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Lesen Sie die aufregende Geschichte der Turboaufladungsentwicklung in 3 Minuten
Die embryonale Phase der Turboladertechnologie
Ende des 19. Jahrhunderts, als Gottlieb Daimler 1885 gegründet wurde, wurde die Verwendung von Kompressoren zur Einleitung von Luft in den Verbrennungsmotor (den Vorläufer des Turboladers) eingeführt. Wir wissen, dass bereits vor 100 Jahren das industriell entwickelte Europa und die Vereinigten Staaten begannen, einen Weg zu finden, um mehr Luft in den Verbrennungsmotor zu leiten und die Verbrennungseffizienz des Verbrennungsmotors zu verbessern.
Jedoch wird der Kompressor bei seiner Verwendung ein Problem darstellen. Aufgrund der Notwendigkeit, die Kurbelwellenleistung als Energiequelle des Kompressors zu nutzen, geht die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors zu einem gewissen Teil verloren, was sich auf die Leistung des Motors auswirkt. Im Jahr 1905 erfand Alfred Büchi (1879-1959), ein Ingenieur, der bei der Schweizer Maschinenfabrik Gebrüder Sulzer tätig war, einen Kompressor, der den Abgasdruck zur Verdichtung der Ansaugluft nutzte und dadurch die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors steigerte. Doch die Technologie brauchte fast 20 Jahre, um Realität zu werden.
Die neuesten Industrietechnologien im frühen 20. Jahrhundert wurden oft zuerst im militärischen Bereich eingesetzt. Insbesondere in den Jahrzehnten nach dem Ausbruch der beiden Weltkriege entwickelte sich die Industrietechnologie rasant und legte damit ein solides Fundament für den Fortschritt der Turboaufladungstechnologie.
Im Flugwesen, da die frühen Propellertriebwerke ebenfalls Hubkolbenmotoren nutzten (nur die Anzahl der Brennkammern war höher als bei Autos), wurde bei der Verbrennung eine große Menge Luft und Kraftstoff zu einem Gemisch vermischt.
Aber in großer Höhe, mit zunehmender Höhe, wird die Luft immer dünner, und die maximale Steighöhe des Flugzeugs ist ebenfalls begrenzt (je höher das Flugzeug steigt, desto unwahrscheinlicher ist es, vom Boden aus erkannt zu werden, und desto unwahrscheinlicher ist es, von der Flugabwehrartillerie getroffen zu werden). Zu diesem Zeitpunkt dachten Ingenieure daran, zusätzliche Maschinen einzusetzen, um Luft zwangsweise in die Brennkammer zu blasen, um die Leistung des Flugzeugs in großer Höhe zu verbessern.
Obwohl die Kompressortechnologie damals relativ ausgereift war, war die Ansaugleistung gering und die Kurbelwelle verbrauchte viel Arbeit.
Zwei Weltkriege treiben die Turbocharger-Entwicklung voran
Während des Ersten Weltkriegs installierte der französische Ingenieur Auguste Rateau zuerst eine Turbolader auf einem französischen Kampfflugzeug mit einem Renault-Motor. Allerdings wurde der Turbolader damals vom Top-Management des Militärs noch nicht geschätzt. Damals konzentrierten sich Waffenhersteller in verschiedenen Ländern noch auf den Einsatz stärkerer Motoren und leistungsfähigerer Maschinengewehre.
Der amerikanische Luftfahrtingenieur Sanford Alexander Moss hatte an Gasturbinen gearbeitet. 1918 rüstete er erstmals einen V12-Flugzeugmotor mit einem Turbolader aus und brach damit den bisherigen Weltrekord, indem er über Pikes Peak in Colorado in einer Höhe von 4300 m flog. Der Krieg war gerade vorbei, bevor der Turbolader für den breiten Einsatz bereit war.
Turbolader können die nachteiligen Auswirkungen von Saugmotoren auf die Motorleistung aufgrund von dünner Luft in großen Höhen beseitigen. General Electric nennt dieses Aufladesystem Turbosupercharging. Zu dieser Zeit war der am häufigsten verwendete die Aufladung.
Mit der allmählichen Reife der Turboladertechnologie und dem Ausbruch des Zweiten Weltkriegs erhielten Turbolader, die in Friedenszeiten eine Weile still gewesen waren, ebenfalls eine zweite Entwicklungsmöglichkeit.
Zu dieser Zeit hat sich der Jagdflieger allmählich von der Ära der zweiflügeligen Holzstruktur in die Ära der einflügeligen Metallhaut verändert, die Leistung des Triebwerks wird immer besser und der spezielle Turbolader für Militärflugzeuge wird allmählich auf zivile Flugzeuge, Schiffe und Züge angewendet. Die Lokomotive ist an. American Airlines ist der am weitesten verbreitete Turbolader, der den technologischen Sprung der General Electric Company aus den Vereinigten Staaten anführt.
Zu den mit Turboladern ausgestatteten Jagdflugzeugen des Zweiten Weltkriegs gehörten die B-17 Flying Fortress, die B-24 Liberator, die P-38 Lightning und die P-47 Thunderbolt. Auf der Achsenseite rüstete die Luftwaffe auch den Jäger Focke-Wulf Fw 190 mit Turboladern aus.
Turbolader finden zivilen Einsatz
Mit dem Ende des Zweiten Weltkriegs begannen viele Militärtechnologien nach dem Krieg allmählich in die Massenproduktion einzufließen. Was war also das erste Automobil der Welt, das einen Turbolader verwendete? Bereits vor Ausbruch des Zweiten Weltkriegs tauchten in Europa und Amerika aufgeladene Motoren auf.
In den frühen 1920er Jahren gab es Bentley, Ford und andere Autos mit installierten Kompressoren. Aber das erste Modell, das mit einem Turbolader angetrieben durch Abgas soll der amerikanische Oldsmobile Jetfire von 1962 und der im selben Jahr hergestellte Chevrolet Corvair Monza gewesen sein.
Auf dem europäischen Markt ist das früheste verifizierbare Turbomodell ein 1,5-Liter-Viertakt-V4-Motor, der aus dem Ford Taunus 12M von 1963 stammt und nach 1967 zum Einsatz kam. Obwohl Saab diesen Wagen kurzzeitig mit Turbos ausstattete, liegt er fünf Jahre hinter dem Oldsmobile Jetfire zurück, der bereits in den Vereinigten Staaten in Serie produziert wurde.
Mit der Einführung des Saab 99 im Jahr 1968 leitete Saab wirklich die Ära der Massenproduktion von Turbomodellen ein. Während Saab sich stets als weltweit erstes Familienauto mit Turbolader vermarktete, wurde der Saab 99 Turbo erst 1978 eingeführt. Im Vergleich zum 1973 auf den Markt gebrachten BMW 2002 Turbo kann man ihn nicht mehr als den ersten bezeichnen.
In den 1980er Jahren wurde durch die Entwicklung der Automobiltechnologie der Einsatz von Turboladern immer weiter verbreitet. Ob in Kleinwagen, großen Nutzfahrzeugen oder in schweren Maschinen, Turbolader waren überall zu finden.