Der Ladeluftkühler
Ein Ladeluftkühler (LLK), manchmal auch Intercooler genannt ist ein Kühlsystem, welches die Temperatur der Luft vor der Verbrennung abkühlt. Eingesetzt werden Ladeluftkühler meistens bei mithilfe von Kompressoren oder Turboladern aufgeladenen Motoren.
Die Idee dahinter: Das Prinzip der Ladeluftkühlung basiert darauf, dass kältere Luft weniger Volumen einnimmt.
In einem Liter 10 °C kalter Luft sind insgesamt mehr Moleküle als in einem Liter 20 °C warmer Luft – also auch mehr Sauerstoffmoleküle. Das Verhältnis von Sauerstoff zu Volumen steigt somit wenn die Luft abgekühlt wird.
Durch die zusätzliche Menge Sauerstoff kann im gleichen Brennraum (gleiches Volumen) mehr Brennstoff umgesetzt werden, was wiederum eine höhere Energiemenge bedeutet. Verbrennt man mehr Sauerstoff mit mehr Brennstoff erhält man eine stärkere Explosion und daraus resultiert eine höhere Leistungsabgabe des Motors.
In der Regel kommen Ladeluftkühlungen bei Aggregaten mit Turbolader oder Kompressor zum Einsatz. Bei Verwendung eines Turboladers wird die angesaugte Luft verdichtet und unter Druck in die Zylinder befördert. Bei der Kompression der Luft durch den Turbo kommt es unweigerlich zur Temperaturerhöhung der Luft. Um diese Temperaturerhöhung auszugleichen, wird die verdichtete Luft vor der Verbrennung durch einen Ladeluftkühler geleitet.
Aus diesem Grund erhöhen viele Fahrzeugbesitzer die Größe des Ladeluftkühlers, wenn an dem Fahrzeug eine Leistungssteigerung vorgenommen wurde. Das Fahrzeug würde sonst eventuell aufgrund des schlechten Wirkungsgrades des originalen Kühlers bei warmen Außen-Temperaturen wieder Teile der Mehrleistung verlieren. Wird der Ladedruck beispielsweise durch ein Chiptuning erhöht, steigt auch die Ansauglufttemperatur. Dies kompensiert man am Besten durch einen größeren Ladeluftkühler.
Unterschied:
Man unterscheidet zwischen Wassergekühlten Ladeluftkühlern und Luft-Ladeluftkühlern.
Bei Wasserladeluftkühlern wird die Luft durch einen Wärmetauscher geleitet, welcher an einen Wasserkreislauf angeschlossen ist. Der Vorteil liegt im hohen Wirkungsgrad, geringer Baugröße und in den kurzen Wegen (schnelleres Ansprechverhalten) der Ansaug-Luft. Diese Technik kommt in vielen modernen Fahrzeugen zum Einsatz. Künftig wird dieser Kühler direkt in die Ansaugung integriert – das reduziert den Bauraum nochmals. Für gewöhnlich haben Wasserladeluftkühler genügend Toleranz, auch eine Leistungssteigerung zu kompensieren. Der Wechsel auf einen größeren ist zumindest nicht einfach, da selten genügend Platz vorhanden ist.
Bei Luft-Ladeluftkühlern, wird die Ansaugluft durch einen Wärmetauscher geleitet welcher seinerseits wieder vom Fahrtwind gekühlt wird. Diese Kühler können Beispielsweise vorne an der Front (Front-Mount LLK) montiert werden, alternativ auf dem Motor (Top-Mount LLK) oder wie z.B. bei den Porsche Turbo Modellen hinten seitlich. Wichtig ist eine gute Anströmung der LLK durch den Fahrtwind. Dieses Kühlsystem ist günstiger aufgebaut und deshalb nach wie vor bei den meisten Fahrzeugen verbaut. Der Nachteil liegt im hohen Platzbedarf und in der großen Fehleranfälligkeit aufgrund des meist großen Rohrsystems. Ebenfalls leidet oft das Ansprechverhalten – der Turbo braucht länger Zeit um das ganze System mit Druck zu füllen.
bhp© motorsport empfiehlt zu jeder Leistungssteigerung wie beispielsweise Chiptuning, den Luft-Ladeluftkühler zu vergrößern. Hierfür bieten wir für viele Fahrzeuge einfache Umrüst-Systeme an. Diese haben je nach Typ eine größere Angeströmte Fläche, und haben einen dickeren Aufbau. Dadurch kann der Ansaugluft mehr Temperatur entzogen werden.
Trick: Manche Hersteller (Subaru Impreza, Porsche 991 GT2) verfügen über ein System, welches den Ladeluftkühler bei höher Motorlast mit Wasser besprüht. Das Wasser entzieht die Energie welches es zur Verdunstung benötigt aus dem Ladeluftkühler und erhöht dadurch zusätzlich aber kurzfristig den Wirkungsgrad.