Ladeluftkühler senken die Temperatur der vom Turbolader kommenden Druckluft, erhöhen die Dichte und verringern die Klopfneigung. Das Verständnis der Auswirkungen der Ladelufttemperatur ist für die Kalibrierung von Motoren mit Turbolader unerlässlich.
Übersicht
Bei der Turboaufladung wird die Ansaugluft durch die Kompression erwärmt. Der Ladeluftkühler (Ladeluftkühler) führt diese Wärme ab und versorgt den Motor mit dichterer, kühlerer Luft. Die Temperatur wirkt sich direkt auf die Luftdichte, die Verbrennungseigenschaften und den Motorschutz aus.
Temperaturanstieg durch Kompression
T2 = T1 × (P2/P1)^((γ-1)/γ) Beispiel: 20°C Umgebungstemperatur, 2,0 bar Verhältnis boost T2 = 293K × (2,0)^0,286 = 357K = 84°C Mit ineffizientem Verdichter (70%): Tatsächliche Austrittstemperatur ≈ 110-130°C
Wirkungsgrad des Ladeluftkühlers
Wirkungsgrad = (T_hot_in - T_hot_out) / (T_hot_in - T_ambient) Typischer Wirkungsgrad: 60-80% Beispiel: 120°C in, 30°C Umgebung, 70% Wirkungsgrad T_out = 120 - 0,7 × (120-30) = 57°C
Auswirkungen auf den Motorbetrieb
Dichte der Luft
- Jede Erhöhung um 10°C verringert die Dichte um ~3,5%
- Geringere Dichte = weniger Sauerstoff = weniger Kraftstoff erlaubt
- Heiße Ladeluft reduziert direkt das Leistungspotenzial
Klopfneigung (Benzin)
- Höhere IAT erhöht die Klopfwahrscheinlichkeit
- ECU verzögert die Steuerzeiten, wenn die IAT steigt
- Erheblicher Leistungsverlust über ~50°C IAT
Rauchverhalten (Diesel)
- Heiße Luft reduziert den verfügbaren Sauerstoff
- Rauchbegrenzer wird restriktiver
- Weniger Kraftstoff kann sicher eingespritzt werden
ECU-Ausgleichsstrategien
- Einstellung der Verstärkung - Ziel erhöhen, um den Luftstrom aufrechtzuerhalten
- Zeitverzögerung - Schutz gegen Klopfen (Benzin)
- Kraftstoffreduzierung - Aufrechterhaltung eines sicheren AFR trotz geringerer Luftmasse
- Begrenzung des Drehmoments - Leistungsreduzierung bei hoher IAT
IAT-Schutzkarten
- IAT-Drehmomentgrenze - Maximales Drehmoment im Vergleich zur Ladelufttemperatur
- Korrektur des IAT-Zeitpunkts - degrees Verzögerung pro °C über dem Schwellenwert
- IAT boost Korrektur - Zielanpassung für die Dichte
Erwägungen zur Wärmeweiche
- Im Stand oder bei langsamer Fahrt wird der Ladeluftkühler überhitzt
- Die Erholungszeit hängt vom Luftstrom im Kühler ab
- Mehrere hintereinander liegende Ziehvorgänge verschlimmern Hitzeprobleme
Ladeluftkühler Upgrades
Nachrüstbare Ladeluftkühler verbessern:
- Kühlleistung (größerer Kern)
- Durchflussmenge (reduzierter Druckabfall)
- Widerstandsfähigkeit gegen Hitzeeinwirkung (mehr thermische Masse)
Kann eine Neukalibrierung der ECU erforderlich machen, wenn die IAT deutlich abfällt (Auswirkungen auf die Kraftstofftrimmung).
Auswirkungen der Kalibrierung
- Überwachung der IAT während der WOT-Prüfung
- Überprüfen Sie, dass der IAT-Schutz die Leistung nicht begrenzt.
- IAT-Korrekturen anpassen, wenn der Ladeluftkühler aufgerüstet wurde