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Ein stiller Revoluzzer


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Gasoline - epaper ⋅ Ausgabe 4/2022 vom 21.07.2022
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Bildquelle: Gasoline, Ausgabe 4/2022

Anfang der 1960er Jahre schienen die Begeisterung der Amerikaner für die Verheißungen des Raumfahrtzeitalters und das Begehren nach neuen Technologien grenzenlos. Natürlich war auch General Motors stark daran interessiert aus diesem Trend Kapital zu schlagen und stürzte sich in ganz neuartige Entwicklungen. Daher ist es vielleicht wenig überraschend, dass die erste Anwendung der Turboaufladung in einem in Serie produzierten Auto von diesem mächtigen Konzern kam.

Zur selben Zeit interessierten sich die amerikanischen Käufer zunehmend für kleinere, leichtere 14 Gasoline und sparsame importierte Autos. Viele bewunderten sie nur wegen ihrer Sparsamkeit, andere entdeckten jedoch deren flinken, sportlichen Charakter und dass es richtig Spaß machte sie zu fahren. Die Straßenkreuzer konnten so was, quasi per Definition, nicht bieten. Aber die Hersteller beobachteten auch, dass die Kundschaft den ...

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... liebgewonnenen Achtzylindern ungern den Rücken kehrte. Wäre die einzig sinnvolle Lösung dieses„Dilemmas“ nicht ein kleiner V8?

Also wandte sich Oldsmobile mit dem F85 Cutlass gegen die lästige Invasion der sparsamen Kleinwagen. Er war gerade groß genug um als vollwertiges Auto angenommen zu werden, gehörte aber dennoch zu den kleinsten Modellen dieser Firma. Das wichtigste war, dass er mit seinem „winzigen“ Vollaluminium-3,5-Liter-V8 gute Effizienz bot. Sparsamer Umgang mit Benzin war das eine, aber die serienmäßige Leistung in Höhe von 155 PS konnte nicht jeden zufriedenstellen. Zugegeben, das von GM Engineering entwickelte und von Buick- und Oldsmobile-Ingenieuren verfeinerte Triebwerk gab es auch in einer schärferen Version: mit einem Vierfach-Vergaser und einer Verdichtung von 10,25:1 brachte sie es auf schon etwas bes-ser klingende 185 Pferdestärken. Und was war mit denen, die nach mehr dürsteten?

Unter Druck gesetzt

Jetzt kommt unser Hauptthema: Die Lösung war die „Zwangsbeatmung“, die dem leichten V8 die Leistung eines schwereren Motors mit viel größerem Hubraum verlieh. Diese Version des 215-ci-V8 lieferte 215 PS bei 4600 U/min und ein Drehmoment von beachtlichen 407 Nm bei 3200U/min. Diese „eins zu eins“-Zahl der Pferdestärken pro Kubikzoll, die erstmals 1956 der Chrysler 300-B erreichte, war damals für die Kunden ein fast magisch klingender Wert. Die Leistungssteigerung gegenüber der „freiatmenden“ Version betrug satte 30 Prozent. Hut ab! In solchen Vergleichen sollte man aber die Elastizität des Motors nicht außer Acht lassen. Und die konnte sich auch sehen lassen; schon bereits bei 2000 U/min standen stramme 380 Nm zur Verfügung.

Der technisch mit dem Buick Special und dem Pontiac Tempest verwandte neue F-85 Jetfire basierte auf dem ein Jahr früher vorgestellten F-85 Cutlass Coupé, das mit Sportsitzen und seiner luxuriöseren Innenausstattung eine Antwort auf die wachsende Nachfrage nach sportlichen Kompaktwagen wie dem Corvair Monza von Chevrolet war. Der Oldsmobile F-85 Jetfire sah im Allgemeinen wie ein Cutlass Coupé aus, hatte aber eine Besonderheit: er war das einzige Hardtop in der F-85-Reihe – alle anderen geschlossenen Zweitürer hatten feste Türrahmen und B-Säulen.

Ein historisches Datum

Der April 1962 ging in die Annalen der Automobilgeschichte ein, das Datum markierte das erste in Serie produzierte Auto mit Turbolader – eben den Oldsmobile F-85 Jetfire. Auch wichtig, damit die ewigen Diskussionen an hochoktanigen Stammtischen friedlich enden: Nein, Chevrolet brachte seinen Corvair Monza Spyder mit Turboaufladung nicht gleichzeitig mit dem Oldsmobile. Dieses Modell mit aufgeladenem, luftgekühltem Sechszylinder-Boxermotor kam einen Monat später auf den Markt. Argumente wie „Aber das ist nicht so wichtig – die stammten doch beide von General Motors“ zählen nicht. Der erste Platz kann nur einmal vergeben werden. Historisch gesehen ist der Jetfire also das erste in Serie produzierte Turboauto. Basta!

Selbstverständlich war die Turboaufladung 1962 keine neue Idee. Ihre Geschichte reicht bis ins frühe zwanzigste Jahrhundert zurück. 1905 patentierte der Schweizer Ingenieur Alfred Buchi einen abgasgetriebenen Lader für Dieselmotoren. Während des Ersten Weltkriegs arbeiteten General Electric und andere US-Unternehmen an Turbos für Flugzeuge. Dr. Sanford Moss von GE, der später als „Vater des Turboladers“ bezeichnet wurde, baute einen Turbolader in einen V-12 Liberty-Flugmotor ein. Bei Tests in großer Höhe zeigte er eine verblüffende Leistungssteigerung.

Turboaufladung wurde auch in großem Umfang in Kampfflugzeugen des Zweiten Weltkriegs eingesetzt. Vor dem Zweiten Weltkrieg verwendeten amerikanische Marken wie Cord, Duesen-berg und Graham die „Zwangsbeatmung“, aber es waren nicht durch Abgase, sondern durch den Motor selbst angetriebene Zentrifugallader – also keine Turbos.

So einfach ist das Alles nicht…

Ein Team von Oldsmobile-Ingenieuren unter Gilbert Burrell, dem leitenden Motorenkonstrukteur dieser Division, arbeitete mit Garrett AiResearch an der Entwicklung des geeigneten Turboladers.

Es war eine interessante Partnerschaft, weil Garrett damals nur große, industrielle Turbolader herstellte. Bei dem T5-Turbolader entschied man sich für einen besonders kleinen Durchmesser um das Ansprechverhalten zu verbessern. Der Garrett-Turbolader saß quer auf dem Motor und kooperierte mit einem speziellen Rochester-Vergaser. Die gesamte Turbo-Installation erhöhte das Gewicht um lediglich 36 Pfund (16,3 kg) und behinderte den Zugang zu den Zündkerzen oder dem Verteiler nicht.

Um mit der zusätzlichen Leistung fertig zu werden, spendierte man dem Motor spezielle Kolben, verstärkte Hauptlagerböcke und Pleuelstangen. Der Verteiler und die Zündspule arbeiteten mit höherer Spannung und auch ein größerer Kühler wurde verbaut. Den Ladedruck hat man auf den ziemlich niedrigen Wert von 0,35 bar eingestellt. Bei höherem Druck sorgte ein Waste-Gate-Überdruckventil dafür, dass ein Teil der Abgase am Turbinenrad vorbeiströmte, wodurch seine Drehzahl, und demzufolge die Menge der komprimierten Luft, begrenzt wurde.

Um klopfende Verbrennung zu verhindern, senkte Chevrolet bei seinem turbogeladenen Corvair die Kompression. Oldsmobile ging einen anderen, viel komplizierten Weg und behielt die Verdichtung bei sehr hohen 10,25:1. Ein solch gigantischer Wert in Kombination mit der Turboaufladung würde eine klopfende Verbrennung (d.h. das Gemisch zündet zu früh und der Kolben läuft gegen den Explosionsdruck) hervorrufen, selbst bei hochoktanigem Kraftstoff. Um dieses hässliche Phänomen zu eliminieren, das für den Motor immer in einer großen Katastrophe endet, war es also notwendig in die technische Trickkiste zu greifen.

Der Zaubertrank

Nach vielem Experimenten hat man ein innovatives Flüssigkeitseinspritzsystem eingesetzt.

Das „Turbo-Rocket Fluid“, das in einem Behälter unter der Motorhaube aufbewahrt wurde, war eine Mischung aus destilliertem Wasser und Methylalkohol zu gleichen Teilen und enthielt auch ein wenig Rostschutzmittel. Wenn der Fahrer auf das Gaspedal trat, wurde der Behälter mit diesem „Zaubertrank“ unter Druck gesetzt, wodurch eine kleine Menge dieser Flüssigkeit in das Luft-Kraftstoff-Gemisch eingespritzt wurde, kurz bevor es das Turbo-Laufrad erreichte. Die Flüssigkeit verdampfte, senkte dadurch die Temperatur des komprimierten Luft-Kraftstoff-Gemischs und voilà! – die Gefahr der klopfenden Verbrennung war erfolgreich gebannt. Je nach Fahrweise reichte die Flüssigkeit für zwischen 200 und 2000 Meilen (322 – 3220 km). Sollte sie zur Neige gehen, signalisierte das eine Warnleuchte.

Wenn die Flüssigkeit alle war, oder aus anderen Gründen das Dosierventil nicht erreichte, schloss sich eine zweite Klappe im Drosselklappengehäuse um die Luft-Kraftstoffzufuhr zu reduzieren und begrenzte damit die Leistung des Motors ziemlich. Alle Systeme zur Verabreichung von „Turbo Rocket Fluid“ und zur Steuerung des Ladedrucks waren mechanisch und wurden durch Druck bzw. Unterdruck geregelt. Das Ganze erforderte mehrere Sicherheitsmaßnamen, die ironischerweise dazu führten, dass der Turbomotor als problematisch galt.

Man kann sich leicht vorstellen, dass die Mechaniker – gelinde gesagt – großen Respekt vor einer solchen Vielzahl von verschiedenen Ventilchen und Membranchen hatten und es deshalb vorzogen, sie gar nicht erst anzurühren. Diese komplizierte und einmalige Lösung ist in den heutigen Turbomotoren, dank der Verwendung von Direkteinspritzung, Ladeluftkühlern und ausgeklügelten Motormanagementsystemen, (zum Glück) nicht mehr nötig.

Ein Bild mit Schwächen

Nach einem Fahrversuch mit einem F-85 Jetfire-Prototyp berichtete „Car and Driver“, dass der neueste Olds in Bezug auf Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung „Sportwagenleistung in einem Kompaktwagen bietet“. Die Tester erklärten, dass „der Leistungszuwachs im mittleren Drehmomentbereich die auffälligste Verbesse-rung ist“. Dies mache den Jetfire zu einem„praktischeren Verkehrsfahrzeug“.

Trotz der beträchtlichen Leistungssteigerung nahm Oldsmobile keine Änderungen am Fahrgestell oder der Aufhängung vor. Das Fahrverhalten war daher nicht besser als bei einem normalen Cutlass. Die Zeitschrift stellte weiter fest, dass der 0,875-Zoll-Stabilisator (22,2 mm) eine Neigung der Karosserie in einem Ausmaß zulasse, das sportliche Fahrer als unangenehm empfänden. Gleichzeitig wurde das Fahrverhalten des Jetfire „selbst auf den schlechtesten Straßen” als „weich genug, um ältere Hausfrauen nicht zu beunruhigen“ bezeichnet. Alles in allem hat der 1963er Jetfire „nicht die Lenkung, Aufhängung oder Bremsen, die seinem Ruf als Sportlimousine gerecht werden.“ Mit Schraubenfedern rundherum sei die „Aufhängung definitiv zu weich“, obwohl die Wankneigung der Karosserie„unter allen Be-dingungen nicht übermäßig war“ und die Trommelbremsen mit einem Durchmesser von 9,5 Zoll (241 mm) effektiv reagierten.

1963er Oldsmobile Jetfire Hardtop Coupé

Motor: OHV-V8, Hubraum 3532 cm³ (215,5 ci); Bohrung: 88,9 mm; Hub: 71,1 mm; Verdichtung: 10,25:1; Leistung: 215 PS (SAE gross) bei 4800 U/min; Drehmoment: 407 Nm bei 3200 U/min. Gemischaufbereitung: Rochester-Einzelvergaser. Turbolader. Auspuffanlage: doppelt. Antrieb: Hinterachse, Dreiganggetriebe (auf Wunsch: ein Viergang-Schaltgetriebe oder eine Vierstufen-Automatik). Aufhängung: Vorderachse: Einzelradaufhängung mit doppelten Dreieckslenkern, Spiralfedern; Hinterachse: Starrachse, Längslenker, Spiralfedern. Bremsen: Trommeln rundum. Räder: Stahlfelgen mit Radkappen, 6,5x13. Reifen: 165/80 R 13. Karosseriemaße (mm): L: 4882, B: 1872, H: 1328. Radstand (mm): 2845. Gewicht (kg): 1312. Tankinhalt (l): 61. Kraftstoffverbrauch (l/100km): ca. 16. Höchstgeschwindigkeit (km/h): 175. Beschleunigung 0-97 km/h (sec): 9,2. Preis (1963): ab 3408 Dollar.

Kein Geräusch deutet auf das Vorhandensein eines Turbos hin. „Die ganze Einheit ist völlig geräuschlos“, so „Car and Driver“. „Der Motor selbst ist eines der sanftesten und am wenigsten aufdringlichen mittelgroßen Triebwerke auf dem Markt, sogar ohne Turbolader.“ Man verwendete 6.50×13-Reifen anstelle der 15-Zöller, die man beim Buick Special und beim Pontiac Tempest selbstverständlich ohne Extrabezahlung bekam.

Bei Olds waren die nur als Option aufgeführt.

Auch andere Makel trübten das Erlebnis. „Auf allen, außer einer sehr rauen Oberfläche“, bemerkte „Car and Driver“, „wird die maximale Beschleunigung durch das Durchdrehen der Räder zunichte gemacht.“ Darüber hinaus „nutzen die für das Warner-Vierganggetriebe gewählten Übersetzungen das hervorragende Drehmoment des turbogeladenen V8 bei niedrigen Drehzahlen nicht voll aus.“

Mit Hydra-Matic beschleunigte der Jetfire in 9,2 Sekunden auf 97 km/h, für die Viertelmeile benötigte er 17,5 Sekunden. Der Benzinverbrauch wurde als vergleichbar mit einem Cutlass mit Vierfach-Vergaser angesehen, obwohl „bei dynamischer Fahrt der Verbrauch zwangsläufig steigt“.

Unreife Kundschaft

Eine häufige Beschwerde der Besitzer war „mangelnde Leistung“, eine Fahrt zum Händler ergab dann, dass der Fahrer den Behälter für das Turbo-Rocket-Fluid leer gefahren hatte. Konservativere Besitzer fuhren das Auto nicht ausreichend hart, um beständig Ladedruck zu erzeugen. In solchen Fällen wurde die Kompressorwelle nicht oft ge-nug geschmiert, was mit der Zeit zu „eingefrorenen“ Turboladern führte.

General Motors hatte genug von den Belästigungen ihrer Werkstätten und bot 1965 allen Besitzern kostenlos das komplexe Turbolader- und Flüssigkeitseinspritzsystem in ein konventionelles System mit Vierfach-Vergaser umzubauen.

Man schätzt, dass die Händler bis 1970 etwa 80 Prozent der Jetfires umgerüstet hatten. Und die mussten die Turboeinheiten nicht an Oldsmobile zurückgeben, also behielten sie viele. Jetzt kann man sie bei eBay oder auf Trödelmärkten wiederfinden. Da die allermeisten diese Gelegenheit nutzten, ist es heute fast unmöglich, ein Exemplar mit dem originalen Turbo Rocket V8 und der Turbolader-Baugruppe zu finden. Wohlgemerkt: Egal in welchem Zustand. Selbst der kleine Aluminium-V8 ist heutzutage zu einer Rarität geworden, weil er schon nach 1963 zugunsten von billiger zu bauenden Gusseisen-V8 aufgegeben wurde. Hier muss man erwähnen, dass 1965 die britische Firma Rover die Werkzeuge von GM kaufte, und der V8 viele Jahrzehnte in einer ganzen Schar von Limousinen, Geländewagen und Sportwagen weiterlebte.

Harold Metzel, Chefingenieur der Abteilung zu Zeiten des Jetfire, erinnerte sich, dass „wir so viele Dinge an dem Motor verändern mussten, so unzählige verschiedene Steuerungen, dass es ein Monstrum wurde.“ Der Ingenieur Tom Leonard war der Meinung, dass „der Jetfire zu viele Gürtel und Hosenträger trug... Das Flüssigkeit-Einspritzsystem war mit zu vielen Sicherheitssystemen ausgestattet um wirklich praktikabel zu sein. Es war ein Overkill.“ Seiner Meinung nach kauften das Auto auch „die falschen Leute, z.B. kleine alte Damen…“

Nur 3765 Oldsmobile F-85 Jetfire Coupés wurden 1962 verkauft, gefolgt von 5842 im Jahr danach, bevor Oldsmobile seinen Turbo-Novizen einstellte. 1964 debütierte ein größerer F-85, ein echter Intermediate, mit einem konventionellen, gusseisernen 330-ci-V8 (5,4 L). Er war auch die Basis für ein sportlicheres Modell, den 4-4-2, der Oldsmobile zu einem angesehenen Mitglied der Muscle-Car-Bruderschaft der Sechziger machte.

Wie sich herausstellte, währte der Trend zur Turboaufladung nur kurze Zeit. Chevrolet bot zwar bis 1966 seinen Corvair mit Turbolader an und baute insgesamt etwa 50.000 Exemplare. Deren einfachere Auflade-Einrichtung war zwar auch nicht ganz problemlos, aber viel zuverlässiger.

Doch dann verschwand diese Art der Zwangsbeatmung komplett aus den US-Personenwagen.

Erst mehr als ein Jahrzehnt später, als die Autohersteller wieder eine Möglichkeit zur Leistungssteigerung suchten, ohne sich größeren Motoren zuzuwenden, erlebte sie ihr Comeback. Aber da gab es endlich die piezoelektrischen Klopfsensoren und die Mischung aus hoher Kompression und Aufladung konnte für unaufmerksame Fahrer nicht mehr böse enden.

Ein später Sieg

Von den amerikanischen Produzenten hat Buick im Jahr 1978 wieder mit der Turboaufladung angefangen und von da an tauchten viele solcher Autos auf. Ironischerweise war kein Oldsmobile mehr dabei, weil die 2004 leider die Segel streichen mussten.

Wie wir alle wissen, hat sich die „Zwangsbeatmung“ heute gut etabliert, besonders bei Dieselmotoren. Bei Benzinern funktioniert sie, unterstützt von einer ganzen Armada moderner Elektronik so reibungslos, dass manche Besitzer nicht einmal merken, dass ihr Fahrzeug überhaupt einen Turbolader hat. Darin liegt vielleicht die größte Lektion, die General Motors bei der Einführung des Jetfire gelernt hat: fortschrittliche Technologie kann viel bringen, aber nur, wenn ihre Wartung für den Durchschnittsverbraucher keine zusätzliche Belastung darstellt.

Text: Alexander Nek