Optimierung der Kühlluftführung zum Ladeluftkühler

Diese Anleitung wurde verfasst von ulf.

In dieser Anleitung erklärt ulf, wie man die Kühlluftführung zum Ladeluftkühler optimieren kann.

Diese Anleitung richtet sich hauptsächlich an die Fahrer des 96kW TDI im Polo 9N / 9N3.
Bei den 74kW und 1,4l TDIs ist die Problematik hoher Ladelufttemperaturen (LLT) wegen des niedrigeren Ladedrucks weniger ausgeprägt.
Aber ein Zuviel an Ladeluftkühlung gibt es nicht – im Gegenteil: jede Senkung der LLT entlastet den Motor thermisch, bringt etwas mehr Luftmasse in die Brennräume und verringert den Rußausstoß, bzw. schafft mehr Reserven für ein Chiptuning.
Daher lohnt es sich bei jedem 9N(3) TDI, ihn wie hier beschrieben umzubauen.

Eine Alternative ist die Montage der Cup-Frontschürze des 9N3, deren großer Lufteinlaß zusammen mit der serienmäßig besseren Luftführung zum SMIC (Side Mounted InterCooler = Radhaus-Ladeluftkühler) eine ähnliche LLT-Senkung bringt → Thx @ Marco89 für die Logs seines TDI mit der Cup-Schürze!

Im Serientrimm des 96kW TDI treibt der eingeregelte Volllast-Ladedruck von 1,35 bar die Ladelufttemperatur (LLT) am Ausgang des SMIC bis auf ca. 90K über Außentemperatur (AT). Daher können im Hochsommer LLT über 120°C erreicht werden, bei getunten Motoren wegen der höheren Ladedrücke sogar noch mehr.
Aber solche LLT schon mit den serienmäßigen Einspritzmengen und Dauervollgas zu Überhitzungsschäden führen (klemmende VTG, Löcher im Kolben usw.). Daher reduziert die Motorsoftware die Menge auf ein sicheres Maß, was als deutlicher Leistungsverlust spürbar werden kann.

Das muß aber nicht sein, denn der in den 9N TDIs verbaute SMIC kann erheblich mehr leisten als in seiner serienmäßigen Umgebung, die (leider) gekennzeichnet ist durch
- NSW oder teilweise verschlossene Spoilergitter vor dem SMIC
- dicke Spalte zwischen Umlenkflächen und eigentlichem Tunnel (der vorne an den SMIC geclipst ist)
- unnötig schräg im Fahrtwind stehende Umlenkflächen, die eine windbremsende Zickzack-Gesamtform der Kühlluftführung bilden.
So wird die Kühlluftströmung durch den SMIC auf Bruchteile der möglichen Werte reduziert, was die LLT entsprechend hoch steigen lässt.

Dagegen leitet eine optimale Kühlluftführung den Fahrtwind auf möglichst geradem Weg ohne wirbelträchtige Kanten zum SMIC und hat einen durchgehenden Strömungsquerschnitt von mindestens der halben Kühlnetzfläche des SMIC.
Damit in der Fahrtwind-Stauzone vor dem SMIC keine Kühlluft verloren geht, sollte die Luftführung auch durchgehend dicht sein.
Bei getunten Motoren ist solch eine Luftführung natürlich doppelt sinnvoll, um die thermische Zusatzbelastung etwas zu reduzieren.

Der hier gezeigte Umbau am 9N1 verwendet die Serien-Luftführung 6Q0 121 467 A für Fahrzeuge mit NSW.
Falls eine anders geformte Luftführung verbaut ist, muß das Zusatzstück entsprechend angepasst werden, oder man besorgt sich das besagte Teil 6Q0 121 467 A bei VW für rund 11€.
Der Umbau des 9N3 läuft nach dem gleichen Prinzip ab.

Das benötigte Werkzeug und Material ist in vielen Heimwerker-Haushalten vorhanden:

- ein leerer 5 Liter-Scheibenfrostschutz-Kanister
- ein mittelgroßer Pappkarton
- Haushaltsschere
- Teppichmesser
- Filzstift
- Heißluftgebläse
- 2 Holzbrettstücke ab ca. 30 x 30 cm Größe
- ca. 2 Meter einadriger Klingeldraht oder ähnliches Material
- Gewebeband.

Wenn man die Frontschürze abnimmt, erkennt man eine weitere Problemzone hinter dem SMIC: dort trifft die Abluft erst einmal auf die querstehende Innenseite der Radhausschale, was einen strömungsbehindernden Luftstau besonders im Bereich unteren äußeren Ecke des SMIC erzeugt.
Dieses Problem ist relativ schnell zu lösen, indem man per Teppichmesser eine Abströmöffnung in die Radhausschale schneidet.

Tip: Das dicke Plastik läßt sich erheblich leichter und präziser schneiden, wenn es per Heißluftgebläse gut angewärmt wird.

Die Optimierung der SMIC-Fahrtwindseite ist dagegen etwas aufwändiger. Hier muß man den Serien-Kühllufttunnel so in Richtung Schlossträger ergänzen, dass ein möglichst luftdichter, glatter Trichter entsteht, dessen Flächen den Fahrtwind nur wenig umlenken.

Das geht recht gut mit dem Plastikmaterial der besagten Scheibenfrostschutz-Kanister. Es lässt sich mit einer Haushaltsschere schneiden und mit einer Heißluftpistole gut formen. Bevor es schmilzt, zeigt es praktischerweise den „ganz-weich-Zustand“ an, indem es glasklar wird. Am besten (und dauerhaft) ist es zu formen, wenn es halb bis 3/4 durchsichtig ist, darüber wird es zu labberig und rißanfällig.
Am besten übt man erst mal an ein paar gebogenen Abfallstücken (Griff usw.), die man bis zur beginnenden Durchsichtigkeit erwärmt und dann zwischen den Holzbrettern „plättet“. Dabei bekommt man ein Gefühl für die Eigenschaften des Kanisterplastiks.

Da der SMIC schräg montiert und der Vorrat an Kanisterplastik oft begrenzt ist, sollte man zuerst am Fahrzeug bei montierter Luftführung eine Schablone z.B. aus Pappe für das Zusatzstück herstellen. Die Schablone sollte so geschnitten werden, dass die Oberkante des Zusatzstückes noch nicht mit dem Stoßfängerblech kollidiert, und die Außenkante bündig am Schloßträger anliegt.

Den Schablonen-Umriß überträgt man auf das Kanisterplastik, schneidet das Zusatzstück aus und formt es passend, so dass es sich per Klingeldraht o.ä. mit der Luftführung vernähen lässt. Hierzu bohrt man entsprechende Lochreihen von ca. 2 mm durch die Luftführung und das Zusatzstück.

Um Luftwirbel in der erweiterten Luftführung zu minimieren, sollte man evtl. abstehende Kanten des Zusatzstückes erwärmen und mit einem Lappen an das Material der Werks-Luftführung drücken.

Am Fahrzeug erfolgt der Feinschliff, indem die Vorderkante erwärmt und um das Stoßfängerblech hochgebogen wird, was die Montage der Frontschürze deutlich erleichtert.

Damit das Gewinde für die Abschleppöse im Ernstfall ohne Werkzeug erreichbar bleibt, wird ein Loch in das Zusatzstück geschnitten und anschließend mit Gewebeband zugeklebt.

Um den Fahrtwind möglichst ungehindert in die Kühlluftführung strömen zu lassen, müssen natürlich auch die Öffnungen des rechten Spoilergitters maximal erweitert werden, z.B. mit einem Teppichmesser. Auch hier erleichtert das Anwärmen des Gitters die Arbeit.

NSW sollten zumindest im Sommer zuhause bleiben, um bei hohen AT die maximale Wirkung des SMIC zu gewährleisten.

Ergebnis der Aktion:
Beim EU3-TDI im 9N1 (MKB: ASZ) mit NSW sinkt die LLT im Pmax-Bereich auf der BAB von ca. 67K üAT auf ca. 50 K üAT.
Für den BLT-Motor (der allgemein mit höheren LLT zu kämpfen hat, obwohl der gleiche SMIC verbaut ist) lagen beim Verfassen dieser Anleitung noch keine Werte vor.

Zum Vergleich:
Upgrade-SMIC, die für Massenmodelle wie den G4 angeboten werden, schaffen beim TDI LLT-Senkungen in der Größenordnung um 10K und kosten Hunderte € .

Hinweis: Das Team von polo9n.info und der jeweilige Autor haftet nicht für mögliche Sach- oder Personenschäden, die durch Anwendung dieser Anleitung entstehen können / entstanden sind! Jegliche Umbauten und Nachahmungen geschehen auf eigene Gefahr.