Was ist ein Ladeluftkühler in einem Auto?

Viele Autofahrer erwähnen oft, dass ihr Auto mit einem Turbomotor ausgestattet ist. Nun, natürlich wird sich jeder freuen zu sagen, dass er unter der Haube nicht nur Atmosphärendruck, sondern auch einen mechanischen Kompressor hat. Die meisten von ihnen verstehen jedoch die gesamte Struktur des Turboaufladungssystems des Motors nicht vollständig.

Daher werden wir in diesem Artikel versuchen, über eine der Komponenten der Turboaufladung zu sprechen, nämlich den Ladeluftkühler - was es in einem Auto ist, das Funktionsprinzip und warum ein Ladeluftkühler für Motoren mit Turbolader benötigt wird.

Was ist ein Ladeluftkühler?

Ein Ladeluftkühler ist ein mechanisches Gerät (ähnlich einem Kühler), das zum Kühlen der Ansaugluft einer Turbine oder eines Laders (Kompressors) verwendet wird.

Wozu dient ein Ladeluftkühler?

Die Aufgabe des Ladeluftkühlers besteht darin, die Luft abzukühlen, nachdem sie die Turbine oder den Lader passiert hat. Tatsache ist, dass die Turbine durch Kompression Luftdruck erzeugt, die Luft erwärmt bzw. bei intensiver und konstanter Aufladung die Temperatur am Einlass zum Zylinder deutlich von der Temperatur des Kühlmediums abweichen kann.

Arbeitsprinzip

Turbolader komprimieren Luft und erhöhen so ihre Dichte, bevor sie die Zylinder des Motors erreicht. Durch die Komprimierung von mehr Luft kann jeder Zylinder des Motors proportional mehr Kraftstoff verbrennen und mit jeder Zündung mehr Leistung erzeugen.

Bei diesem Kompressionsprozess entsteht viel Wärme. Leider wird die Luft mit zunehmender Erwärmung auch weniger dicht, wodurch die in jedem Zylinder verfügbare Sauerstoffmenge abnimmt und die Leistung beeinträchtigt wird!

Der Ladeluftkühler soll diesem Prozess entgegenwirken, indem er die komprimierte Luft kühlt, um den Motor mit mehr Sauerstoff zu versorgen und die Verbrennung in jedem Zylinder zu verbessern. Darüber hinaus verbessert es durch die Regulierung der Lufttemperatur auch die Motorzuverlässigkeit, indem es das richtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem Zylinder gewährleistet.

Arten von Ladeluftkühlern

Es gibt zwei Haupttypen von Ladeluftkühlern, die unterschiedlich funktionieren:

Luft zu Luft

Die erste Option ist ein Luft-Luft-Ladeluftkühler, bei dem Druckluft durch viele kleine Rohre strömt. Die Wärme wird von der heißen Druckluft auf diese Kühlrippen übertragen, die wiederum durch den schnellen Luftstrom aufgrund des fahrenden Fahrzeugs gekühlt werden.

Nachdem die abgekühlte Druckluft den Ladeluftkühler passiert hat, wird sie in den Ansaugkrümmer des Motors und in die Zylinder geleitet. Die Einfachheit, das geringe Gewicht und die niedrigen Kosten von Luft-Luft-Ladeluftkühlern machen sie zur beliebtesten Wahl für die meisten Fahrzeuge mit Turbolader.

Luft zu Wasser

Wie der Name schon sagt, nutzen Luft-Wasser-Ladeluftkühler Wasser, um die Temperatur der Druckluft zu senken. Kühles Wasser wird durch kleine Röhren gepumpt und entzieht der Druckluft beim Durchgang durch das Gerät Wärme. Wenn sich dieses Wasser erwärmt, wird es durch den Kühler oder Kühlkreislauf gepumpt, bevor es wieder in den Ladeluftkühler gelangt.

Luft-Wasser-Ladeluftkühler sind in der Regel kleiner als Luft-Luft-Ladeluftkühler und eignen sich daher für Motoren, bei denen der Platz knapp ist. Da Wasser Luft besser erwärmt als Luft, ist es für einen größeren Temperaturbereich geeignet.

Allerdings führen die mit Luft-Wasser-Ladeluftkühlern verbundene erhöhte Designkomplexität, Kosten und Gewicht dazu, dass sie tendenziell weniger verbreitet sind und in Automobilmotoren eingebaut werden.

Platzierung von Ladeluftkühlern

Obwohl Luft-Ladeluftkühler theoretisch überall zwischen dem Turbo und dem Motor platziert werden können, sind sie dort am effektivsten, wo der beste Luftstrom herrscht, und werden normalerweise vor dem Auto hinter dem Hauptgrill platziert.

Bei manchen Fahrzeugen ist die Motoranordnung anders ausgelegt und der Ladeluftkühler ist oben auf dem Motor platziert. Der Luftstrom ist hier jedoch normalerweise geringer und der Ladeluftkühler kann durch die Wärme des Motors selbst beeinträchtigt werden. In diesen Fällen werden in der Haube zusätzliche Luftkanäle oder Lufthutzen eingebaut, die den Durchgang des Luftstroms erhöhen.

Effizienz der Anwendung

Beim Einbau von Zusatzgeräten achtet jeder Autofahrer stets auf die Sinnhaftigkeit des Einsatzes eines Teils oder einer Gesamtanlage. Was die Wirksamkeit des Ladeluftkühlers betrifft, ist der Unterschied zwischen seiner Anwesenheit und Abwesenheit deutlich zu spüren. Wie wir verstanden haben, kühlt der Ladeluftkühler die von der Turbine in den Motor eingespritzte Luft. Da der Kompressor bei hohen Temperaturen arbeitet, versorgt er den Motor mit heißer Luft.

Da heiße Luft eine geringere Dichte hat, trägt sie zu einer weniger effizienten Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches bei. Je kälter die Luft, desto höher ist ihre Dichte, wodurch mehr Sauerstoff in die Zylinder gelangt und der Motor mehr Leistung erhält. Wenn Sie beispielsweise die einströmende Luft nur um 10 Grad abkühlen, wird der Motor um etwa 3 Prozent leistungsstärker.

Aber selbst wenn Sie einen herkömmlichen Luft-Ladeluftkühler verwenden (Luft strömt durch die Kühlerrohre), sinkt die Temperatur beim Erreichen des Motors um etwa 50 Grad. Ist jedoch ein Wasser-Ladeluftkühler im Auto verbaut, kann durch einige Modifikationen die Lufttemperatur im Ansaugsystem des Motors um bis zu 70 Grad gesenkt werden. Und das ist eine Leistungssteigerung von 21 Prozent.

Dieses Element wird sich jedoch nur bei einem Turbomotor manifestieren. Erstens wird es für einen Saugmotor schwierig sein, Luft durch ein vergrößertes Ansaugsystem zu pumpen. Zweitens hat die Luft in einem kurzen Ansaugsystem keine Zeit zum Aufheizen, wie im Fall einer Turbine. Aus diesen Gründen macht es keinen Sinn, in solche Motoren einen Ladeluftkühler einzubauen.

Kann es entfernt werden?

Sollte der Ladeluftkühler den Autobesitzer in irgendeiner Weise stören, kann dieses System demontiert werden. Dies kann jedoch nur dann sinnvoll sein, wenn das Auto zuvor nicht mit diesem System ausgestattet war. Und selbst wenn das Auto modernisiert wurde, fällt das Fehlen eines Ladeluftkühlers sofort auf. Wenn der Einbau eines Ladeluftkühlers zu einer Steigerung der Motorleistung um 15–20 Prozent geführt hat, fällt das Fehlen dieses Teils sofort auf.

Kann der Artikel entfernt werden?

Doch neben der Leistungsminderung des Verbrennungsmotors kann die Demontage des Ladeluftkühlers in manchen Fällen sogar zu einem Motorschaden führen. Dies kann passieren, wenn dieses System Teil der Motorkonstruktion und in der Werksausrüstung enthalten ist.

Bei turboaufgeladenen Verbrennungsmotoren sollten Sie den Ladeluftkühler nicht ausbauen (nochmals: wenn es sich um eine Werksausrüstung handelt), da er für die zusätzliche Kühlung sorgt, die für einen ausreichenden Motorbetrieb erforderlich ist. Aufgrund kritischer Temperaturen können Teile ausfallen.

Auswahlkriterien für die Selbstinstallation

Wenn es notwendig wird, einen Ladeluftkühler in das Auto einzubauen (eine vom Werk abweichende Modifikation oder allgemein als neues System für den Motor), muss dieses System die folgenden Parameter erfüllen:

• Ausreichende Wärmetauscherfläche. Wie Sie wissen, wird die Luft aufgrund des Wärmeaustauschprozesses im Kühler gekühlt (derselbe Vorgang findet im Kühler des Motorkühlsystems statt). Je größer die Fläche des Kühlers ist, desto höher ist sein Wirkungsgrad. Das ist Physik und es gibt keine Möglichkeit, sie loszuwerden. Daher macht es keinen Sinn, einen kleinen Kühler zu kaufen – er wird nicht in der Lage sein, spürbar mehr PS zu liefern. Aber selbst ein sehr großer Teil passt möglicherweise nicht unter die Haube.
• Querschnitt der Systemrohre. Sie sollten keine dünne Leitung verwenden (es ist weniger Luft drin, daher wird sie stärker gekühlt), da in diesem Fall die Turbine zusätzlich belastet wird. Die Luft muss sich frei durch das System bewegen können.
• Der Aufbau des Wärmetauschers. Einige Autofahrer glauben, dass ein Kühler mit dickeren Wärmetauscherwänden effizienter sei. Tatsächlich wird das System nur noch schwerer. Die Effizienz der Wärmeübertragung ist umgekehrt proportional zur Dicke der Wände: Je größer ihre Dicke, desto geringer ist die Effizienz.
• Autobahnform. Je glatter die Biegungen im System sind, desto leichter kann die Turbine Luft zum Motor befördern. Daher sollten konische Rohre bevorzugt werden und die Biegung der Düsen einen möglichst großen Radius aufweisen.
• Dichtheit. Es ist wichtig, den Verlust der im System zirkulierenden Luft oder deren Leckage vollständig zu beseitigen. Dazu müssen alle Rohre des Systems möglichst fest befestigt werden. Dies gilt insbesondere für Wasser-Ladeluftkühler (damit das Kühlmittel aus dem System nicht austritt).

Neuen Ladeluftkühler einbauen

Wenn das Auto bereits mit einem Ladeluftkühler ausgestattet ist, kann das System durch den Einbau einer produktiveren Modifikation modifiziert werden. Wie bereits erwähnt, müssen bei der Auswahl die Form der Rohre, die Fläche des Kühlers und die Dicke der Wände des Wärmetauschers berücksichtigt werden.

Um das Teil zu ersetzen, müssen Sie auch andere Rohre kaufen, da lange Gegenstücke an Biegungen brechen, was zu einer schlechten Luftströmung in die Zylinder führt. Zum Austausch des Ladeluftkühlers genügt es, den alten Kühler auszubauen und stattdessen einen neuen mit passenden Rohren einzubauen.

Funktionsmerkmale und Hauptursachen für Fehler

Die meisten werksseitigen Ladeluftkühler funktionieren über einen langen Zeitraum einwandfrei. Trotzdem müssen sie regelmäßig gewartet werden. Bei einer routinemäßigen Inspektion der Anlage kann beispielsweise einer der folgenden Fehler festgestellt werden:

• Druckentlastung der Leitung. Dies geschieht, wenn zu viel Druck im System herrscht. In diesem Fall kann es entweder zu einem Rohrbruch kommen oder das Kühlmittel beginnt an der Verbindungsstelle auszulaufen (gilt für Wasser-Ladeluftkühler). Diese Fehlfunktion kann durch einen Abfall der Motorleistung aufgrund unzureichender Kühlung der in die Zylinder eintretenden Luft angezeigt werden. Im Falle eines Bruchs müssen die Rohre durch neue ersetzt werden, und es ist besser, eine schlechte Verbindung abzuklemmen.
• Der Hohlraum des Luftkanals ist mit Öl verunreinigt. Aufgrund der reichlichen Schmierung der Turbine gelangt immer eine kleine Menge Schmiermittel in den Ladeluftkühler. Wenn ein betriebsbereiter Motor mehr als einen Liter Öl pro 10 Kilometer verbraucht, muss geprüft werden, ob die Turbine zu viel Öl aufnimmt.
• Kühlerschaden. Mechanische Schäden treten am häufigsten bei Ladeluftkühlern auf, die im unteren Teil des Motorraums installiert sind (meistens installieren viele sie unter dem Hauptkühler).
• Verstopfte Kühlerlamellen. Da ständig viel Luft durch den Wärmetauscher strömt, bildet sich Schmutz auf seinen Platten. Dies geschieht besonders häufig im Winter oder Frühling, wenn große Mengen Sand und Chemikalien auf den Kühler unter der vorderen Stoßstange fallen und die Straßen besprühen.

Reparatur des Ladeluftkühlers in Eigenregie

Zur Reparatur des Ladeluftkühlers muss dieser demontiert werden. Die Feinheiten dieses Vorgangs hängen vom Gerätetyp und seinem Standort ab. Unabhängig davon ist es jedoch erforderlich, den Ladeluftkühler bei kaltem Motor auszubauen und die Zündanlage auszuschalten.

Um den Ladeluftkühler zu reparieren, benötigen Sie möglicherweise:

• Äußere oder innere Reinigung des Wärmetauschers. Zur Durchführung dieses Verfahrens wurden verschiedene Chemikalien entwickelt. Abhängig von der Art des Reinigers und der Komplexität des Kühlerdesigns kann der Reinigungsvorgang einige Stunden dauern. Bei starker Verschmutzung des Wärmetauschers wird dieser für mehrere Stunden in einen Behälter mit Reinigungsmittel abgesenkt.
• Beseitigung von Rissen. Wenn der Ladeluftkühler aus Wasser besteht und sein Kühler aus Aluminium besteht, ist es ratsam, ihn durch einen neuen zu ersetzen. Bei Verwendung anderer Materialien kann auf Löten zurückgegriffen werden. Es ist wichtig, dass das Material des Flickens zum Metall passt, aus dem der Wärmetauscher selbst besteht.

Um die meisten Probleme mit dem Ladeluftkühler zu beheben, ist es nicht erforderlich, teure Servicezentren zu kontaktieren. Wenn Sie Erfahrung im Löten von Heizkörpern haben, können auch mechanische Schäden am Wärmetauscher selbst behoben werden. Sie können während der Fahrt überprüfen, wie gut der Ladeluftkühler repariert wurde. Hat das Auto seine frühere Dynamik wiedererlangt, ist die Luftkühlung des Motors wirksam.

Vor- und Nachteile der Verwendung eines Ladeluftkühlers

Der Hauptvorteil des Einsatzes eines Ladeluftkühlers besteht darin, die Leistung eines Turbomotors zu steigern, ohne unangenehme Folgen aufgrund von Abstimmungsfehlern. Gleichzeitig ist die Leistungssteigerung nicht mit einem höheren Kraftstoffverbrauch verbunden.

Teilweise ist eine Leistungssteigerung von bis zu 20 Prozent zu beobachten. Wenn das Auto auf die Einhaltung von Umweltstandards überprüft wird, wird dieser Wert nach dem Einbau des Ladeluftkühlers so hoch wie möglich sein.

Doch mit seinen Vorteilen hat der Ladeluftkühler mehrere wesentliche Nachteile:

1. Eine Vergrößerung des Ansaugtraktes (sofern dieses System nicht zur Serienausstattung gehört) führt immer dazu, dass ein Widerstand gegen die in den Motor eintretende Luft entsteht. In einem solchen Fall muss die Standardturbine dieses Hindernis überwinden, um das erforderliche Boost-Niveau zu erreichen.
2. Wenn der Ladeluftkühler nicht Teil der Kraftwerkskonstruktion ist, wird zusätzlicher Platz für die Installation benötigt. In den meisten Fällen befindet sich diese Stelle unter der vorderen Stoßstange, und das ist nicht immer schön.
3. Beim Einbau eines Kühlers unter der vorderen Stoßstange ist dieses zusätzliche Element anfällig für Beschädigungen, da es zum tiefsten Punkt im Fahrzeug wird. Steine, Schmutz, Staub, Gras usw. wird dem Autobesitzer echte Kopfschmerzen bereiten.
4. Wenn der Ladeluftkühler im Kotflügelbereich installiert wird, müssen Schlitze in die Motorhaube geschnitten werden, um zusätzliche Lufteinlässe aufzunehmen.

Ähnliche Videos

Hier ein kurzer Videoüberblick über die Funktionsweise von Luft-Ladeluftkühlern:

Front-Ladeluftkühler! Was, warum und warum?

Fragen und Antworten:

Wozu dient ein Diesel-Ladeluftkühler? Wie bei einem Benzinmotor besteht die Funktion eines Ladeluftkühlers auch bei einem Dieselaggregat darin, die in die Zylinder eintretende Luft zu kühlen. Dadurch kann mehr Luft eindringen.

Wie funktioniert ein Ladeluftkühler? Das Funktionsprinzip eines solchen Kühlers ist das gleiche wie das eines Kühlkühlers für einen Verbrennungsmotor. Nur innerhalb des Ladeluftkühlers gelangt die vom Motor angesaugte Luft.

Wie viel Leistung bringt ein Ladeluftkühler? Es hängt von den Eigenschaften des Motors ab. Teilweise zeigt der Verbrennungsmotor einen Leistungszuwachs von bis zu 20 Prozent. Bei Dieselmotoren ist der Kühler zwischen Kompressor und Ansaugkrümmer eingebaut.

ЧWas passiert, wenn der Ladeluftkühler verstopft ist? Wenn es den Turbolader abkühlt, wird die Funktion des Kompressors beeinträchtigt, was zu dessen Ausfall führt. Wenn ein Ladeluftkühler zum Kühlen der Luft verwendet wird, hat ein verstopfter Kühler einen schlechten Durchfluss.