Der Turbolader ermöglicht die Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren ohne dem motor mechanische leistung zu entziehn (wie zum Beispiel ein Kompressor), den er befindet sich im Abgastrakt und so wird eine Turbine durch die Abgase angetrieben.
Die Turbine ist durch eine Welle mit dem verdichter verbunden und treibt somit diesen an.
Der Verdichter erhöht den Druck im Ansaugtrakt des Motors, so dass mehr Luft in den Zylinder gelangt.
Mehr Luft bedeuted also auch mehr Sauerstoff, somit kann eine höhere Kraftstoffmenge eingespritzt werden, dadurch steht dann ein höherer Verbrennungsdruck bereit der den kolben in bewegung versetzt.
Turbolader:
Der Turbolader besteht aus einer Turbine (rechts) und einem Verdichter (links) auf einer gemeinsamen Welle.
Die Turbine wird durch die Abgase der Verbrennung angetrieben. Der Verdichter sorgt für eine Vorverdichtung der Frischluft.Sein Ziel ist es möglichst auch schon bei geringen Drehzahlen einen hohen Ladedruck erzeugen. Es gibt ab einem bestimmten Ladedruck den direkten Weg zur Abgasanlage unter Umgehung des Turbinenrades frei. Dieses Ventil kann pneumatisch vom Druck im Saugrohr oder elektrisch angesteuert werden. Da wegen der geringeren Abgastemperatur eher bei Dieselmotoren die Schaufeln des Verdichterrades verstellbar sind, kann hier zum Teil auf solch ein Ventil verzichtet werden.
Die Anzahl der Motoren mit mehr als einem Turbolader nimmt zu. Diese sind meist parallel, können aber auch in Reihe geschaltet sein. Dieselmotoren (besonders in Nutzfahrzeugen) fahren mit höheren Drücken von maximal 1,5 bis 2,5 bar, Serien-Benziner eher unter 1 bar. Hintereinander geschaltet sind Drücke von 6 - 7 bar (allerdings nicht in Serienfahrzeugen zufinden) möglich. Hohe Temperaturen beim Verdichten werden durch einen Luft-Luft-Wärmetauscher (Ladeluftkühler) reduziert. Im Bild ist deutlich zu sehen, wie der Abgasdruck auf die Schaufeln des Turbinenrades gelenkt wird. Umgekehrt werden die Frischgase von der Mitte her beschleunigt und durch einen engen Spalt nach außen gedrückt.
