In diesem Artikel werden wir alles untersuchen, was mit Ladeluftkühler zu tun hat, von seinem historischen Ursprung bis zu seinen Auswirkungen auf die heutige Gesellschaft. Ladeluftkühler war im Laufe der Jahre ein leidenschaftliches und kontroverses Thema, das in verschiedenen Bereichen Debatten und Interesse hervorrief. Durch eine umfassende und detaillierte Analyse werden wir uns mit der Komplexität von Ladeluftkühler befassen und seine verschiedenen Facetten und Perspektiven untersuchen. Von seinen Ursprüngen bis zu seiner heutigen Entwicklung bietet dieser Artikel einen umfassenden Überblick über Ladeluftkühler und seine Relevanz in der heutigen Welt.
Ein Ladeluftkühler (Abk. LLK, englisch intercooler) ist ein Wärmeübertrager, der im Ansaugtrakt eines aufgeladenen Verbrennungsmotors die Temperatur der dem Motor zugeführten Verbrennungsluft verringert. Er wird im Ansaugtrakt zwischen dem Verdichter (Verdichterrad eines Turboladers oder Kompressors) und dem Einlassventil eingebaut und führt einen Teil der Wärme ab, die durch die Verdichtung der Luft im Turbolader entsteht.
Ziel ist die Erhöhung von Leistung und Wirkungsgrad des Motors. Durch die Verringerung der Temperatur der zugeführten Luft ist im gleichen Volumen eine größere Luftmasse enthalten, dadurch kann proportional mehr Kraftstoff verbrannt werden. Der Ladeluftkühler erhöht somit die mögliche Abgabeleistung und steigert den Wirkungsgrad durch Senkung der Anfangstemperatur beim Carnot-Prozess.
Bereits im Deutschen Reichspatent 95 680 mit Priorität vom 6. März 1896, das an Rudolf Diesel erteilt wurde, wird Ladeluftkühlung erwähnt.
Ladeluftkühler spielen nicht nur bei starken Motoren und im Renneinsatz eine Rolle, sondern auch beim Downsizing von Motoren, da die Ladeluftkühlung mehr Leistung und geringeren Verbrauch ermöglicht. Ladeluftkühler sind heute praktisch unverzichtbar, da die heute geforderten Verbrauchs- und Abgaswerte ohne sie sonst kaum erreicht werden würden.
Aus der intensiven Form der allgemeinen Gasgleichung lässt sich für den näherungsweise stationären Strömungsprozess der Zusammenhang
ableiten.
Das bedeutet, dass die Masse der für die Verbrennung benötigten Luft auf zwei Arten vergrößert werden kann:
Die steigende Luftdichte bewirkt im Brennraum folgendes:
Nachteile des Ladeluftkühlers sind:
Ladeluftkühler selbst sind entweder luft- oder wassergekühlt. Bei Letzteren wird die Wärme an einen eigenen Kühlkreislauf abgegeben. Es gibt auch andere Varianten, so kann die Kühlwirkung eines luftgekühlten Ladeluftkühlers durch Besprühen mit Wasser gesteigert werden, was wegen des zusätzlichen Konstruktions- und Wartungsaufwandes aber nur bei Motoren für den Renneinsatz (z. B. in der WRC) in Frage kommt. Da dortige Fahrzeuge aber von Straßenfahrzeugen abgeleitet und homologiert werden müssen, findet sich diese Technik bereits in normalen PKW, wie zum Beispiel dem Subaru Impreza WRX STi.