Wie funktioniert der Ladeluftkühler?
Hallo Freunde der Ringe,
ich habe mir, vor einiger Zeit als es noch richtig heiss war, die Frage gestellt, was da so passiert bei der Kühlung der "aufgeladenen" Luft.
Geht das mit Kompressor wie bei der Klimaanlage? Denke eher nicht, hab aber sonst kein Plan im "Säckel"
***Staubwirbler*** -> wissen will 
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26 Antworten
Hallo Staubwirbler,
na, da kann ich doch wieder mal...
Also, der Ladeluftkühler (LLK) funktioniert im PKW als Luft/Luftkühler. Das bedeutet, dass Deine Ladeluft in einem Lamellenkühler durch den Fahrtwind gekühlt wird. Der LLK sitzt dementsprechend in der Nähe des Kühlergrills oder sonstwelcher Lufteinlässe hinter der Fahrzeugfront. Das bedeutet zwar, dass im Stand nicht gekühlt wird, aber da wird ja auch nicht (oder kaum) verdichtet, in so fern egal.
Die Ladeluft wird vom Turbo oder Kompressor verdichtet, die Temperatur steigt an (bis 200°C, je nach Typ), danach wird sie durch einen Beruhigungsbehälter o.ä. und danach durch den LLK geführt. Da sind wir auch bei dem Punkt, weshalb das auch bei heißen Temperaturen Sinn macht. Bei 40°C Umgebungstemperatur kann man da im direkten Vergleich ja fast noch von "kalt" sprechen. Der LLK kühlt die Luft dann auf einen Wert so um die 50 bis 80°C (wieder je nach Typ) ab, und danach kommt sie als "Frischluft" in den Brennraum. Und Hepp, da ist die gewünschte Leistung.
Bis dann,
kaebi
es fehlt noch: In heißer Luft ist bei gleichem Volumen weniger Sauerstoff zur VErbrennung zur Verfügung....
Manche Leute kippen Eis oder Trockeneis auf den Kühler um kurzzeitig mehr Leistung zu bekommen.
oder spritzen Wasser in den Ansaugtrakt, da beim verdampfen des Wassers der Luft Temperatur entzogen wird...
Nasehochspassmodus an:
mein gott sind wir alle zusammen schlau 
Nasehochspassmodus aus.
Gruß Mario
Derr LLK ist *wie schon richtig beschrieben* nix anderes, als ein Wärmetauscher.
Große Leistungskits beinhalten dito ja oft auch größrere LLKs und deshalb mögen die Turbomotoren auch kühleres Wetter mit ordentlich Feuchte in der Luft.
Isotherme Grüße vom eMkay
danke erstmal für die Antworten 
und besonders für die tollen Ausführungen
Ja, es ging mir dabei schon auch darum, dass man durch kühlere Luft mehr Leistung bekommt. Hab auch schon oft bei der Formel 1 gesehen, dass die Techniker kurz vor dem Start noch Eiswürfel in die "Kiemen" der Fahrzeuge gesteckt haben.
Was mich nur wundert ist, dass wenn die komprimierte Luft, durch "lange" Systeme muss (vom Krümmer über den Luftkühler -> am Wasserkühler), immer noch komprimiert genug ist. Da verliert sich doch bestimmt einiges an Druck, durch innere Reibung.
Hab hier mal gelesen, dass man immer bestrebt ist eine isotherme Verbrennung zu haben. Je kühler die Luft, deso mehr Sauerstoff ist drin, umso besser die Verbernnung -> heisst mehr Leistung.
Gibt es da keine anderen Möglichkeiten (wie z.B. Klimakompressor) um die Luft auf vielleicht 15 Grad zu kühlen. Oder "lohnt" sich das nicht
***Staubwirbler*** -> vielleicht auf dem Holzweg ist
Zitat:
Original geschrieben von Staubwirbler
Gibt es da keine anderen Möglichkeiten (wie z.B. Klimakompressor) um die Luft auf vielleicht 15 Grad zu kühlen. Oder "lohnt" sich das nicht
Da bräuchte man aber einen großen Kompressor, musst einmal daran denken, wieviel Luft du da kühlen musst. Hubraum multipliziert mit der Drehzahl, da kommt einiges zusammen. Da bräuchtest einen zweiten Motor, um den Kompressor zu betreiben.
Zitat:
Original geschrieben von Staubwirbler
Gibt es da keine anderen Möglichkeiten (wie z.B. Klimakompressor) um die Luft auf vielleicht 15 Grad zu kühlen. Oder "lohnt" sich das nicht
***Staubwirbler*** -> vielleicht auf dem Holzweg ist
Das lohnt nicht, da der Klimakompressor ja wieder Leistung vom Motor abzieht - wird also nur Energie von A nach B geschoben. Das Problem gibt es hier mit allen aktiven Bauteilen, zumal auch der Wirkungagrad aktiver Kühlung mies ist. Da ist ein passiver WT wie der LLK schon der beste Ansatz.
Eine Möglichkeit neben Eiswürfeln hönnte das beaufschlagen der LLK-Lamellen mit einer verdampfenden Mittel sein, um die Verdunstungskälte zu nutzen - aber die offene Verdampfung von Propanol o.ä. ist im Motorraum nicht wirklich empfehlenswert *bumm !!*. Und nichtbrennbare Mittel, die auch noch ungiftig sind, sind zu teuer.
Dann lieber der Verbrennungsluft mehr O² zuführen - die gute alte Lachgaseinspritzung z.B. - ist nur nicht zugelassen ....
Colle Grüße vom eMkay
na, dann doch Holzweg, Versuch macht klug, danke an euch
Ich dachte ursprünglich so ein Teil, welches über den -sowiso vorhandenen Abgasstrom- angetrieben wird und den LLK unterstützt.
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, nimmt der Abgasturbo, auch erstmal Leistung weg, da er ja auch ein aktives Bauteil ist.
Müsste dann also ein höchstens ein Kompressor sein der z.B. durch die Bremsenergie betrieben wird.
Wollte der Thread auch erst "Tuning mal anders" nennen
***Staubwirbler*** -> Lachgas ist gut
Irgendwie steige ich nicht recht durch oder ich habe heute echt ein Brett vorm Kopf.
LLK lese ich hier immer im Zusammenhang mit Turbo oder Kompressor?!
Wenn ich mich bei dieser Annahme schon täusche vergesst es einfach.
Aber dann die nächste Frage, wo platziert man das Ding am besten UND wo ist es beispielsweise gar nicht erlaubt das Ding zu platzieren. Ich habe schon Bilder von Tuning Autos gesehen, die haben das Teil unten direkt vorne in der Schürtze drin. Aber bei solchen Autos weiß man halt nie ob das alles so mit rechten Dingen zugeht.
die Ladeluft wird ja nur beim "Laden" also beim Verdichten heiss. Dann muss man sie anschließend auch Kühlen. Saugmotoren brauchen das nicht, da wir ddie Luft ja nicht heiss. Verdichten kann man die Verbrennungsluft
1.) mit Abgasturboladern. Da wird dann die ansonsten ungenutzte Strömungsenergie der Abgase als Antriebsenergie für das Verdichten der Ansaugluft genutzt. Wirkungsgrad toll, aber es braucht ja erstmal eine gewisse Abgasmenge (drehzahlabhängig) um das Ding anzutreiben.
deshalb die Erfindung des
2.) Kompressors. Der wird vom Motor über einen Zahnriemen/Keilriemen oder auch direkt von der Kurbelwelle angetrieben und verdichtet die Ansaugluft. Vorteil vor allem für Benzinmotoren, bei denen nämlich wegen der Drosselklappe die verfügbare Abgasmenge für einen Turbolader starken Schwankungen unterliegt. Nachteil: es wird für den Kompressor Leistung abgezweigt, die den Antriebsrädern nicht mehr zur Verfügung staht. Der Wirkungsgrad ist also schlechter als bei einem Saugmotor. Die Leistung (pro Hubraum) kann jedoch erheblich gesteigert werden.
Ladeluftkühler (LLK) ganz vorne am Fahrzeug bringen natürlich die maximal mögliche Abkühlung durch Fahrtwind. Einbau in der Frontschürze ist also nicht so dumm. Im Stand fehlt aber die Lüfterunterstützung der Kühlung. Hat der Fahrer dann einen unruhigen Gasfuß im Stadtverkehr, kann man sich die Folgen gut ausmalen. Als Zusätzkühler zum Serienkühler ist sowas vielleicht denkbar, aber die Luftrohre sind ja nicht gerade klein. Platz muß also auch vorhanden sein.
Der LLK muß im Überdruckbereich angebracht werden(siehe Anhang). Was auch viel bringt ist kalter Sprit, zumindest bei Temp. >20°C. Väht hat da einen Kühler der die Klima-Kälte nutzt und so den Sprit abkühlt. Damit ist´s möglich den Kreisprozeß kälter zu fahren.
Zitat:
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, nimmt der Abgasturbo, auch erstmal Leistung weg, da er ja auch ein aktives Bauteil ist.
@Staubwirbler:
Das glaube ich nicht, denn das ist gerade der Vorteil des ATL (Abgasturbolader). Ungefähr ein Drittel der Energie, die der Motor mit Hilfe des Kraftstoffs in Wärme umsetzt, geht mit der Abgasanlage verloren. Nun baue ich aber in den Abgastrakt meinen ATL ein. Das bedeutet, dass ich den Abfall des Motors quasi nehme und nochmal zu Geld mache (Seeehr übertragen gesprochen). Oder anders gesagt: Was ich einmal Wirkungsgrad-technisch über die Abgasanlage verloren habe, kann ich nicht ein zweites mal im Turbo verlieren. Selbst das, was ich durch den LLK wieder abkühle, ist ursprünglich ja durch den Abgasstrom (der das Verdichterrad im Endeffekt ja antreibt) verursacht worden.
Was Du ohne ATL an Energie in die Tonne trittst oder ins Universum bläst oder wie auch immer Du es nennen willst, nutzt Du durch den ATL wenigstens zum Teil und kannst deshalb den Wirkungsgrad des Motors tatsächlich erhöhen. Wäre es ein aktives Bauteil hättest Du diesen Vorteil nicht in dem Maße.
Schade nur, dass Turbos an sich nicht die stabilsten Bauteile sind, aber die Zukunft liegt (meiner Meinung nach) trotzdem in der Abgasnutzung. Ob einstufig, zweistufig oder in Zukunft x-stufig, der ATL wird nicht verschwinden. Der Reiz und der Sinn, die sonst verlorene Energie zu nutzen, ist einfach zu groß.
So, das war nochmal Kaebis Philosophiestunde.
Bis dann,
Kaebi
P.S.: Noch eine Frage an unsere Spezialisten. Wenn es so ist, wie ich hier gerade beschreibe, dann dürfte doch die Ladeluftkühlung in der Wärmebilanz meines Motors nicht auftauchen, oder? Über die Frage habe ich mir letztens mal den Kopf zerbrochen und bin zu diesem Schluss gekommen. Habe ich da Recht????
Zitat:
Original geschrieben von [Emkay]
Das lohnt nicht, da der Klimakompressor ja wieder Leistung vom Motor abzieht - wird also nur Energie von A nach B geschoben. Das Problem gibt es hier mit allen aktiven Bauteilen, zumal auch der Wirkungagrad aktiver Kühlung mies ist. Da ist ein passiver WT wie der LLK schon der beste Ansatz.
Colle Grüße vom eMkay
@Kaebi, ich hatte das so verstanden, mit den aktiven Bauteilen. Hab gedacht, dass der ATL ja auch ein aktives Bauteil sein müsste.
Du hast es aber jetzt widerlegt.
Meine Meinung war der Gleiche. "Wenn das Abgas da sowieso "ungenutzt" rausströmt, dann könnte ich doch auch noch einen Klimakompressor "reinhängen" und die Energie nutzen.
Aber da seid Ihr die Experten, ich hab weinig Ahnung, davon aber sehr viel
@AudiA64b wenn ich von Kompressoer gesprochen habe meinte ich immer einen Klimakompressor.
Dann lag ich doch gar nicht so verkehrt. Mein Denkansatz war zwar falsch, da ich eigentlich die geladene Luft kühlen wollte, aber das man auch durch Kühlung des "Sprits" -durch die Klimaanlage- eine Leistungssteigerung erhält, ist ja nun belegt
***Staubwirbler*** -> 