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Foto: Turbozentrum
Häufig defekt, selten die Schadensursache. Bei Turboschäden muss vor allem da Umfeld des Laders geprüft werden

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Nicht immer ist die Ursache der Turbolader

Deutliche Symptome für einen Ausfall des Turboladers sind Leistungsmangel, Pfeifen, Rasseln, Ölverlust oder starkes Rauchen aus dem Auspuff. Der Turbo selbst ist jedoch in den seltensten Fällen selbst die Ursache.

Turbolader sind so konstruiert, dass sie außer regelmäßig frischem Motoröl keine spezielle Wartung benötigen. Kommt es doch einmal zum Ausfall des Turboladers, kann die Fehlerursache auch im Umfeld des Aggregates liegen. Denn ein großer Teil der defekten Turbolader sind nicht die Ursache, sondern nur die Folge von anderen Schäden und Problemen. Wird beim anschließenden Austausch des Laders die eigentliche Schadensursache nicht gefunden und behoben, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auch der neue Turbolader schon bald wieder ausfallen wird – mit gleichen Symptomen.

Stets den Fehlerspeicher auslesen

Bevor der Lader getauscht wird, sollte grundsätzlich der Fehlerspeicher ausgelesen werden, um Hinweise auf mögliche Schadensursachen zu finden. Zwar verfügt der Turbolader selbst über keine Sensoren oder Geber, jedoch lassen sich über den Ladedrucksensor sowie die Steuerung des Wastegate-Ventils meist schon Rückschlüsse auf die Schadensursache ziehen. Auch vermeintlich kleineren Fehlern, die im ersten Moment nicht direkt mit dem Turboladerschaden in Verbindung gebracht werden, sollte Aufmerksamkeit geschenkt und die Probleme behoben werden. So kann eine zu hohe Kühlwassertemperatur durchaus für den Turbolader gefährlich werden, verfügen viele Fahrzeuge heutzutage über Öl-Wasser-Wärmetauscher, die beide Kreisläufe verbinden.  Auch erhöhte Abgastemperaturen oder Gegendrücke sind ein Indiz darauf, dass der Lader nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert.

Mangelschmierung – die Ausfallursache Nummer Eins

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Ein durch Lagerschaden am Gehäuse angeschlagenes Verdichterrad
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Auch das Gehäuse an Anlaufspuren von dem Lagerschaden davongetragen, und ist irreparabel beschädigt
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Die blaue Verfärbung des Wellenschafts deutete auf die Überhitzung in Folge der Mangelschmierung hin
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Im Bereich des Gleitlagers ist Material an die Verdichterwelle aufgeschweißt worden – die Folge von Mischreibung bei hohen Temperaturen
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Aber auch komplett abgebrochene Wellenschäfte sind möglich
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Hier hat sich das Gleitlager auf Grund der Mangelschmierung im Gehäuse verdreht – so gelangt gar kein Schmierstoff mehr an die Welle
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Gebrochenes Radiallager

Schmierungsmangel zählt zu den häufigsten Ausfallursachen eines Turboladers. Ist die Ölversorgung des Turboladers auch nur für wenige Sekunden unzureichend, ist aufgrund der hohen Drehzahlen ein Ausfall des Turboladers innerhalb kürzester Zeit sehr wahrscheinlich. Bei mangelnder Schmierung werden die (zumeist eingesetzten) Gleitlager in Sekunden zerstört – neben festgefressenen Radial- und Axiallagern gehören auch angelaufene- und gebrochene Wellenschäfte zu typischen Schaden durch fehlenden Schmierstoff im Lader. Bedingt durch die hohen Drehzahlen von bis zu 300.000 Umdrehungen pro Minute, werden schon bei kleinsten Lagerschäden Verdichter- und Turbinenrad in Mitleidenschaft gezogen – sie schleifen am Gehäuse oder zerbersten gar komplett.

Gründe für Schmierungsmangel

Gründe für einen Schmierungsmangel gibt es viele. Neben ganz banalen Problemen wie einem deutlich zu geringem Ölstand, können auch mindere Ölqualitäten, überzogene Wechselintervalle oder die Auswirkung von Biodiesel auf das Motoröl zu ernsthaften Problemen im Ölhaushalt führen. Aber der Reihe nach.

Zu wenig Motoröl

Dass zu wenig Motoröl nicht besonders förderlich für eine lange Lebensdauer des Aggregates ist, liegt auf der Hand. Gerade bei Motoren mit Turbolader verstärkt sich dieses Problem jedoch noch: Da der Turbolader das Öl nicht nur zu Schmierung, sondern auch zur Kühlung benötigt, wirkt sich ein Ölstand unter Minimum schnell tödlich für den Lader aus: Das gesamte Motoröl wird heißer und kann zum einen die Kühlung des Laders nicht mehr sicherstellen, zum anderen kann es zum Abriss der Schmierung kommen oder Öl-Verkokung auftreten.

Unzureichender Öldruck

Nicht ausreichender Öldruck stellt eine ernsthafte Gefahr für den Turbolader (wie auch den übrigen Motor) dar. Wenn die Öl-Leuchte rot leuchtet oder blinkt, sollte der Motor sofort abgestellt und nicht weiterbetrieben werden, um teure Schäden zu vermeiden.

Zugesetzter Ölfilter Ölfilter, deren Wartungsintervall überzogen wurde, können den Ölfluss im Motor behindern. Zwar verfügen die Filter oder deren Gehäuse über Bypassventile, sollte der Gegendruck im Filter zu groß werden, dennoch wird der Ölfluss erheblich gestört, und Fremdstoffe können ungehindert in den Turbolader eindringen. Aus diesem Grund sollte der Ölfilter grundsätzlich im Rahmen der regelmäßigen Fahrzeugwartung erneuert werden.

Überzogener Wechselintervall & mindere Ölqualität

Den Ölwechselintervall zu überziehen, um Geld zu sparen, ist bei einem Motor mit Turbolader eine äußerst schlechte Idee. Das Motoröl degeneriert mit der Zeit, und verliert seine Eigenschaften an Viskosität, Temperaturbeständigkeit und Scherstabilität. Auch Kraftstoffeintrag – gerade beim Dieselmotor – setzt die Ölqualität herab. Daher sollte der Ölwechsel auf keinen Fall überzogen werden, da der Motor sonst mit minderwertigem Schmierstoff zurechtkommen muss, der den Anforderungen von modernen Ladern nicht mehr ausreicht. Gleiches gilt für Motoröl, dass entweder nicht die Spezifikationen des Herstellers an die Viskosität erfüllt, oder nicht für den Motor freigeben ist. Eine zu hohe Viskosität des Öls kann den Transport des Öls zu den Lagerstellen verzögern und eine rechtzeitige Ölversorgung des Turboladers nicht gewährleisten. Ist das Öl nicht für den Betrieb in turbogeladenen Motoren gedacht, kann es sein, dass es nicht ausreichend temperaturbeständig ist – die Folge sind Ablagerungen und Verkokungen, die zum eine als Fremdkörper die empfindlichen Lager beschädigen können, und zum anderen die Ölzulaufleitungen oder Ölbohrungen im Lader verkoken oder verstopfen können. Hier ist die Folge ein Ölmangel im Lader, der wiederum zu Schäden an der Lagerung führt.

Bioanteil im Kraftstoff: Verkürzte Ölwechselintervalle für Diesel auf Kurzstrecke

In der EU ist ein Anteil von sieben Prozent (B7-Label an der Zapfpistole) gesetzlich vorgeschrieben. Wie bei jedem Verbrennungsmotor, findet auch beim Dieselmotor ein geringer Eintrag von Kraftstoff in das Motoröl statt, gerade wenn der Motor häufig kalt, auf Kurzstrecke, betrieben wird. Während beim Benziner diese Kraftstoffanteile im Motoröl bei der nächsten längeren Autobahnfahrt wieder „ausdampfen“, findet dies auf Grund des höheren Siedepunktes von Dieselkraftstoff bei einem Dieselmotor nicht statt. In Folge steigt der Anteil von Kraftstoff im Schmierstoff immer weiter an – dies setzt nicht nur die Qualität und Viskosität herab (siehe Ölqualität) – sondern kann auch zum sogenannten „versulzen“ führen. Dabei sorgen die biogenen Anteile im Dieselkraftstoff dafür, dass das Motoröl in der Ölwanne polymerisiert – sprich verklumpt. Dass ein verklumptes Motoröl nicht mehr wirklich pumpfähig ist, und schon gar nicht die Anforderungen von modernen Motoren erfüllen kann, erklärt sich von selbst. Daher raten Experten und Motoreninstandsetzer dazu die Serviceintervalle von Dieselmotoren, die einen hohen Kurzstreckenanteil haben, deutlich zu verkürzen – die scheinbar höheren Kosten sind jedoch nichts im Vergleich zu einem Turboladerschäden aufgrund von verklumpten Motoröl.

Ölaustritt am Turbolader

Zu einem Ölaustritt am Turbolader kommt es nur, wenn in seinem Umfeld abweichende Druckverhältnisse herrschen. Der Turbolader muss saubere Luft aus dem Luftfilter ansaugen. Ist dieser blockiert oder extrem zugesetzt, entsteht an der Frischluftseite ein Unterdruck. Durch diesen Unterdruck saugt der Turbolader nicht nur Luft aus dem zugesetzten Filter, sondern auch Öl aus dem Lagergehäuse des Turboladers. So kommt es zu einem einseitigen Ölaustritt an der Verdichterseite.

Gerade bei älteren Fahrzeugen ist häufig die Frischluftstrecke vom Lader bis zum Motor nicht mehr druckdicht. Auch in diesem Fall stimmen dann die Druckverhältnisse nicht mehr, was zu Ölaustritt auf der Verdichterseite führen kann. Hier sollte die Werkstatt alle Schläuche und deren Übergänge abdrücken, und bei Bedarf Schellen nachziehen oder die Schläuche austauschen.

Liegt ein beidseitiger Ölaustritt vor, ist die Ursache meist eine zugesetzte Rücklaufleitung. Diese kann ihre Rücksache in einem zu hohen Ölstand haben, aber auch durch eine verschlossene Kurbelgehäuseentlüftung verursacht werden -  das Öl muss sich Wege aus dem Lagergehäuse suchen und tritt beidseitig aus dem Lader aus.

Weitere Anzeichen für einen Ölaustritt sind zum Beispiel entweichender Blaurauch aus der Abgasanlage, Motoröl im Ansaugtrakt und Ladeluftkühler, Leistungsverluste des Motors, unkontrollierte Überdrehzahlen und verkokte Leitschaufeln in einem VTG-Turbolader.

Ölzulaufleitung – beim Ladenwechsel stets erneuern!

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Foto: Mahle Aftermarket Verkokte Ölrücklaufleitung

Ein ebenfalls häufig gemachter Fehler besteht darin, dass zwar der Turbolader fachgerecht gewechselt wird, die Ölzulaufleitung jedoch nicht erneuert wird. Da diese nah am Turbolader und anderen heißen Teilen vorbeiführt, sind Verkokungen in der Leitung eher die Regel als die Ausnahme – zumal eine solche, verenge Leitung auch erst zum Turboladerausfall geführt haben kann! Die alte Leitung wird dann oftmals mit Bremsenreiniger und Druckluft „gespült“, was jedoch Verkokungen nicht beseitigen kann. Wer wird sauber arbeitet und Garantie auf seine Arbeit gibt, der tauscht auch die Zulaufleitung und beseitig damit eine große Gefahrenquelle.

Verunreinigtes Öl im Turbolader

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Foto: Mahle Aftermarket Deutliche Verschleißspuren an den Lagerstellen der Turbinenwelle

Auch verunreinigtes Öl kann Beschädigungen am Turbolader verursachen. Kleinste Partikel, wie Schmutz, Ruß, Kraftstoff, Wasser, Verbrennungsrückstände oder Metallabrieb können das Öl verschmutzen. Dieses verschmutzte Schmieröl führt zur Riefenbildung an den Wellenzapfen und der Lagerung. Ferner können sich Ölbohrungen und Abdichtungen zusetzen und hohe Ölverluste verursachen. Daher ist es wichtig die Wartungsintervalle gemäß den Herstellerangaben einzuhalten. Viele Hersteller empfehlen daher bei einem Austausch des Turboladers grundsätzlich eine neue Ölzulaufleitung, einen Ladeluftkühler sowie einen neuen Luftfilter zu verbauen – der anschließende Ölwechsel sollte selbstverständlich sein.

Eindringen von Fremdkörpern im Turbolader

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Durch Fremdkörper beschädigte VTG Leitbleche 
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Durch Fremdkörper beschädigtes Verdichterrad
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Fremdkörpereinschhläge im Ansaugkanal
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Nur eine Fahne des Verdichtrades wurde durch einen Fremdkörper umgeknickt
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Auch Risse im Turbinengehäuse sind nicht unüblich wenn Fremdkörper wie Schrauben oder Muttern angesaugt werden

Treten durch die Ansaugseite- oder Abgasseite Fremdkörper, wie Staub, Sand, Schrauben, Teile von Kolbenringen oder Ventilen und Ablagerungen ein, führt das durch die hohen Drehzahlen meist zum Totalausfall des Turboladers. Fremdkörper, die zum Beispiel über einen defekten Luftfilter in den Turbolader gelangen, können das Turbinen- oder Verdichterrad zerstören. Bei den enorm hohen Drehzahlen der Turbinen- und Verdichterräder wirken die kleinsten Fremdkörper wie Geschosse. Die Unwucht, die daraus resultiert, kann dann die Lagerung des Turboladers beschädigen.

Aber auch Schäden am Ladeluftkühler können durch Fremdkörpereintritt die Folge sein. Um Schäden durch Fremdkörper zu vermeiden, sollte auch die Dichtheit des Ansaugtraktes kontrolliert werden. Auch der regelmäßige Wechsel des Luftfilters nach Herstellervorgabe und das Reinigen des Luftfiltergehäuses sowie der Ladestrecke durch Aussaugen gehören zur Servicearbeit bei einem Fahrzeug mit Turbolader.

Turboladerschäden durch zu hohe Abgastemperaturen

Auch zu hohe Abgastemperaturen gehören zu den Ausfallgründen eines Turbos. Denn jeder Turbolader ist nur für einen definierten Temperaturbereich ausgelegt. Beim Überschreiten dieses Bereiches droht schon nach wenigen Sekunden der Ausfall. Auswirkungen von zu hohen Abgastemperaturen wären unter anderem Risse im Gehäuse des Turboladers oder verkokte Ölleitungen. Gründe für zu hohe Abgastemperaturen können zu heiß abgestellte Motoren, Verbrennungsstörungen im Motor oder ein Chiptuning sein. Um solche Schäden zu vermeiden, raten die Spezialisten dazu, den Motor nach einer hohen Beanspruchung unter moderaten Drehzahlen „kalt“ zu fahren.

Überdrehschaden am Turbolader

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Dellen auf der Rückseite des Verdichterrades deuten auf Überdrehzahlen hin
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Ist die Überdrehzahl zu hoch, kann auch das gesamte Verdichterrad bersten

Die Bauteile eines Turboladers sind für ein bestimmtes Drehzahlspektrum konzipiert. Sind die Drehzahlen höher – etwa durch einen veränderten Ladedruck – besteht die Gefahr, dass das Verdichterrad am Gehäuse anläuft und/oder das es auseinanderbricht.

Auch kleine Dellen auf dem Verdichterrad weisen auf ein Überdrehen des Laders hin. Denn das Material verformt sich plastisch bei der Überdrehzahl durch die hohen Zentrifugalkräfte. Das Material zu fließen, und der Außendurchmesser vergrößert sich, bis das Rad anläuft oder auseinanderbricht.

Ursachen für die Auswirkungen neben Chiptuning und damit erhöhten Ladedrücken unter anderem Verkokungen, die die VTG-Luftleitbleche in der Stellung für niedrige Drehzahlen blockieren. Auch kann die pneumatische oder elektrische Regelung defekt oder undicht sein. Um solche Schäden zu vermeiden, raten die Turbo-Experten dazu, den Motor nach einer hohen Beanspruchung unter moderaten Drehzahlen kalt zu fahren. Des Weiteren sind Turbolader ausschließlich im Originalzustand in dafür vorgesehene Fahrzeuge zu verbauen und die Wartungsintervalle einzuhalten.

Fazit

Nur in den seltensten Fällen ist die Ausfallursache für Turbolader der Turbolader selbst. In der Regel sind es Veränderungen in einem Umfeld, die den Lader beeinflussen und früher oder später ausfallen lassen. Wer an seinem Turbolader lange Freude haben will, der sollte auf einen regelmäßigen Ölwechsel mit Filter sowie Luftfilter Wert legen. Gerade bei älteren Fahrzeugen mit höherer Laufleistung sollte die Verdichterseite im Rahmen einer größeren Wartung abgedrückt werden, um sicherzustellen, dass sie nach wie vor dicht ist. Wer viele Kurzstrecken fährt – etwa mit dem Familienauto in der Stadt – sollte mindestens jährlich das Öl wechseln lassen, um Verklumpungen durch Biokraftstoff zu vermeiden.

Ist der Lader bereits ausgefallen und muss ausgetauscht werden, ist neben sauberem Arbeiten vor allem der vollständige Austausch der Ölzulaufleitung sowie der Luftschläuche und des Ladeluftkühlers wichtig, sollte das Verdichterrad am Gehäuse geschliffen haben – sonst droht nach dem Turbo-Schaden ein kapitaler Motorschaden.

Foto: Continental

Turbolader für Ford

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Foto: Continental

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Foto: Bosch Mahle Turbosystems

Teilegroßhandel

Bosch und Mahle: Abschied vom Turbolader

Die Zulieferer Bosch und Mahle verkaufen ihr Gemeinschaftsunternehmen Bosch Mahle Turbo Systems (BMTS) an den chinesischen Investor FountainVest. Der Deal umfasst das komplette Geschäft inklusive der 1.300 Mitarbeiter.

Foto: BorgWarner

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