Der Ladeluftkühler ist unverzichtbar bei der Turboaufladung von Otto- und Dieselmotoren. Er kühlt die Ansaugluft ab und erhöht damit den Wirkungsgrad. Für ein Maximum an Leistung kann diese Luft nicht kalt genug sein. Oftmals wird deshalb in Kombination mit einem Chiptuning, einem Turbo- oder Kompressorumbau usw. auch ein neuer Ladeluftkühler mit verbaut.
Wie funktioniert der Ladeluftkühler?
Ein Turbolader presst die angesaugte Luft zusammen, bevor sie in den Motorraum gelangt. Das erhöht die Sauerstoffdichte und kurbelt somit die Verbrennung an. Durch die Kompression wird die Ladeluft allerdings zu warm, ihre Temperatur kann 100 bis 200 °C erreichen. Damit sinkt ihr Sauerstoffgehalt wieder, weil mit steigender Temperatur und Dichte die Sauerstoffmoleküle weniger Platz haben. Diese Erwärmung erfolgt schon kurz nach dem Start. Um die Leistung aufrechtzuerhalten, ist eine Ladeluftkühlung nötig. Diese Aufgabe übernimmt der Ladeluftkühler, der nebenher das Klopfen durch Frühzündungen bei Turbo-Benzinmotoren unterbindet. Der Wirkungsgrad des Turbomotors steigt mit der sinkenden Temperatur der Ansaugluft. Daher befindet sich der Ladeluftkühler zwischen dem Turbolader und dem Motor. Es gibt ihn als Luft-Luft- und Luft-Wasser-System, was bedeutet, dass die Ansaugluft mit zusätzlicher Außenluft oder mit Wasser gekühlt wird. Mehr Infos dazu gibt es weiter unten!
Wie unterstützt ein größerer Ladeluftkühler das Tuning?
Ladeluftkühler sind ab Werk eher kompakt und klein. Ihre Aufgabe besteht im Normalfall darin, die Temperatur der Ansaugluft auf einem Niveau um rund 10 bis 20 Grad über der Umgebungstemperatur zu halten. Wie hoch der Unterschied ausfällt, hängt vom Außenklima ab, doch moderne Ladeluftkühler funktionieren sogar in der Wüste. Ein größerer Ladeluftkühler schafft eine noch bessere Kühlung. Eine Faustregel geht von einer Leistungssteigerung von 3 – 5 % pro 10° Abkühlung aus. Der größere Ladeluftkühler kann diese Prozente (und noch etwas mehr) durchaus erreichen und ist eine vergleichsweise einfache Tuningmaßnahme, die je nach Fahrzeugmodell zwischen rund 200 bis 400 Euro kostet. Eine weitere Optimierung der Kühlung kann durch den Einsatz von Aluminium- statt Stahlrohren erreicht werden, weil (das etwas teurere) Aluminium in Kühlanlagen grundsätzlich die Effizienz erhöht. Es gäbe noch mehr Maßnahmen wie die zusätzliche Verdampfungskühlung durch mehr Wasser im Luft-Wasser-System, durch Stickstoff oder durch Alkohol. Dieses Tuning wäre aber wesentlich aufwendiger und damit teurer.
zusammengefasst das wichtigste zum Ladeluftkühler:
- größere Ladeluftkühler werden oftmals verbaut, um die Leistung des Autos zu steigern
- der Ladeluftkühler (LLK) wird im Ansaugtrakt zwischen Einlassventil und Verdichter vom Motor verbaut
- der Ladeluftkühler (LLK) ist ein Wärmetauscher
- der Ladeluftkühler (LLK) ist entweder wasser- oder luftgekühlt
- die Hitze wird beim wassergekühlten LLK an einen eigenen Kühlkreislauf abgegeben
- den luftgekühlten Ladeluftkühler (LLK) gibt es optional auch als Variante zum Besprühen mit Wasser (steigert die Kühlwirkung)
- Funktion vom Ladeluftkühler (LLK)
– verdichtet die Frischluft
– die verdichtete Frischluft wird dem Motor zugeführt
– LLK senkt die Temperatur der erhitzten Luft beim Verdichtungsprozess (ermöglicht eine höhere Sauerstoffmenge)
– Leistung des Motors steigt - Arten von Ladeluftkühlung
– wassergekühlte und luftgekühlte LLK - luftgekühlter Ladeluftkühler
– bestehen oft aus Aluminium-Kühlnetzen mit kleinen Kanälen und Lamellen
– Ansaugluft trifft auf eine große Oberfläche, welche sie abkühlt
– Tuning-LLK werden strömungsoptimiert hergestellt
– ein Tuning-LLK ermöglicht ohne Druckverlust viel Luft abzukühlen - Wassergekühlte Ladeluftkühler
– eignet sich, wenn ein luftgekühlter Ladeluftkühler nicht verbaut werden kann (bspw. bei Heckmotoren)
– wassergekühlte LLK bestehen aus 3 einzelnen Teilen (Wasserkühler, Umwälzpumpe, wassergekühltem Ladeluftkühler)
– Wasserkühler wird vorn verbaut und kühlt die Ansaugluft für den Ladeluftkühler ab
– Kühler führt zur Wasserpumpe (ist mit wassergekühlten LLK verbunden zwischen Turbolader und Motor)
– Fahrtwind kühlt das Wasser im Wasserkühler
– die Lamellen vom wassergekühlten Ladeluftkühler befördern mit Hilfe der Pumpe das kalte Wasser
– Vorteil: kurze Wege und Verminderung vom Turboloch, besseres Ansprechverhalten vom Motor - Warum kühlt man die Ansaugluft?
– dadurch gelangt mehr Luft in den Motorraum
– es kann mehr Kraftstoff verbrannt werden
– mehr Sauerstoff = mehr Leistung - Zu warme Ansaugluft: Die Folgen!
– Leistung sinkt deutlich
– thermische Belastung von Ventilen, Kolben, Zylinderkopf nimmt zu
– Motor kann anfangen zu klopfen
– Motorschaden kann entstehen - Einsatz vom Ladeluftkühler beim Tuning!
– in Kombination mit einem Chiptuning und aufwendigeren Maßnahmen wie neuen Turbos, Auspuff, Ansaugung besonders effektiv
