Ladeluftkühler für VW Golf MK8/ Audi S3/Cupra Formentor und Leon
Highlights:
- Leistungssteigerung von 11 PS
- Drehmomentzuwachs von 20 Nm
- Ansauglufttemperatur-Reduktion (IATS) um bis zu 58 %
- Hergestellt in Großbritannien
- 76 mm Ein- und Auslässe (OEM 63 mm)
- 83 % mehr Volumen im Vergleich zum OEM
- Keine Änderungen am Fahrzeug notwendig – 100 % Plug & Play
- High-Flow-Baffled-Guss-Endtanks für optimale Luftführung und Kühlleistung
- Lebenslange Garantie
FMINT24 ist ein Performance-Ladeluftkühler für die MQB-Plattform ab 2021 mit 2.0 DNF Code EA888 EVO4 Motoren. Entwickelt, konstruiert und getestet an unserem Hauptsitz in Gloucester, Großbritannien. Während des gesamten Entwicklungsprozesses haben wir darauf hingearbeitet, die Effizienz und Performance des EA888 GEN4 Motors zu verbessern. Unser Ziel war es, einen Ladeluftkühler zu entwickeln, der den gesamten verfügbaren Raum an der Originalposition des OEM-Ladeluftkühlers ausnutzt und dabei die Ansauglufttemperatur senkt – ohne negative Auswirkungen auf Ladedruck oder Motor- und Getriebekühlung.
Im MQB-Chassis ist der Platz für den Ladeluftkühler besonders begrenzt, da neben dem Ladeluftkühler auch der Kühler und der Klimakondensator untergebracht sind. Die Frontmaske ist quasi ein Sandwichpaket, das die Zusatzkühlkomponenten beherbergt. Um die Größe des Ladeluftkühlers zu erhöhen, ohne die Performance der umgebenden Komponenten zu beeinträchtigen und da nur sehr wenig zusätzlicher Platz vorhanden ist, ist es eine große Herausforderung, einen High-Flow-Ladeluftkühler in so engem Raum optimal zu integrieren.
Unsere Entwicklungsingenieure begannen damit, unseren bestehenden Ladeluftkühler (FMMK7FMIC) für die MK7-Plattform in unserem Entwicklungsfahrzeug, dem VW MK8 Golf R, zu verbauen. Nach der Montage wurde geprüft, ob sich der Ladeluftkühler mit größeren Ein- und Auslässen sowie erhöhtem Volumen für mehr Durchfluss weiterentwickeln lässt, um das Design auch für stark leistungsgesteigerte Stage-3-plus EA888 Gen 4 Motoren zukunftssicher zu machen.
Durch eine Kombination aus 3D-Scansoftware und klassischen Messmethoden wurde das Design erstellt und anschließend mithilfe von Strömungssimulationsprogrammen (CFD) weiter optimiert. Die Endtanks wurden zunächst per 3D-Druck gefertigt, um die perfekte Passform am Fahrzeug zu gewährleisten, bevor Prototypen gegossen oder gefräst und für den Prüfstandstest vorbereitet wurden.
Mehrere Baffle-Konfigurationen wurden entwickelt und im Strömungssimulationsprogramm getestet, um maximale Performance zu gewährleisten, damit der Ladeluftkühlerkern optimal arbeitet und alle Kühlkapazitäten voll ausgeschöpft werden. Das gesamte Innenvolumen des Kerns wird für maximale Performance genutzt.
Nach der Vergrößerung der Ein- und Auslassdurchmesser wurde das Design der Silikonschläuche überarbeitet. Für optimalen Durchfluss wurde ein Übergang im Schlauch geschaffen, sodass der Übergang zwischen Schlauch und Ein-/Auslass nahtlos ist. Dies minimiert Luftverwirbelungen und verhindert unerwünschte Turbulenzen. Zusätzlich wurden die Ein- und Auslässe auf 76 mm (OEM: 63 mm) vergrößert, was einer 45 %igen Steigerung der Oberfläche entspricht.
Die Berücksichtigung des begrenzten Bauraums und unser durchdachtes Design haben dazu geführt, dass wir mehrere Ladeluftkühlerkerne mit unterschiedlichen Lamellenkonfigurationen und Innenvolumina entwickelt haben. Je nach Kerndesign ergaben die Tests, dass ein Bar-and-Plate-Design mit über 83 % mehr Volumen als der OEM-Ladeluftkühler und mit einer um 10 % größeren Frontfläche die beste Performance liefert.
Warum testen wir verschiedene Kerne?
Bei Forge Motorsport testen wir bei der Entwicklung eines Ladeluftkühlers verschiedene Kerntypen für jede Anwendung. Beispielsweise Bar-and-Plate-Kerne, Tube-and-Fin-Kerne mit unterschiedlichen Lamellenabständen und -höhen sowie Anpassungen der internen Lamellenstruktur und Dichte im Rohr. Dadurch können wir den Druckverlust des Ladeluftkühlers feinjustieren. Druckverlust ist nicht immer negativ, wie unsere Tests bei verschiedenen Projekten bewiesen haben. Denn durch den Druckabfall wird die Geschwindigkeit der komprimierten Luft im Kühler verringert, was mehr Zeit zur Abkühlung der Luft im Kühler ermöglicht, wenn sie durch die nicht unter Druck stehende Seite des Kerns strömt, die der Umgebungsluft ausgesetzt ist.
Zu hoher Druckverlust kann bei leistungsstarken Motoren problematisch sein, da der Ladeluftkühler bei maximaler Effizienz arbeitet und der Turbolader deutlich mehr arbeiten muss, um die Luft durch den Kern zu drücken. Dies führt zu höheren Ansauglufttemperaturen (IAT), da der Turbolader stärker belastet und erhitzt wird. Kein Druckverlust wiederum kann ebenfalls ineffizient sein, da der Kühler die Ladelufttemperatur nicht ausreichend senkt, was ebenfalls zu höheren Ansauglufttemperaturen führt.
Prüfstandsergebnisse
Die Tests wurden bei Performance Remap in Gloucester auf einem VTEC-Allradprüfstand durchgeführt. So konnten wir sicherstellen, dass alle Daten so genau wie möglich von einem unabhängigen Tuner erfasst wurden. Wie aus den untenstehenden Prüfstandsergebnissen ersichtlich, wurde die Spitzenleistung gegenüber der Serie um 11 PS und 20 Nm Drehmoment bei 5500 U/min mit dem Forge Motorsport Performance-Ladeluftkühler gesteigert.
Das Beste: Es gibt deutliche Drehmomentzuwächse im gesamten Drehzahlbereich, sodass das Fahrzeug schneller anspricht und bis zum Drehzahlbegrenzer durchzieht – inklusive eines beeindruckenden Leistungszuwachses von 5000 U/min bis 6500 U/min. Bei Fahrzeugen mit Softwareoptimierung und weiteren Performance-Hardware-Teilen sind aufgrund des deutlichen IATS-Abfalls mit installiertem FMINT24 noch höhere Zugewinne möglich.
Während unserer umfangreichen Tests ließen wir das Fahrzeug auf dem Prüfstand aufheizen, bis die Kühlerlüfter ein- und ausschalteten (was einer Ansauglufttemperatur von etwa 40 °C entspricht). Von diesem Punkt aus erfolgte der Prüfstandslauf, um realitätsnahe und konsistente Ergebnisse zu erhalten. Es ist deutlich zu sehen, dass der Forge-Ladeluftkühler viel schneller abkühlt und eine deutlich größere Temperaturabsenkung gegenüber dem OEM erzielt.
Nach mehr als sechs Prüfstandsläufen blieben die IATs weiterhin absolut im sicheren Bereich. Der Forge Motorsport Ladeluftkühler erzielte bei 6548 U/min eine Temperatur von 34 °C – eine Reduktion um 58 % gegenüber den 58 °C des Serienladeluftkühlers bei 6508 U/min. Diese Tests wurden unter relativ heißen Bedingungen mit einer Umgebungstemperatur von 23 °C in der Prüfstandszelle durchgeführt, was die Ineffizienz des Serienladeluftkühlers verdeutlicht.
Im Sommer wirkt sich der Serienladeluftkühler mit höheren Ansauglufttemperaturen extrem negativ auf die Motorleistung aus. In solchen Bedingungen regelt das Motorsteuergerät die Zündung zurück, was zu einer geringeren Motorleistung führt, da die Temperaturen steigen und das Steuergerät den Zündzeitpunkt zurücknimmt, um Klopfen zu verhindern. Bei einem getunten Fahrzeug sind die Auswirkungen noch gravierender und können zu vorzeitigem Motorverschleiß führen. Wer sein Fahrzeug sportlich bewegt oder eine Leistungssteigerung in warmem Klima fährt, für den ist dieses Produkt ein Muss.
Warum versuchen wir, die IATs (Ansauglufttemperatur) zu senken?
Temperatur und Volumen der vom Turbolader komprimierten Luft haben großen Einfluss auf die Performance, wenn die Luft möglichst kühl ist, da so mehr Sauerstoff (dichtere Luft) dem Motor zugeführt wird – was die Verbrennung in jedem Zylinder verbessert. Außerdem erhöht die Regelung und Senkung der Lufttemperatur die Zuverlässigkeit des Motors, indem die AFRs (Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) in jedem Zylinder auf einem sicheren Niveau gehalten werden. Dies kann die Motorleistung steigern, da die Luft kühler ist. Bei korrekter Kraftstoffmenge entsteht im Zylinder eine stärkere Explosion. Das bedeutet einen Zuwachs an PS und Drehmoment.
Der Forge Motorsport Ladeluftkühler ist das ideale Performance-Upgrade und passt direkt an die OEM-Befestigungspunkte, was eine einfache und schnelle Montage ermöglicht. Es müssen keine Fahrzeugteile bearbeitet werden, sodass der Einbau jederzeit rückgängig gemacht werden kann, falls das Fahrzeug wieder in den Serienzustand zurückversetzt werden soll. Der Kühlerkern und die Endtanks sind mit einer schwarzen, strukturierten Korrosionsschutzbeschichtung versehen, die zusätzlich die thermischen Eigenschaften unterstützt und dem Produkt einen dezenten OEM+-Look verleiht.
Die lebenslange Garantie auf alle Hardware-Produkte von Forge Motorsport zeigt unser Vertrauen in die Qualität unserer Produkte – für langanhaltende Freude an Ihrem Fahrzeug.
