Das Luft-Luft-Ladeluftkühlersystem ist relativ einfach. Es nutzt den Luftstrom durch den Ladeluftkühler, um der komprimierten Ladeluft Wärme zu entziehen. Wärme wird von der Ladung (Luft) an die Atmosphäre (Luft) übertragen – daher der Name „Luft-zu-Luft“. „Die Luft strömt durch den Lufteinlass, durch den Kompressor, dann durch den Wärmetauscher zur Vorderseite des Fahrzeugs und dann in den Ansaugkrümmer“, erklärt Fenske das Luft-Luft-System.
Luft-zu-Wasser
In einem Luft-Wasser-System wird die Wärme der Ansaugladung nicht durch einen externen Luftstrom abgeführt (zumindest nicht direkt), sondern durch ein flüssiges Kühlmittel. „Das Luft-Wasser-System ist etwas komplizierter. Die Luft kommt wieder durch den Einlass und durch den Kompressor“, sagt Fenske. „Die verdichtete Luft gelangt dann in das Ansaugrohr mit integriertem Ladeluftkühler.“
Während Fenske in dem von Fenske verwendeten Produktionsbeispiel einen BMW X3 M40i mit dem B58-Motor verwendet, der einen am Krümmer montierten Luft-Wasser-Ladeluftkühler verwendet, ähnlich wie die ehrwürdige Reihe aufgeladener Ford-Vierventil-Modulmotoren und Aftermarket-Kompressorbausätze von Kenne Bell und Whipple, sind Wissenschaft und Design aller Luft-Wasser-Ladeluftkühler durchweg ähnlich, unabhängig von der Montageposition des Ladekühlers.
Zusätzlich zum eigentlichen Ladekühler verfügen Luft-Wasser-Systeme über ein sekundäres Kühlsystem, ähnlich wie ein Standard-Motorkühlsystem, jedoch speziell für den Ladeluftkühler. „Sie haben ein Kühlmittel, das durch den Ladeluftkühlerkern fließt und dann durch das System zu einem Kühler vorne im Auto gepumpt wird, um die Wärme abzuführen“, sagt Fenske.
Für und Wider
Der Versuch zu fragen, welche Methode der Ladungskühlung besser ist, ist so, als würde man fragen, was der beste Leistungsaddierer ist. Die Antwort lautet einfach: „Es kommt darauf an.“
„Das Luft-Luft-System ist ein viel einfacheres System. Sie müssen sich keine Sorgen über Flüssigkeitslecks machen; Sie haben keinen zusätzlichen Wärmetauscher und die damit verbundenen Flüssigkeitsleitungen. Mit einem Luft-Luft-System haben Sie auch weniger Gewicht“, erklärt Fenske
In einem Luft-Wasser-System muss die Wärme, sobald das Kühlmittel der Ladeluft entzogen wurde, dem Kühlmittel selbst entzogen werden. „Ein weiterer großer Vorteil des Luft-Luft-Systems besteht darin, dass die Wärme nur einmal ausgetauscht werden muss. Beim Luft-Wasser-System ist man auf die Umgebungsluft angewiesen, um die Temperatur des Kühlmittels so niedrig wie möglich zu halten.“
Fenske weist darauf hin, dass Luft-Luft-Kühler durchaus Nachteile haben: „Sie müssen jedoch einen Luft-Luft-Kühler dort montieren, wo ein Luftstrom vorhanden ist, und zwar idealerweise vor dem Motor, obwohl Sie ihn auch oben auf dem Motor montieren können. Sie erhalten nicht so viel Luftstrom und sind möglicherweise anfällig für Hitzeeinwirkung vom Motor.“
Beim Übergang zum Luft-Wasser-System fährt Fenske fort: „Luft-Wasser-Ladeluftkühler [in Produktionsanwendungen] reduzieren den Raum zwischen dem Kompressor und den Einlassventilen, da der Luft-Wasser-Ladeluftkühler überall unter der Motorhaube montiert werden kann und nicht vorne in den Luftstrom geführt werden muss. Dadurch verringert sich die Distanz, die die komprimierte Ladung zurücklegen muss.“
Theoretisch wird diese Verringerung des Volumens und der von der komprimierten Ansaugladung zurückgelegten Strecke nicht nur das Ansprechverhalten des Motors verbessern (Verringerung der Verzögerung), sondern auch die Möglichkeit einer weiteren Hitzeeinwirkung verringern, indem die Zeit verkürzt wird, die die Ladung der Hitze unter der Motorhaube ausgesetzt ist.
