Ein Ladeluftkühler (LLK), manchmal auch Intercooler (englische Bezeichnung) genannt, ist meist ein Radiator, der vor dem Ansaugtrakt eines mit Hilfe eines Turboladers oder Kompressors aufgeladenen Motors gebaut ist. Durch Ladeluftkühlung können Leistung und WIrkungsgrad eines Verbrennungsmotors erhöht werden.

Leistungssteigerung

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Die Leistung eines Motors kann bei gleichem Hubraum durch einen größeren Kraftstoffdurchsatz erhöht werden. Da das Kraftstoff-Luftverhältnis bei der Verbrennung nicht beliebig groß werden kann (jedes Kraftstoffmolekül benötigt eine gewisse Anzahl von Sauerstoffatomen), muss der Sauerstoffdurchsatz ebenfalls erhöht werden.

Gasgesetz

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Nach dem Gasgesetz $(p\; \backslash cdot\; V\; =\; m\; \backslash cdot\; R\; \backslash cdot\; T)$ enthält ein definiertes Volumen V (Zylinder) bei einem definierten Druck p (Ladedruck) und einer bestimmten Temperatur T eine bestimmte Masse an Gas. Formt man das Gasgesetz um, so erhält man:

$m\; =\; \backslash frac\{p\; \backslash cdot\; V\}\{R\; \backslash cdot\; T\}$

Die Masse in einem definierten Volumen ist also umgekehrt proportional zur Temperatur. Dies bedeutet, dass die Masse eines Gases mit abnehmender Temperatur (bei gleichem Druck) zu nimmt.

Wird die (dem Verbrennungsmotor) zugeführte Luft gekühlt, so befinden sich mehr Sauerstoffatome im Zylinder (der Füllungsgrad steigt), wodurch auch mehr Kraftstoff zur Verbrennung eingespritzt werden kann, was wiederum eine Leistungssteigerung mit sich bringt.

Anwendung

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Klassische Ladeluftkühlungen kommen bei Aggregaten mit Turbolader zum Einsatz. Bei Verwendung eines Turboladers wird die angesaugte Luft verdichtet und unter Druck in die Zylinder befördert. Bei der (adiabaten) Kompression kommt es zu einer Temperaturerhöhung der Luft. Daher wird nach der Verdichtung oftmals ein Ladeluftkühler verbaut. Da bei höherer Temperatur und gleichem Volumen mehr Druck aufkommt, kann durch Abkühlung der Luft nach der Kompression die Luftmasse erhöht werden, die beim Ansaugen in den Zylinder gelangt, so dass auch mehr Kraftstoff pro Arbeitsspiel verbrannt werden kann.

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