Druck in Ladeluftkühler

Wissenschaft Physik
#1

Moin,

wie verhält sich der Druck in einem Ladeluftkühler eines modernen PKW? So wie ich das verstand, läuft das so: Der Turbolader nimmt Luft aus der Atmosphäre und verdichtet sie, dabei erwärmt sich die Luft. Die Luft kommt dann in den Ladeluftkühler und kühlt dort ab. Dann kommt sie in den Motor und verbrennt dort im Zylinder mit dem Treibstoff.
Meine Frage ist nun: Entspricht der Druck im Ladeluftkühler dem Druck am Ausgang des Turboladers? Oder ist der Druck im Ladeluftkühler geringer, weil die Luft dort abkühlt?

Grüße

#2

Der dürfte nicht nennenswert geringer sein. Lediglich durch die Strömungswiderstände im Kühler etwas verringert.
Die kühlere Luft hat ein kleineres Volumen wodurch bei gleichem Druck mehr Luftmasse und damit Sauerstoff in den Zylinder kommt. Ein verminderter Druck wäre also kontraproduktiv.

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#3

Die Luft kühlt ab und sollte dabei ihren Druck vermindern. Wieso sollte der Druck dann im Kühler nicht geringer sein?

#4

Naja, weil der Turbo von hinten permanent neue Luft nachdrückt, und dabei den Druck konstant hält.

Letztlich pumpt der Turbo 60 Liter pro Sekunde bei 2 bar in den Kühler, und hinten fließen dann 50 Liter pro Sekunde bei 2 Bar in die Zylinder. Die 10l Diskrepanz kommen durch das Abkühlen und Zusammenziehen der Luft zustande. In den 50 Litern sind aber genau so viele Sauerstoffatome wie in den anfänglichen 60 Litern. Weil in einen Zylinder aber konstant 0,5Liter rein passen, landen da mit gekühlter Luft mehr Atome drin, als mit ungekühlter, daher kann mehr Sprit dazu gegeben werden.

Man könnte mit etwas mehr Druck auch die gleiche Anzahl Atome in den Zylinder pressen. Allerdings frisst der Turbo dann mehr Leistung, und der Motor bekommt schon heiße Luft rein gedrückt, was ein Wärmeproblem darstellt. Außerdem muß der dann noch mehr Druck aushalten.

(Zahlen sind beispielhaft, die Wirklichkeit sieht etwas anders aus)

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#5

Weil der Turbolader nachdrückt.

Ups, Beitrag von sweber erst jetzt gesehen.