Forge Motorsport Ladeluftkühler für VW Golf MK8/Audi S3/Cupra Formentor und Leon

FMINT24 ist ein Hochleistungs-Ladeluftkühler für die Motoren EA888 EVO4 der MQB-Plattform 2.0 DNF-Code ab 2021. Hergestellt, konstruiert und getestet in unserem Hauptsitz in Gloucester, Großbritannien. Während des gesamten Entwicklungsprozesses haben wir uns bemüht, die Effizienz und Leistung des EA888 GEN4-Motors zu verbessern. Unser Projektauftrag bestand darin, einen Ladeluftkühler zu entwickeln, der den gesamten verfügbaren Platz an der ursprünglichen Position des OEM-Ladeluftkühlers nutzt und sicherstellt, dass die Ansauglufttemperatur gesenkt wird, ohne negative Auswirkungen auf den Ladedruck oder die Motor- und Getriebekühlung.

Im MQB-Chassis ist das Ladeluftkühlergehäuse besonders eingeschränkt und auf einen kleinen Raum beschränkt, da es nicht nur den Ladeluftkühler, sondern auch den Kühler und den Klimaanlagenkondensator beherbergt. Die Frontplatte ist theoretisch ein Sandwichpaket, das die zusätzlichen Kühlkomponenten beherbergt. Das bedeutet, dass es sehr schwierig sein kann, die perfekte Mischung eines Ladeluftkühlers mit hohem Durchfluss in so enger Nähe zu realisieren, um die Größe des Ladeluftkühlers zu erhöhen, ohne die Leistung der umgebenden Komponenten zu beeinträchtigen, und da außerdem sehr wenig zusätzlicher Platz zur Verfügung steht.

Unsere Forschungs- und Entwicklungsingenieure begannen mit dem Auftrag, unseren vorhandenen Ladeluftkühler ( FMMK7FMIC ), der für die MK7-Plattform bestimmt war, in unseren Entwicklungs-VW MK8 Golf R einzubauen. Nach dem Einbau versuchten wir dann herauszufinden, ob wir den Ladeluftkühler mit einer größeren Einlass- und Auslassgröße neu konstruieren und gleichzeitig das Fassungsvermögen erhöhen konnten, um den Durchfluss zu steigern und gleichzeitig das Design zukunftssicher zu machen, damit es gut mit hochgetunten Stage 3- und EA888 Gen 4-Motoren funktioniert.

Mithilfe einer Kombination aus Scan-Software und herkömmlichen Messmethoden wurde das Design erstellt. Anschließend wurde es mithilfe unserer Strömungsdynamik-Simulationsprogramme (CFD) feinabgestimmt und die Endtanks wurden zunächst mit 3D-Druckern erstellt . So konnten wir sicherstellen, dass die Passform perfekt auf dem Fahrzeug war, bevor Prototyp-Gussteile oder bearbeitete Endtanks aus Billet für den Prüfstandstest hergestellt wurden.

Es wurden mehrere Leitblechkonfigurationen entwickelt und die Strömung simuliert, um sicherzustellen, dass die maximale Leistung erreicht wird, damit der Kern optimal arbeitet. Gleichzeitig wurde sichergestellt, dass alle Kühlfunktionen erhalten bleiben und das gesamte Volumen des Kerninneren für eine optimale Leistung genutzt wird.

Mit zunehmenden Einlass- und Auslassgrößen haben wir uns dann dem Design unserer Silikonschläuche zugewandt. Mit Blick auf den Durchfluss haben wir eine Stufe im Schlauch geschaffen, sodass der Übergang dort, wo der Schlauch auf die heiße und kalte Seite der Einlass- und Auslassverbindungen trifft, nahtlos ist. Dies trägt dazu bei, Störungen des Luftstroms zu verringern und unerwünschte Turbulenzen zu vermeiden. Um den Durchfluss weiter zu verbessern, wurden Einlass und Auslässe von der OEM-Größe von 63 mm auf 76 mm vergrößert, was einer Oberflächenvergrößerung von 45 % entspricht.

Die Berücksichtigung des Platzes und unser cleveres Design haben uns dazu veranlasst, mehrere Ladeluftkühlerkerne mit unterschiedlichen Lamellenkonfigurationen und internen Kapazitäten herzustellen. Abhängig vom Kerndesign haben uns die Testergebnisse dazu veranlasst, ein Stangen- und Plattendesign mit über 83 % mehr Volumen als der OEM-Ladeluftkühler und einer um 10 % größeren Frontfläche zu wählen.

Warum testen wir unterschiedliche Kerne?

Hier bei Forge Motorsport testen wir bei der Entwicklung eines Ladeluftkühlers mehrere verschiedene Kerne für jede Anwendung. Zum Beispiel einen Kern in Stangen- und Plattenform, einen Kern in Rohr- und Lamellenform mit unterschiedlichen Lamellenabständen und -höhen sowie Änderungen der internen Lamellenabstände/-formen und -dichte im Rohr. Dadurch können wir den Druckabfall, den der Ladeluftkühler erzeugt, fein abstimmen. Druckabfall ist nicht immer eine schlechte Sache, wie unsere Tests und Untersuchungen bei verschiedenen Projekten bewiesen haben. Dies liegt daran, dass die Geschwindigkeit der Druckluft durch den Druckabfall im Kühler gebremst wird, wodurch mehr Zeit bleibt, die Luft im Kühler selbst abzukühlen , da die Luft durch die nicht unter Druck stehende Seite des Kerns strömt, die zur Atmosphäre hin offen ist.

Ein zu hoher Druckabfall kann bei Hochleistungsmotoren natürlich ein Problem darstellen, da der Ladeluftkühler seine maximale Effizienz erreicht und der Turbo viel härter arbeiten muss, um die Luft durch den Kern zu pressen. Dies wiederum führt zu höheren Einlasslufttemperaturen (IATs), da der Turbo mehr Wärme erzeugt, da er überbeansprucht und stärker beansprucht wird. Kein Druckabfall kann sich ebenfalls als ineffizient erweisen, da der Kühler die Ladetemperatur nicht wieder senkt, was zu höheren Einlasslufttemperaturen führt.

Prüfstandsergebnisse

Die Tests wurden mit Performance Remap in Gloucester mit ihrem VTEC-Allrad-Dynamometer durchgeführt. Damit wurde sichergestellt, dass alle unsere Daten mit möglichst genauen Ergebnissen von einem unabhängigen Tuner erzielt wurden. Wie Sie den Leistungsprüfstandsergebnissen unten entnehmen können, wurde die Spitzenleistung mit dem eingebauten Forge Motorsport-Leistungs-Ladeluftkühler gegenüber dem Originalwert um 11 PS und 20 Nm Drehmoment bei 5500 U/min erhöht.

Die beste Nachricht ist, dass es im gesamten Drehzahlbereich zu deutlichen Drehmomentsteigerungen kommt, was bedeutet, dass die Leistung des Autos schneller zunimmt und bis zur Drehzahlgrenze durchhält, einschließlich einer beeindruckenden Leistungssteigerung von 5000 U/min bis 6500 U/min . Die Leistungssteigerungen bei Fahrzeugen mit neu kalibrierter Software und weiteren Hardware-Leistungsteilen dürften aufgrund des erheblichen IATS-Abfalls bei der Installation von FMINT24 wesentlich höher ausfallen.

Während unserer umfangreichen Tests ließen wir das Auto auf dem Prüfstand so lange heizen, bis die Kühlerlüfter an- und ausgingen (was eine Einlasstemperatur von etwa 40 °C ergibt). Von diesem Punkt aus führten wir dann einen Prüfstandzug durch, der ein konsistenteres Ergebnis liefert und die realen Fahrbedingungen genauer widerspiegelt. Sie können leicht erkennen, dass der Forge-Ladeluftkühler viel schneller kühlt und einen viel größeren Temperaturabfall im Vergleich zum OEM liefert.

Nach mehr als sechs Durchläufen auf dem Prüfstand hatten wir immer noch absolut sichere IATs, und der Ladeluftkühler von Forge Motorsport lieferte Ergebnisse von 34 °C bei 6548 U/min, was einer Reduzierung von 58 % gegenüber der werkseitigen Ladeluftkühler-Ansaugtemperatur von 58 °C bei 6508 U/min entspricht. Diese Tests fanden unter relativ heißen Bedingungen mit einer Umgebungstemperatur der Prüfstandszelle von 23 °C statt, was beweist, wie ineffizient der serienmäßige Ladeluftkühler ist.

In den Sommermonaten wirken sich der serienmäßige Ladeluftkühler und höhere Ansauglufttemperaturen enorm negativ auf die Motorleistung aus. Unter diesen Bedingungen verzögert das Motormanagement die Zündung, was zu einem Motor mit geringerer Leistung führt, da die Temperaturen steigen und die ECU dann den Zündzeitpunkt herauszieht, um die Detonation zu stoppen. Bei einem Fahrzeug mit zugeordneter Zündung sind die Ergebnisse noch schädlicher und können zu einem möglichen vorzeitigen Motorverschleiß führen. Wenn Sie Ihr Auto für schnelle Straßen verwenden oder in einem heißen Klima eine Hochleistungsabstimmung haben, ist dieses Produkt unverzichtbar.

Warum versuchen wir, die IATs (Einlasslufttemperatur) zu senken?

Temperatur und Volumen der vom Turbolader komprimierten Luft, die dem Motor Ihres Fahrzeugs zugeführt wird, wirken sich besser auf die Leistung aus, wenn sie kühl ist, da der Motor dadurch mit mehr Sauerstoff (dichtere Luft) versorgt wird und so die Verbrennung in jedem Zylinder verbessert wird. Darüber hinaus wird durch die Regulierung und Reduzierung der Lufttemperatur auch die Zuverlässigkeit eines Motors erhöht, indem die AFRs (Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) in jedem Zylinder auf einem sicheren Niveau gehalten werden, was wiederum die Motorleistung erhöhen kann, da die Luft kühler ist. Im Zylinder entsteht dann ein stärkerer Knall, vorausgesetzt, es wird die richtige Menge Kraftstoff zugeführt. Dies kann einer Erhöhung der PS und des Drehmoments entsprechen.

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Der Ladeluftkühler von Forge Motorsport ist ein perfektes leistungssteigerndes Produkt, das direkt an die OEM-Befestigungspunkte passt und sich daher in relativ kurzer Zeit einfach installieren lässt. Es ist kein Zuschneiden von Komponenten erforderlich, sodass die Installation reversibel ist, falls das Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt wieder in den Originalzustand versetzt werden muss. Die Kern- und Endtanks sind mit unserer schwarzen strukturierten Korrosionsschutzbeschichtung versehen, die auch die thermischen Eigenschaften verbessert und dem Produkt ein etwas unauffälligeres oder OEM+-Aussehen verleiht.

Die lebenslange Garantie von Forge Motorsport auf alle Hardwareprodukte zeigt das Vertrauen, das wir in die Qualität unserer Produkte haben, während Sie diese an Ihrem ganzer Stolz genießen.

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