Um die Leistung des Autos zu steigern, werden oftmals größere Ladeluftkühler eingebaut. Doch was ist ein Ladeluftkühler überhaupt und wie wird er im Tuning eingesetzt? Wir klären alle Fragen rund um den Ladeluftkühler in diesem Artikel.
Das Wichtigste in Kürze
- Ladeluftkühler-Definition: Ein Ladeluftkühler senkt die Temperatur der vom Turbolader komprimierten Luft, bevor sie in den Motor gelangt, um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen.
- Vorteile: Kältere Luft enthält mehr Sauerstoff, was zu einer besseren Verbrennung und dadurch zu einer höheren Motorleistung führt.
- Anwendung: Ladeluftkühler sind in turboaufgeladenen Fahrzeugen verbreitet und werden oft im Tuning-Bereich eingesetzt, um die Leistung zu steigern.
Was ist ein Ladeluftkühler?
Der Ladeluftkühler (LLK) wird im Ansaugtrakt zwischen dem Einlassventil und dem Verdichter des Motors verbaut und ist ein Wärmetauscher. Diese sind entweder wasser- oder luftgekühlt. Die Wärme wird bei wassergekühlten LLK an einen eigenen Kühlkreislauf abgegeben.
Es existieren außerdem Varianten, bei denen durch Besprühen mit Wasser die Kühlwirkung des luftgekühlten Ladeluftkühlers gesteigert wird.
Was macht der Ladeluftkühler genau und wieso braucht man ihn?
Funktion eines Ladeluftkühlers
Ein Turbolader verdichtet die Frischluft, welche dem Motor zur Verbrennung zugeführt wird. Aufgabe des Ladeluftkühlers ist es dabei, die Temperatur der erhitzten Luft beim Verdichtungsprozess zu senken. Im Brennraum wird durch die höhere Dichte eine höhere Sauerstoffmenge ermöglicht. Insbesondere die Leistung des Motors steigt dadurch.
Wieso die Ansaugluft gekühlt werden muss
Die Ansaugluft wird vom Turbolader für den Motor verdichtet. Dadurch wird mehr Luft in den Motorraum gebracht. Es kann umso mehr Kraftstoff verbrannt werden, je mehr Sauerstoff der Motorraum bekommt und umso höher ist dann auch die Leistung.
Die Kompression der Ansaugluft hat jedoch auch einen Nachteil. Auf bis zu 200°C kann sich die Ladeluft erwärmen. Bei gleichem Volumen enthält kalte Luft mehr Sauerstoff als warme. Somit sinkt der Sauerstoffgehalt. Bei einer Erwärmung kommt also nicht ausreichend Sauerstoff in den Motor und so kann dieser weit weniger Kraftstoff verbrennen als nötig.
Zu warme Ansaugluft: Das sind die Folgen
Nicht nur die Leistung sinkt drastisch ab, wenn die Ansaugluft zu warm ist. Die thermische Belastung der Ventile, Kolben und des Zylinderkopfes nimmt ebenfalls zu und der Motor fängt dadurch an zu klopfen. Im schlimmsten Fall kann es zu einem Motorschaden kommen. Indem der Ladeluftkühler die Ansaugluft runterkühlt und so mehr Sauerstoff in den Motor gelangt, wird dieses Szenario verhindert.
Die Arten von Ladeluftkühlung: Wassergekühlte und luftgekühlte Ladeluftkühler
Luftgekühlte Ladeluftkühler
Meistens bestehen Luftgekühlte LLK aus Aluminium-Kühlnetzen mit vielen kleinen Kanälen und Lamellen. Die Ansaugluft kommt dadurch mit einer großen Oberfläche in Kontakt, welche sie abkühlt. Durch die vielen Kanäle entsteht gleichzeitig ein Druckverlust, welcher die Leistung schmälern würde. Für den Tuningbereich werden Ladeluftkühler strömungsoptimiert hergestellt, damit ohne Druckverlust möglichst viel Luft gekühlt und an den Motor geliefert werden kann.
Die kalte Luft besitzt neben der größeren Menge an Sauerstoff auch ein deutlich geringeres Volumen. Dadurch kann mehr Kraftstoff eingespritzt werden.
Wassergekühlte Ladeluftkühler
Luftgekühlte Ladeluftkühler können manchmal nicht verbaut werden. Bei Heckmotoren ist dies zum Beispiel der Fall. In dem Fall greift man am besten auf wassergekühlte Ladeluftkühler zurück. Die wassergekühlten LLK bestehen aus diesen drei einzelnen Teilen:
- Einem Wasserkühler für die Ansaugluft
- Einer Umwälzpumpe
- Einem Wassergekühlter Ladeluftkühler
Ein Wasserkühler wird in der Front verbaut. Dieser kühlt die Ansaugluft ausschließlich für den Ladeluftkühler ab. Der Kühler führt zu einer Wasserpumpe. Diese ist mit dem wassergekühlten LLK verbunden. Wie beim anderen System auch, sitzt dieser zwischen Turbolader und Motor. Das Wasser im Wasserkühler wird vom Fahrtwind gekühlt. Durch die Lamellen des wassergekühlten Ladeluftkühlers befördert eine Pumpe das kalte Wasser, wo dann die Luft heruntergekühlt wird.
Die Wege für die Ladeluft sind bei diesem System extrem kurz. Dadurch wird das Turboloch reduziert und das Ansprechverhalten des Motors verbessert sich deutlich.
Wie setzt man den Ladeluftkühler beim Tuning ein?
Originale Ladeluftkühler werden preiswert und möglichst kompakt hergestellt. Die Luft können diese LLK auf ca. 10 bis 20°C über der Außentemperatur abkühlen. Hat man keine große Veränderungen an der Hardware des Fahrzeugs vorgenommen, reichen oft kleine Tuningmaßnahmen wie Chiptuning aus, um die Leistung etwas zu steigern.
Entscheidet man sich jedoch für aufwändiges Tuning und will die Leistung ambitioniert steigern, benötigt man einen größeren Ladeluftkühler. Damit die Ausbeute der restlichen Tuningmaßnahmen nicht sofort erlischt, muss sich der Ladeluftkühler an den extremen Temperaturanstieg und die höhere Leistung anpassen können.
Man bekommt also mehr Leistung, je größer der Ladeluftkühler ist.
