Grundsätzliche Funktionsweise eines Turboladers+Ladeluftkühler

Bevor im Bereich „Technik“ dieses Blogs ein ausführlicher Bericht mit entsprechend ausführlichen Erklärungen zur Funktionsweise, Bestandteilen und Arten von Turboladern kommt, möchte ich hier im Bereich „Basics“, sozusagen für die schnelle Informationsbeschaffung für das Verständnis diverser Beiträge, kurz die Funktionsweise von Turboladern erläutern.

Hierzu springen wir an den Punkt, an dem die heißen Abgase nach dem Verbrennungsvorgang ausgestoßen wurden (siehe Funktionsweise eines Verbrennungsmotors). Sie gelangen nun über den Krümmer in das sogenannte Abgasgehäuse des Turboladers. Hier treffen sie auf das sogenannte Turbinenrad, welches sich hierdurch zu drehen beginnt. Die Abgase werden von hier in den Auspufftrakt weitergeleitet.turbo_schnitt
Das sich drehende Turbinenrad ist über die Läuferachse mit dem Verdichterrrad verbunden. Die Rotation des Turbinenrades überträgt sich also 1 zu 1 auf das Verdichterrad. Dieses saugt über den Luftfilter Umgebungsluft an, welche im Frischluft- bzw. Verdichtergehäuse verdichtet wird. Von hier aus werden sie, immer weiter angetrieben vom Luftstrom, durch den Ladeluftaustritt, in den Ladeluftkühler gepresst.

Durch die Komprimierung im Verdichtergehäuse und die damit einhergehende Hitzeentwicklung, ist es wichtig, dass die Ladeluft wieder heruntergekühlt wird. Diese Aufgabe fällt dem Ladeluftkühler zu.ladeluftkuehler
Am häufigsten vertreten ist hierbei die Kühlung mit Luft. Eine Kühlung mit Wasser ist auch möglich, aber komplizierter und wird somit nur sehr selten angewendet. Der Ladeluftkühler wird, wie ein normaler Kühler, beim fahren von Luft angeströmt. Er besitzt eine Wabenstruktur, durch welche die Ladeluft geleitet wird. Je höher das Volumen, desto höher ist also auch die Kühlleistung des Ladeluftkühlers, da mehr Fläche vorhanden ist, um die Wärme der Ladeluft an die anströmende Luft abzugeben. Dies sorgt für eine abermalige Dichteerhöhung der Ladeluft, aufgrund deren Abkühlung. Kalte Luft ist dichter als warme (Atome bewegen sich nicht so stark, liegen enger aneinander) und kann somit mit dem gleichen Volumen mehr Sauerstoffatome beherbergen/speichern, als heiße Luft. Diese sorgen wiederum für eine höhere Leistung.

Nachdem die Luft den Ladeluftkühler passiert hat, gelangt sie in den Brennraum, wird verbrannt, ausgestoßen, treibt die Abgasturbine an und schafft somit die Grundlage für das Ansaugen weiterer.

schaubild

Anmerkung: Die hier gezeigten Bilder sind nicht von mir. Die Quellen sind hinterlegt.

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