Variable Turbinengeometrie für viel Drehmoment in allen Drehzahlbereichen

Im Oktober 1974 präsentierte Porsche den ersten Seriensportwagen der Welt mit einem Abgasturbolader. Seit damals überraschte der Porsche 911 Turbo immer wieder mit technischen Leckerbissen: Ladeluftkühler, Bi-Turbo oder die verstellbare Nockenwelle waren Meilensteine. Das Highlight der nächsten Turbogeneration trägt das Kürzel VTG.

Temperaturproblem gelöst
Hinter den drei Buchstaben verbirgt sich der erste aufgeladene Ottomotor mit variabler Turbinengeometrie (VTG). Dabei leiten verstellbare Leitschaufeln das Abgas auf das Turbinenrad des Turboladers. So werden die Vorteile von kleinen und großen Abgasturboladern verknüpft. Das ermöglicht sowohl hohe Drehmomentwerte bei niedrigen Drehzahlen als auch gute Leistung bei hohen Drehzahlen. Turbodiesel mit dieser Technik sind schon seit den 90er-Jahren bekannt, aber bei aufgeladenen Benzinern ist sie neu. Denn bisher waren die im Vergleich zu Turbodieseln wesentlich höheren Abgastemperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius eine technische Hürde. Porsche löst das Problem nun in Zusammenarbeit mit dem Turboladerhersteller Borg Warner durch hochtemperaturfeste Materialien.

Jubiläum am 16. November
Die Erfindung des Abgasturboladers liegt genau 100 Jahre zurück. Am 16. November 1905 erhielt der Schweizer Ingenieur Alfred Büchi ein Patent dafür. Büchis Idee bestand darin, die Verbrennungsluft zu verdichten, was mehr Leistung ermöglicht. Außerdem wird die kinetische Energie genutzt, die ansonsten mit den Abgasen nutzlos ausgestoßen wird. Büchi verwendete die Abgase zum Antrieb einer Turbine, die wiederum einen Verdichter antreibt, der die angesaugte Luft vorverdichtet und auf diese Weise den Füllungsgrad des Motors erhöht. Verwirklicht wurde Büchis Idee erst ab 1923 in Schiffsmotoren. Die ersten Versuche, diese Technik in Automobilen einzusetzen, begannen Ende der 50er-Jahre. Doch das Turboloch – also das verzögerte Motor-Ansprechverhalten beim Gasgeben – verhinderte die Einführung im großen Maßstab.

1974: Erster Elfer mit Turbo-Aufladung
Erst 1973 war mit dem über 1.100 PS starken Rennfahrzeug Porsche 917/30 ein Turbofahrzeug erfolgreich. Ein Jahr später, auf dem Pariser Automobilsalon 1974, stellte Porsche den ersten 911 Turbo vor. Er war 260 PS stark und spurtete in 5,5 Sekunden von null auf 100 km/h. Zur Reduzierung des Turbolochs wählten die Entwickler einen kleinen Lader, der früh ansprach und so das Drehmomentdefizit verringerte. Der 1977 eingeführte Nachfolger des Ur-Turbo schöpfte 300 PS aus 3,3 Litern Hubraum. Ausschlaggebend für die Leistungssteigerung und absolut neu war der Ladeluftkühler. Er kühlte die heiße Ladeluft auf unter 100 Grad Celsius ab, wodurch der notwendige Ladedruck reduziert werden konnte, ohne Leistung zu verlieren.

Ladeluftkühler, Biturbo und Variocam Plus
Der nächste 911 Turbo kam 1990. Ein um 50 Prozent vergrößerter Ladeluftkühler, der ebenfalls vergrößerte Turbolader und eine druckgesteuerte Kennfeldzündung sorgten für 320 PS. Die vierte Generation des 911 Turbo ging Anfang 1995 an den Start. Ein Biturbo-Lader brachte die Leistung des 3,6-Liter-Motors auf 408 PS. Damit spurtete das Auto in 4,5 Sekunden auf 100 km/h. Die technische Neuerung des aktuellen 911 Turbo, der Anfang 2000 startete, hieß Variocam Plus. Das System ermöglicht die Verstellung der Einlassnockenwelle und die Umschaltung des Ventilhubs. Als Ergebnis sinken im Leerlauf und in der Teillast Verbrauch und Emissionen. In der Volllast wird dagegen hohes Drehmoment und viel Leistung erreicht. Der Turbo erzielt 420 PS bei 6.000 U/min, die Höchstgeschwindigkeit stieg auf 305 km/h. Andererseits sank der Verbrauch gegenüber dem Vorgängermodell um 18 Prozent. Die Daten zum neuen Turbo hält Porsche noch zurück.
(sl)

Bildergalerie: Neuer 911 Turbo mit VTG