Wirkungsprinzip des Turboladers

Ein Turbolader ist im Wesentlichen durch Abgase angetriebener Luftkompressor. Nachdem Abgase die Motoren durch das Auspuffsammelrohr verlassen, sind sie auf die Turboladerkammer gelenkt, in der sich ein Turbinenlaufrad befindet. Es treibt durch Welle ein sich auf der zweiten Seite (oft als "die kalte" genannt) der Maschine befindetes Verdichterlaufrad an, das die vom Motor speisende Luft verdichtet. Da die verdichtete Luft mehr Sauerstoff in der Einheit enthält, schafft es bessere Voraussetzungen für den Brennprozess. Der zusätzliche Sauerstoff kann in Verbindung mit zusätzlicher Brennstoffmenge zur Erhöhung der Motorkraft verwendet werden oder ermöglicht völligere Verbrennung, wie es im Falle von manchen Dieselmotoren ist und reduziert demnach bedeutend die Zahl der durch Motor emittierten Schadstoffe und erhöht seinen Wirkungsgrad.

Wenn die Luftverdichtung gröser wird und demzufolge auch die sich in demselben Volumen befindete Gasmenge gröser wird, erhebt sich gleichzeitig auch ihre Temperatur. Je grösere Temperatur, desto niedrigere Dichte, was bedeutet, dass in die Zylinder niedrigere Sauerstoffmenge trifft als ob die Lufttemperatur niedriger wäre. Zur weiteren Erhöhung der Effektivität vom Verbrennungsprozeß verwendet man die Ladeluftkühler (intercooler). In fortgeschritteneren Systemen, die man vor allem im Sport zwecks Verringerung der Temperatur von der verdichteten Luft verwendet, gebraucht man die Wasser- oder Alkoholeinspritzung. Der Verbrauch der Menge von der zur Veränderung der Luft- und Flüssigkeitstemperatur erforderlicher Energie dient als Grundlage des Prinzips dieser Lösung. Das Wasser braucht viermal mehr Energie zur Erhöhung der Temperatur um 1 Grad Celsius als die Luft zur Verringerung der Temperatur um die gleiche Menge.