbrennen von Kolben und Ventilen aufgrund übermäßiger Hitze
2. Beschleunigtem Verschleiß des Kühlsystems, das für den Betrieb bei normalen Temperaturen ausgelegt ist
3. Erhöhtem Kraftstoffverbrauch
4. Überhitzung des Turboladers, wodurch der Ölfilm auf Bauteilen wie Buchsen und Lagern zerstört wird, was möglicherweise zum Festfressen der Turbowelle führen kann.

 Das Ignorieren von Turbo-Overboost kann zu kostspieligen Motorreparaturen führen. Anhaltende Überhitzung und Verschleiß können eine komplette Motorüberholung erforderlich machen, einschließlich des Austauschs des Turboladers. Und hier stellt sich die Frage: Was muss ich bei Overboost tun?

Die Lösung für Turbo-Overboost hängt vom Fahrzeug ab, daher sollten Sie zur Diagnose eine Werkstatt aufsuchen. Der Fachmann empfiehlt möglicherweise:

1. Demontage des Turboladers und Überprüfung auf Defekte;
2. den Austausch beschädigter Turbokomponenten;
3. Einstellung des Turboladers auf einem Prüfstand unter Bedingungen, die dem realen Betrieb ähneln.

Durch die Inanspruchnahme professioneller Hilfe können Sie schwerwiegende Folgen vermeiden und die Lebensdauer Ihres Fahrzeugs verlängern.