Hyundai i30N Stage-3: Upgrade Turbo!
Inhalt des Videos
Wieder ein Hyundai i30N Video: Diesmal verbauen wir unseren Upgrade Turbolader für den Hyundai i30N und i30N Performance und kommen auf über 350 PS bei Serienoptik und serienmäßigem Ansprechverhalten.
Ab 315 PS geht die Luft aus.
Wir stellen fest, dass beim Serien Turbolader vom Hyundai i30N aufgrund des kleinen Verdichterrads im oberen Drehzahlbereich die Puste ausgeht. Maximal sind laut unseren Erfahrungen etwa 315 PS möglich, allerdings mit Biegen und Brechen, da der Turbolader nicht mehr Luftmasse liefern kann. Aus diesem Grunde haben wir uns entschlossen einen Upgrade Turbolader mit einem geänderten Verdichterrad anzufertigen. Wir möchten am Turbolader nicht große Änderungen vornehmen, da unserer Meinung nach der Hyundai i30N und i30 N Performance vom Ansprechverhalten lebt.
Was wir am Turbolader ändern.
Unser erster Versuch ist ein geändertes Verdichterrad und serienmäßiges Abgasrad. Zusätzlich installieren wir eine Möglichkeit den Abgasgegendruck auf dem Prüfstand zu ermitteln. Warum ist das wichtig? Wir packen zum einen Leistung in die Kurbelwelle in Form von Ladedruck und Benzin hinein. Durch die Verbrennung erzeugen wir Leistung, welche allerdings auch wieder ausgeführt werden muss. Durch die Ausschiebearbeit der Kurbelwelle wird allerdings wieder Leistung entnommen. Dieses Verhältnis zwischen Leistung, welche hinein gepackt wird und Leistung, die ausgeschoben werden muss, muss in einem gesunden Verhältnis stimmen. Ist das Verhältnis verschoben, schiebt man nur heiße Luft durch den Motor ohne nennenswerte Leistungszuwächse zu erhalten.
Gutes Beispiel: Opel Z20LET. Der Turbolader hat einen sehr kleinen Krümmer und die Querschnitte sind nicht optimal. Das sorgt dafür, dass man nur einen bestimmten Ladedruck fahren kann. Übertreibt man es mit dem Ladedruck, dann bekommt man mehr Luftmasse, welche nicht mehr korrekt abgeführt werden kann. Luftmasse ist kein Indiz für Leistung. Irgendwann kommt man an den Punkt, an dem man mit ein bisschen mehr Ladedruck nicht zwangsläufig mehr Leistung ausbeutet, da der Abgasgegendruck exponentiell ansteigt.
Ein weiteres Beispiel: Wir packen 0.2 Bar mehr Ladedruck in den Motor. Wir packen beispielsweise 50 PS mehr in die Kurbelwelle hinein und entnehmen leider der Kurbelwelle Leistung, indem der Kolben nach oben geschoben werden muss. Irgendwann geht auf der Abgasseite nicht mehr durch und wir haben +/- 0 PS Mehrleistung, sondern nur noch thermische Belastung für den Motor.
Man kann je nach Gegebenheiten besser weniger Ladedruck fahren und dadurch weniger Restgas im Zylinder fahren und stattdessen mit dem Zündzeitpunkt spielen.
Das Ergebnis: Weniger thermische Belastung und mehr Leistung durch Zündung trotz weniger Ladedruck.
Der Teufel steckt im Detail!
Wir zeigen außerdem unseren Turbolader im Detail: Wir haben ein über die Kontur gut sitzendes Verdichterrad verbaut, welches 5mm größer ist, als das Serienrad. Das Spaltmaß sollte bei Upgrade Turboladern ca. 3/10mm betragen, da der Turbolader ansonsten ineffizient läuft. Wir achten auf diese Details, sodass der Turbolader für den Hyundai i30N die perfekte Wahl ist. Ob der Turbolader vernünftig anspricht, können wir auf dem Prüfstand sehen. Upgrade Turbos, welche schlecht gebaut sind, haben ein schlechtes Ansprechverhalten und haben im oberen Drehzahlbereich eine schlechte Leistungsentfaltung. Viele Upgrade Turbolader Hersteller schrecken vor Gewährleistungsfällen zurück und erhöhen den Spalt zwischen Gehäuse und Rad, damit das Verdichterrad nicht versehentlich an das Gehäuse gerät. Der Effekt von dieser Methode ist jedoch, dass viel höhere Turbolader Drehzahlen gefahren werden müssen, um den gleichen Druck zu erreichen.
Die Abgasseite haben wir aus gutem Grund Serie gelassen, da wir das Ansprechverhalten nicht ändern wollen. Notalls könnte man die Abgasturbine noch verändern, um im oberen Drehzahlbereich noch mehr Leistung zu fahren. Die Veränderung der Abgasturbine ist zwangsläufig immer mit einer Verschiebung des Ansprechverhaltens verbunden.
Mit der Änderung unseres Stage-3 Upgrade Turboladers ist zwangsläufig ein Chiptuning notwendig. Wir stellen den Hyundai i30N auf unseren Dynojet Prüfstand und zeigen, dass wir vor dem Ladeluftkühler eine Druckmessung durchführen und im Abgasgehäuse des Turboladers den Abgasgegendruck abnehmen. Später kann man über den gleichen Anschluss die Abgastemperatur messen. Die Schläuche schließen wir an unseren Prüfstand an, an dem Differenzdrucksensoren verbaut sind. Wir loggen den Druck vor dem Ladeluftkühler, hinter der Drosselklappe und Abgasgegendruck mit.
Wir bauen das Steuergerät des Hyundai i30N aus und passen die Software an den neuen Turbolader an. Zusätzlich schließen wir unser Diagnosegerät an um diverse Messwerte zu loggen. Die Kupplung ist ebenfalls erneuert worden, da diese im letzten Video schon am rutschen war.
Die erste Messung mit der neuen Software ist bereits bei 341 PS und 453 Nm. Wir stellen fest, dass das Ansprechverhalten seriennah ist. Trotzdem müssen wir noch die Ansteuerung des Turboladers anpassen, da der Ladedruck im unteren Drehzahlbereich noch ein wenig gering ist. Der zweite Lauf sind 345 PS und 460 Nm. Oben raus liegen wir bei 6.000 U/min 1,1 bis 1,2 Bar Ladedruck. Der Turbolader kann definitiv richtig was!
Am nächsten Tag haben wir eine Software geschrieben um festzustellen, bis wohin wir den Turbolader ausquetschen können. Mit diesem Tuning lassen wir den Turbolader den maximalen Druck fahren. Um euch zu zeigen, welche Auswirkungen dies auf den Abgasgegendruck hat, zeigen wir ein Live-Graph mit Ladedruck zu Abgasgegendruck. Hier kann man sehen, dass der Abgasgegendruck fast auf 2.8 Bar gestiegen ist. Wir möchten allerdings nicht mehr als 2.5 Bar fahren. Eventuell reduzieren wir den Ladedruck im oberen Bereich. Die Messung ergab 358 PS. Im zweiten Lauf erreichen wir sogar knapp 2.8 Bar Gegendruck, was jedoch aufgrund des Begrenzers kommen kann. Dies bestätigt, dass viel Ladedruck nicht immer viel Leistung bringt.
Das erste Ergebnis des Tunings
Die Messung ergab 362 PS und man kann anhand der Kurve erahnen, dass hier eventuell die Klopfregelung eingreift. Wir vergleichen die Software mit der ersten Messung der neuen Software und der maximale Ladedruck-Software. Wir fahren insgesamt 1.5 Bar Dauerdruck. Bei 6.500 U/min sind wir bei 340 PS bei 1.18 Bar Ladedruck mit der ersten Messung und mit der maximalen Software 357 PS mit 1.39 Bar. Das ist für 0.2 Bar gerade mal eine Mehrleistung von 17 PS.
Wenn wir uns den Abgasgegendruck ansehen, dann sehen wir den Unterschied. 0.2 Bar mehr Ladedruck erzeugt ca. 0.5 Bar mehr Gegendruck. Im Extremfall sind es 0.7 Bar mehr Gegendruck für ca. 10-15 PS Mehrleistung. Wir verzichten auf diese Leistung und sorgen für einen besseren thermischen Lauf des Motors.
Wir fahren bis 5.500 U/min 1.5 Bar, da wir lediglich 2.4 Bar Abgasgegendruck haben. Anschließend werden wir den Ladedruck reduzieren, damit wir nicht unnötig Gegendruck mit vergleichsweise wenig Leistungsausbeute erkaufen. Wir passen die Software erneut an und fahren ein wenig geringeren Ladedruck. Wer mehr als 350 PS Leistung fahren möchte, sollte die Abgasseite ebenfalls modifizieren.
Wie wir bereits erwähnt haben, ist hier ein Wagner Tuning Ladeluftkühler verbaut. Wir haben aufgrund unseren Messungen die Möglichkeit den Differenzdruck zu ermitteln. Dieser lag bei 0.15 Bar Druckverlust bei 6.500 U/min. Wir werden in Zukunft den Serienladeluftkühler messen um einen Vergleichwert zu haben.
Nach der erneuten Anpassung der Software messen wir einen deutlich geringeren Gegendruck mit 2.4 Bar. Genau so haben wir uns das vorgestellt. Nach 1-2 Messungen stellen wir fest, dass wir doch mehr oben raus verloren hatten, als wir wollten. Wir steigern den Ladedruck ein wenig, damit wir im gesunden Mittelmaß sind. Im Diagramm kann man sehr schön den Abgasgegendruck sehen.
Fertig: i30N mit 350 PS und 500 Nm!
Zum Abschluss eine Zusammenfassung. Die finale Abstimmung macht 1.5 Bar Ladedruck im mittleren Bereich. Das sind 351 PS und 498 Nm Drehmoment. Im oberen Bereich zum Drehzahlende hin sind wir bei 1.25 Bar Ladedruck zufrieden. Wir beachten dabei stark den Abgasgegendruck und dieser ist mit knapp 2.4 Bar im Rahmen. Bei den vorherigen Messungen sehen wir, dass 10-12 PS im oberen Bereich fehlen. Dies erkauft man sich aber mit enormen thermischen Belastungen. Deshalb entscheiden wir uns die Software nicht erneut zu ändern. Wir vergleichen den Lauf noch einmal mit der Messung vor unserem Stage-3 Turbolader. Hier sieht man, dass der Turbolader exakt so anspricht wie Serie. Im Gegensatz zum Serien Turbolader vom Hyundai i30N fahren wir 0.35 Bar mehr Ladedruck, was 35-40 PS mehr Leistung erzeugt. Unser Upgrade Turbolader setzt also dort an, wo der Serienturbolader aufgibt.
Als Bonus messen wir noch einmal mit offenem Luftfilterkasten, weil uns Gerüchte erreicht haben, dass die Ansaugung Verbesserungspotenzial hat. Wir stellen jedoch fest, dass der Luftfilterkasten keine Restriktionen erzeugt.
Was bringt unser Hyundai i30N Performance Upgrade Turbo von 100-200 km/h? Wir bauen die Dragy Box in den i30 N und konnten eine 12.2 Sekunden von 100-200 km/h messen.
Wir sind mit dem Ergebnis sehr zufrieden. 350 PS und 500 Nm ist ordentlich für einen Hyundai i30N Performance! Wer mehr Leistung möchte, kann sich bei uns ebenfalls einen Upgrade Turbolader mit größerer Abgasseite anfertigen lassen. Da dieses Fahrzeug vom Ansprechverhalten lebt, wollen wir dieses auch erhalten.
