Wie eingangs erwähnt, gehört der Ladeluftkühler mit zum Turboladersystem und ist zwischen Verdichter (Turbo) und Einlassventil (Motor) zu finden. Die Leistung eines Verbrennungsmotors hängt immer von der verbrannten Kraftstoffmenge ab. Um ein Kilogramm Kraftstoff zu verbrennen, benötigt ein normaler Benzinmotor exakt 14,7 kg Luft (Dieselmotor = 14,67 kg). Da der Turbolader die angesaugte Luft verdichtet, kann folglich mehr Kraftstoff eingespritzt und verbrannt werden. Die Folge ist eine deutliche Leistungssteigerung, ohne einzelne Komponenten des Motors zu verändern.
Das Problem: Die Luft wird durch dich Verdichtung im Turbo auf bis zu 180 Grad erhitzt. Unter diesen Umständen sinkt der Sauerstoffgehalt stark ab und der Wirkungsgrad des Turboladers verschlechtert sich. Es sinkt also nicht nur die Leistung, sondern es werden zusätzlich auch die Zylinderköpfe und Ventile stärker belastet. Bei Benzinmotoren kommt es zudem vermehrt zu Frühzündungen. Fest steht: Je kälter die angesaugte Luft, desto besser der Turbo-Wirkungsgrad und dementsprechend die Motorleistung. An dieser Stelle kommt nun der Ladeluftkühler zum Einsatz. Er besitzt die Aufgabe, die Ansaugluft auf einen Bereich von 10 bis 20 Grad über der Umgebungstemperatur zu kühlen und dadurch den Sauerstoffanteil anzuheben. Um dies zu erreichen, kommen zwei unterschiedliche LLK-Systeme zum Einsatz.
Bei einem luftgekühlten LLK wird die Ansaugluft durch mehrere Kanäle mit Lamellen geleitet. Während hierbei der Vorteil besteht, dass die Luft mit einer größeren Abkühlfläche in Verbindung kommt, reduziert sich gleichzeitig der Druck. Dadurch, dass das Volumen der Luft stark verringert wird und wesentlich mehr Kraftstoff eingespritzt werden kann, überwiegt dieser Vorteil aber über den Druckverlust. Ein wassergekühlter LLK benötigt in den meisten Fällen wesentlich weniger Platz und ist dementsprechend vor allem für Fahrzeuge mit wenig Freiraum in Motornähe geeignet. Die kompakte Bauweise ermöglicht fast immer einen kurzen Überbrückungsweg zum Motor und dadurch auch ein besseres Ansprechverhalten beim Gasgeben. Dadurch lässt sich auch das bekannte “Turbo-Loch” umgehen. Da sich das wassergekühlte LLK-System aus einem Luft-Wasserkühler, einer Umwälzpumpe und einem Luft-Wasser-Wärmetauscher zusammensetzt, wird die Luft an zwei Stellen abgekühlt und es ist zudem elektrische Energie für das Antreiben der Pumpe erforderlich. Dadurch reduziert sich der Wirkungsgrad gegenüber dem luftgekühlten LLK um ungefähr 10 %.