Renn-Ladeluftkühler für den EA888 2.0 TSI-Motor
Highlights:
- Leistungssteigerung um 16 PS
- Drehmomentzuwachs von 20 Nm
- Reduzierung der Ansauglufttemperatur (IATS) um bis zu 58 %
- Hergestellt in Großbritannien
- 76 mm Ein- und Auslässe (OEM 63 mm)
- 83 % mehr Volumen im Vergleich zum OEM
- Kein Schneiden am Fahrzeug – 100 % Plug & Play
- High-Flow-Endtanks aus gegossenem Aluminium mit internen Leitblechen für optimale Luftführung und maximale Kühlleistung
- Lebenslange Garantie
Dieses Bauteil ersetzt folgende OEM-Teilenummern: 5Q0145803H, 5Q0145803K, 5Q0145803L, 5Q0145803P, 5Q0145803S, 5Q0145803N
Aufbauend auf unserer bisherigen Ladelösung für den Golf MK7 und andere MQB-Fahrzeuge mit EA888 2.0 GEN3 2.0 TSI-Motor haben wir unseren Race-Ladeluftkühler entwickelt, um die Performance gegenüber dem Original-Ladeluftkühler sowie unserer bisherigen Version weiter zu steigern. Die Entwicklung und das Testing fanden in unserem Headquarter in Gloucester, UK, statt. Während des gesamten Entwicklungsprozesses haben wir die Effizienz und Performance des EA888 GEN3 Motors weiter optimiert. Ziel war es, einen Ladeluftkühler zu entwickeln, der den gesamten zur Verfügung stehenden Platz an der originalen Einbauposition nutzt und dabei noch größer als unser äußerst erfolgreicher FMMK7FMIC ausfällt. Gleichzeitig sollte die Ansauglufttemperatur reduziert werden, ohne negative Auswirkungen auf Ladedruck oder die Kühlung von Motor und Getriebe.
Im MQB-Chassis ist der Bauraum für den Ladeluftkühler besonders eingeschränkt, da dort nicht nur der Ladeluftkühler, sondern auch Kühler und Klimakondensator untergebracht sind. Die Frontmaske bildet dabei eine Art Sandwich-Baugruppe für die Zusatzkühler. Um den Ladeluftkühler vergrößern zu können, ohne die Performance der umliegenden Komponenten zu beeinträchtigen und bei minimalem Zusatzplatz, ist es eine Herausforderung, einen High-Flow-Ladeluftkühler optimal zu integrieren. Unsere Entwicklungsingenieure haben daher die bisherigen Maße dokumentiert, neue Scans des Bauraums angefertigt und so weitere 10 mm Tiefe für den Ladeluftkühlerkern herausgeholt, der perfekt in die frühe MQB-Plattform passt.
Wir haben außerdem die Unterschiede zwischen den Kühlkomponenten des Mk7 und Mk8 analysiert und festgestellt, dass der Golf GTI und Golf R Mk7 einen dickeren Kühler als die entsprechenden Mk8-Modelle haben. Dadurch mussten wir auch auf die Einbauweise achten. Das Design-Team hat die Endtanks per 3D-Druck gefertigt und einen Dummy-Kern erstellt, um die Passgenauigkeit auf der Mk7-Plattform zu prüfen. Das finale Design bietet vergrößerte Ein- und Auslässe sowie eine gesteigerte Volumenkapazität für einen erhöhten Durchfluss. So ist das Design auch für leistungsgesteigerte Stage-3-plus-EA888-Gen3-Motoren zukunftssicher und bietet optimale Kühlung sowohl für Serien- als auch für leicht modifizierte Motoren – die ideale Lösung für Performance-Enthusiasten.
Dank 3D-gedruckter Endtanks und Dummy-Kern konnten wir die perfekte Passform am Fahrzeug sicherstellen, bevor Prototypen aus Guss oder CNC-gefräste Endtanks für den Prüfstand gefertigt wurden. Verschiedene Leitblech-Konfigurationen wurden entwickelt und strömungstechnisch simuliert, um maximale Performance zu erzielen, die den Kern optimal ausnutzt und alle Kühlfähigkeiten voll ausschöpft.
Mit den vergrößerten Ein- und Auslässen haben wir uns im nächsten Schritt auf die Entwicklung der Silikonschläuche konzentriert. Um einen optimalen Durchfluss zu gewährleisten, haben wir einen Stufenschlauch entwickelt, der an den Übergängen zwischen heißer und kalter Seite einen nahtlosen Übergang bietet. So werden Luftverwirbelungen und unerwünschte Turbulenzen minimiert. Zusätzlich wurden die Ein- und Auslässe von 63 mm (OEM) auf 76 mm vergrößert, was einer 45 %igen Steigerung der Querschnittsfläche entspricht.
Die clevere Raumausnutzung und unser smartes Design führten dazu, dass wir verschiedene Ladeluftkühlerkerne mit unterschiedlichen Lamellen-Konfigurationen und Innenvolumina produziert haben. Nach ausgiebigen Tests fiel die Wahl auf ein Bar-and-Plate-Design mit über 83 % mehr Volumen als der OEM-Ladeluftkühler und einer um 10 % vergrößerten Frontfläche.
Warum testen wir verschiedene Kerne?
Bei Forge Motorsport testen wir für jede Anwendung mehrere Ladeluftkühlerkerne – beispielsweise Bar-and-Plate- und Tube-and-Fin-Designs sowie verschiedene Lamellenabstände und -höhen (z. B. 22 oder 17 Lamellen pro Zoll) und variieren die Lamellenstruktur und -dichte innerhalb der Rohre. So können wir den Druckabfall optimal abstimmen.
Ein Druckabfall ist nicht immer negativ, wie unsere Tests und Erfahrungen zeigen. Denn durch den Druckabfall wird die Geschwindigkeit der verdichteten Luft im Kühler verringert, was ihr mehr Zeit zum Abkühlen gibt, während sie durch den nicht unter Druck stehenden Teil des Kerns strömt, der offen zur Umgebungsluft ist. Zu hoher Druckabfall kann bei leistungsstarken Motoren jedoch problematisch sein, da der Ladeluftkühler an seine Effizienzgrenze stößt und der Turbolader mehr leisten muss, um die Luft durch den Kern zu drücken. Das führt zu höheren Ansauglufttemperaturen (IAT), da der Turbo stärker beansprucht wird und mehr Wärme erzeugt. Zu geringer Druckabfall ist aber ebenfalls ungünstig, da der Ladeluftkühler dann die Ladeluft nicht ausreichend kühlt, was wiederum zu höheren Ansauglufttemperaturen führt.
Prüfstandsergebnisse
Die Tests wurden bei Performance Remap in Gloucester auf einem VTEC-Allradleistungsprüfstand durchgeführt, um eine unabhängige und präzise Messung sicherzustellen. Die Spitzenleistung stieg im Vergleich zur Serie um 16 PS und das Drehmoment um 20 Nm bei 5500 U/min mit dem Forge Motorsport Performance-Ladeluftkühler. Besonders erfreulich ist, dass der Drehmomentzuwachs über das gesamte Drehzahlband spürbar ist – das Fahrzeug spricht schneller an und zieht bis in den roten Bereich durch. Der Leistungszuwachs zwischen 5000 und 6500 U/min ist besonders beeindruckend. Fahrzeuge mit Softwareoptimierung und weiterem Performance-Hardware können von noch größeren Leistungssteigerungen profitieren, da der FMINT32 die IATS deutlich senkt.
Während unserer umfangreichen Tests haben wir das Fahrzeug auf dem Prüfstand so lange im Leerlauf laufen lassen, bis die Kühlerlüfter ein- und ausgeschaltet haben (was einer Ansauglufttemperatur von ca. 40°C entspricht). Erst dann wurde der Leistungslauf gestartet. Diese Vorgehensweise sorgt für reproduzierbare und realitätsnahe Ergebnisse. Es ist deutlich zu sehen, dass der Forge-Ladeluftkühler die Temperaturen viel schneller und stärker senkt als das OEM-Teil.
Nach mehr als sechs Läufen auf dem Prüfstand blieben die IATs weiterhin auf sicherem Niveau. Der Forge Motorsport Ladeluftkühler erreichte Werte von 34°C bei 6000 U/min, was einer Reduzierung von 58% gegenüber dem Serien-Ladeluftkühler entspricht, der vor dem Begrenzer 58°C erreichte. Die Tests fanden bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur von 23°C im Prüfstandsraum statt – ein Beleg für die Ineffizienz des Serienkühlers. Gerade im Sommer wirken sich die hohen Ansauglufttemperaturen des OEM-Kühlers massiv negativ auf die Motorleistung aus. Das Motorsteuergerät reduziert die Zündung, um Klopfen zu vermeiden, was zu Leistungsverlust führt. Bei abgestimmten Fahrzeugen sind die Auswirkungen noch gravierender und können sogar zu vorzeitigem Motorschaden führen. Wer seinen Golf R sportlich auf der Straße bewegt oder ein stark getuntes Fahrzeug in warmem Klima fährt, für den ist dieses Produkt ein Muss.
Warum versuchen wir, die Ansauglufttemperatur (IAT) zu senken?
Temperatur und Volumen der vom Turbolader verdichteten Ansaugluft haben einen direkten Einfluss auf die Motorleistung – je kühler die Luft, desto mehr Sauerstoff (dichte Luft) gelangt in den Brennraum und desto besser ist die Verbrennung in jedem Zylinder. Die Regulierung und Senkung der Ansauglufttemperatur erhöht zudem die Zuverlässigkeit, indem das Luft-Kraftstoff-Gemisch (AFR) auf sicherem Niveau gehalten wird. Gleichzeitig kann die Motorleistung durch kühlere Luft gesteigert werden. Eine stärkere Verbrennung sorgt für mehr Leistung, vorausgesetzt die Kraftstoffmenge stimmt. Das bedeutet mehr PS und Drehmoment.
Der Forge Motorsport Ladeluftkühler ist das ideale Performance-Upgrade und wird direkt an den OEM-Befestigungspunkten montiert – einfache Installation in relativ kurzer Zeit. Es ist kein Schneiden oder Modifizieren von Fahrzeugteilen notwendig, sodass der Rückbau auf Serienzustand jederzeit möglich ist. Kern und Endtanks sind mit einer schwarzen, strukturierten Anti-Korrosions-Beschichtung versehen, die auch die thermischen Eigenschaften unterstützt und für eine dezente OEM+-Optik sorgt. Die lebenslange Garantie auf alle Hardware-Produkte von Forge Motorsport unterstreicht das Vertrauen in die Qualität unserer Produkte – für langanhaltende Freude an Ihrem Fahrzeug.
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