Cooles Tuning für die Kühlleistung

Direkte Ladeluftkühlung

In unserer Reihe „Ein Produkt stellt sich vor“ vermitteln wir dir grundlegende Infos, Tipps und Tricks zu modernen Fahrzeugtechnologien und -geräten – kompakt, kompetent, unkompliziert.

Dieses Jahr starten wir in drei Teilen. In jedem stellen wir euch ein Produkt vor, dass durch die Übernahme von Behr Hella Service neu im MAHLE Produktsortiment verfügbar ist. Heute geht es allgemein um Ladeluftkühler, und im Besonderen um die „direkte“ Variante. Hierzu erläutern wir euch, welche zwei Bauarten es gibt (Luftgekühlt / Luft-Wassergekühlt). Los geht`s!

Mehr Leistung, weniger Emissionen

Du kennst sicher den allgemeinen Trend im Pkw-Bereich: Fahrzeuge sollen mehr leisten, dabei aber kompakter und leichter sein – und das führt zu einem zunehmenden Anteil aufgeladener Motoren. Die Aufladung erfolgt dabei grundsätzlich mit gekühlter Ladeluft. Durch die so erzielte höhere Ladeluftdichte steigen Leistung und Wirkungsgrad des Motors.

Aber nicht nur der Anteil aufgeladener Motoren nimmt zu, sondern – bedingt durch notwendige Verbrauchs- und Emissions-Senkungen – auch die Anforderungen an die Ladeluft-Kühlleistung. Diese können durch eine Kühlung der Ladeluft mithilfe von Luft und/oder Kühlmittel erbracht werden. Das erlaubt, die NOx- (Stickoxid-) und HC-Emissionen (HC = Kohlenwasserstoffe, engl. Hydrocarbons) zu senken und gleichzeitig die Wirkung der Abgasnachbehandlung zu erhöhen.

Außer der Erhöhung der Kühlleistung muss die Ladeluftkühlung aber noch eine weitere Aufgabe übernehmen: das Temperieren der Motorprozessluft durch die Regelung der Ladeluftkühlung. Erforderlich wird das Temperieren durch die sich ständig erhöhenden Anforderungen an die Abgasnachbehandlung – der Temperatur der Ladeluft kommt dabei eine wichtige Rolle zu.

Ladeluftkühlung in der Übersicht

  • Arten: Luftgekühlt und kühlmittelgekühlt
  • Aufgabe: Leistungssteigerung des Motors durch Aufladen (mehr Verbrennungsluft, höherer Sauerstoffanteil)
  • Eigenschaften:
  • erhöhte dynamische Kühlleistung
  • verbesserter Motorwirkungsgrad durch die Steigerung der Ladeluftdichte
  • abgesenkte Verbrennungstemperatur, dadurch verbesserte Abgaswerte
  • weniger Stickoxide von – 40 °C bis 160 °C
  • Prüfdruck = 20 bar mit einem Berstdruck von 50 bar

Abgasturboaufladung – die Grundlage für moderne, leistungsstarke Pkw-Motoren

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Wie kann man Leistung noch cooler steigern?

Du siehst, moderne Kühler müssen immer mehr leisten, aber gleichzeitig soll der Pkw leichter und möglichst auch kleiner werden. Im Vorderwagen steht also sehr wenig Platz zur Verfügung. Großflächige Ladeluft-Luft-Kühler, die vor dem Kühlmittel-Kühler verbaut und mit Fahrtwind gekühlt werden, finden bei modernen Fahrzeugen kaum noch Verwendung. Stattdessen kommen Ladeluft-Kühler mit integriertem Vorkühler (Wasserkühler) zum Einsatz.

Ladeluft-Vorkühler – Tuning für die Kühlleistung in Kompaktbauweise

Durch den Einsatz des Ladeluft-Vorkühlers, der mit Kühlmittel aus dem Motorkreislauf gespeist wird, wird ein Teil der Ladeluft-Abwärme vom Ladeluftkühler zum Kühlmittelkühler verschoben. Durch die Leistungssteigerung fällt zwar zusätzliche Ladeluft-Abwärme an, diese kann jedoch durch den Vorkühler abgeführt werden – und so kann das Konzept einen blockförmigen Ladeluftkühler beibehalten werden.

Der Ladeluft-Vorkühler wird, wie auch der Ladeluft-Luftkühler, im Frontbereich des Fahrzeugs montiert und somit zusätzlich vom Fahrtwind gekühlt. Durch die Ladeluft-Vorkühlung lässt sich die Leistung eines bestehenden Konzeptes deutlich steigern. Das erforderliche Bauvolumen eines Ladeluft-/Vorkühlers liegt bei 40 – 60 % eines Ladeluft-/Luft-Kühlers.

Im nächsten Teil …

… stellen wir dir die neueste und leistungsfähigste Variante, die indirekte Ladeluftkühlung vor. Außerdem beschreiben wir, wie du Schäden an Kühlsystemen schnell erkennst, wo die Ursachen dafür liegen können, und zeigen dir Tipps und Tricks für die Reparatur. Schau also wieder rein!

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Regelmäßig informieren wir über technische Tipps rund um den Antriebsstrang, das Thermomanagement und die Mechatronik im Automobil.

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