„Der aufgeladene Ottomotor ist im Pkw-Markt zur gängigen Wahl geworden; die Turboaufladung hat sich beim Ottomotor von einer Option zu einer Pflichttechnik entwickelt.“ So lautet das Urteil von Zhao Fucheng, stellvertretender Leiter des Geely Powertrain Research Institute.
Turbomotoren entwickeln sich weiter in Richtung Downsizing. Zugleich schreiten die darauf abgestimmten Techniken, etwa für Ansaugung und Abgasführung, fort und verändern sich. Größter Treiber der breiten Anwendung der Aufladung sind die strengen Verbrauchsvorschriften. Ottomotoren, deren technische Basis die Turboaufladung bildet, haben den Markt vollständig erobert. Höhere Kraftstoffeffizienz, besseres Ansprechverhalten sowie geringere Ladungswechsel- und Reibungsverluste sind die Stärken des Turbomotors. Zou Bowen, stellvertretender Leiter des Nationalen Forschungszentrums für Gasfahrzeugtechnik am China Automotive Engineering Research Institute, erklärte: „Der herkömmliche Saugmotor stößt an seine Grenzen, wenn die Vorschriften strenger und die Marktanforderungen höher werden. Mit dem Turbolader erreicht ein Motor mit kleinem Hubraum die Leistung eines großvolumigen Motors bei geringeren Ladungswechsel- und Reibungsverlusten; Leistung und Kraftstoffverbrauch lassen sich so besser vereinbaren.“
Die Weiterentwicklung der Turbomotoren zielt vor allem auf höhere Kraftstoffeffizienz und einen höheren thermischen Wirkungsgrad sowie auf besseres Ansprechverhalten. „Im Markt der Motoren unter 1,5 L nehmen kleine aufgeladene Dreizylinder zu. Bei Vierzylindern wird der Twin-Scroll-Turbolader immer breiter eingesetzt“, sagte Zhao Fucheng. Die Twin-Scroll-Technik kann die Füllung des Motors erheblich verbessern.
Zhao Fucheng wies außerdem darauf hin, dass elektrisch angetriebene Turbolader allmählich ausgereift und serientauglich sind. Die Hybridtechnik, insbesondere der 48-V-Mildhybrid, bietet dafür eine leistungsfähige Plattform; dies werde eine neue Entwicklungsrichtung der Aufladung. Die Technik verbessert Leistung und Ansprechverhalten aufgeladener Motoren bei niedriger Drehzahl wirksam, ohne wie ein mechanischer Lader den Verbrauch zu erhöhen oder das Startverhalten zu verschlechtern.
Bei der Entwicklung von Turbomotoren berücksichtigen die Motorenhersteller stärker, wie gut sich der Motor an unterschiedliche Betriebsbedingungen und Kundenanforderungen anpasst. Nach Zhao Fucheng lassen sich mit verschiedenen Laderbauarten und zugehörigen Techniken unterschiedliche Kundenanforderungen an die Abstimmung erfüllen. Manche neuen Turbomotoren werden so entwickelt, dass sie sowohl konventionelle Antriebe als auch Hybridsysteme bedienen; das senkt die Entwicklungskosten der Motorenhersteller deutlich.
„Der Markt für Ottomotor-Turbolader ist groß geworden“, sagte Zhao Fucheng. Dem stimmte auch Zhang Aiming zu. Zou Bowen sagte voraus: „Mit der weiteren Verschärfung der chinesischen Abgasnormen wird sich die Turboaufladung noch schneller verbreiten und entwickeln.“
Die einheimischen Unternehmen der Turboladerbranche sollten mit Fahrzeugherstellern, Forschungseinrichtungen und unabhängigen Prüfstellen eine Gemeinschaft aus Entwicklung, Anwendung und Prüfung bilden und die Strategie „gleichzeitig entwickeln, schrittweise einsetzen“ verfolgen. Zou Bowen führte aus: „Die einheimischen Unternehmen müssen bei der Werkstoffpaarung und konstruktiven Optimierung der Bauteile, bei der Laderabstimmung und der Prüfbewertung sowie bei der Kostenkontrolle ansetzen, die Zuverlässigkeit der Produkte erhöhen und mit Kostenvorteilen rasch in den Markt eintreten. Zugleich müssen sie die Entwicklung fortschrittlicher Techniken wie des elektrisch angetriebenen Turboladers beschleunigen, vor allem die Schutzrechtsbarrieren überwinden, die Kosten streng kontrollieren und den Marktanteil fortschrittlicher Laderprodukte schrittweise ausbauen.“
Die Fortschritte der einheimischen Ottomotor-Turbolader verdienen Anerkennung, doch es bleiben Probleme, die nicht übersehen werden dürfen. Zou Bowen nannte als Kernprobleme den einseitigen Technologiepfad der Aufladung, rückständige Verfahren zur Leistungsanalyse und Abstimmung der Turbine, schwache Erprobungs- und Validierungskapazitäten, unzureichende Produkttechnik beim Lader selbst und noch zu entwickelnde elektrische Aufladungsprodukte. Zhang Aiming betonte: „Im Vergleich zu ausländisch finanzierten Unternehmen ist der Rückstand chinesischer Unternehmen in der Turboaufladung noch groß. Hauptgrund ist, dass die Abgastechnik für Motoren im Ausland einige Takte schneller vorangekommen ist als in China und dass chinesische Unternehmen weniger Basisdaten gesammelt haben. Die chinesischen Motorenhersteller müssen Theorie und Praxis verbinden und langfristig planen. Um den Rückstand zu verringern, müssen die einheimischen Unternehmen Ungeduld vermeiden und auf der Grundlage schneller Innovation ihren Datenbestand ausbauen.“
