e30 335i m30 Turbo

[suzuki90]

Da ich aktuell kein verstellbares Nockenwellenrad verbaut habe, und der Block und Kopf geplant wurden, ist die Nockenwelle ein wenig verdreht, und zwar richtung früh. Das ist zwar gut für gutes Ansprechverhalten und Drehmoment untenrum, aber meiner Meinung nach auch die Ursache für meinen hohen Abgasgegendruck, da die Auslassventile ja früher öffnen (vor UT) und somit ein "wenig" Verbrennungsdruck aus dem Arbeitstakt in den Krümmer lassen und den Lader anfeuern.

Hm in meinen Augen eher die falsche Richtung der Denkweise.
Denn Abgasgegendruck der stört, entsteht hinter dem Turbolader. Höherer Abgasgegendruck (zum Beispiel wegen einem zu kleinen Auspuff/Kat) verringert den Druckabfall über den Turbolader und somit die Turbinen- und also auch die Verdichterleistung.
Wenn nach deiner Rechnung das Auslassventil eher öffnet und so Verbrennungsdruck in den Krümmer lässt, dann verlierst du zwar einerseits etwas Leistung, da du Druck aus dem Zylinder lässt, mit dem man noch den Kolben nach unten bewegen könnte, andererseits erhöhst du den Krümmerdruck und vor allem die kinetische Abgasenergie, die dem Turbo zur Verfügung steht. Gerade mit Stoßaufladungskümmer sollte so eher ein höherer Ladedruck anstehen.
Wenn nicht der gewünschte Ladedruck anliegt, dann ist das ja immer ein Zeichen von zu wenig Turbinenleistung und die holt sich der Turbolader eben aus dem Abgas. Zum Teil aus der kinetischen Energie (wenn der Krümmer dazu passt) zum Teil aus der Druckdifferenz vor/hinter dem Turbo.

Wenn also sicher die Wastegates noch komplett geschlossen sind und trotzdem Ladedruck fehlt, dann müsste man sich eher Gedanken um Krümmer und Turbolader machen. Das wird ja aber passen. Also würde ich die Wastegates nochmal sehr genau untersuchen...

[OezyB]

@Roland.E
du hattest recht, ich hab mir das gestern nochmal angeguckt. Die Nockenwelle ist tatsächlich ein wenig richtung spät verstellt.

@Frank
Die Abgastemperatur ist gar nicht so hoch, auf jeden Fall unter 900° meistens eher so 800-850 (lange nicht mehr drauf geguckt )
Ja das dritte Wastegate pustet direkt ins freie, damit die kleine 3" Abgasanlage entlastet wird. Am besten sollte ich auf 4Zoll gehen aber das möchte ich erstmal nicht.

@suzuki90

Denn Abgasgegendruck der stört, entsteht hinter dem Turbolader. Höherer Abgasgegendruck (zum Beispiel wegen einem zu kleinen Auspuff/Kat) verringert den Druckabfall über den Turbolader und somit die Turbinen- und also auch die Verdichterleistung.

Da hast du recht, der Abgasgegendruck nach dem Lader ist eigentlich der Druck, der stört. Wenn die Druck(Enthalpie-)differenz kleiner wird, kann die Turbine weniger Leistung aufnehmen. Deswegen habe ich ja auch das 3. Wastegate an das Hosenrohr angebracht.

Wenn nach deiner Rechnung das Auslassventil eher öffnet und so Verbrennungsdruck in den Krümmer lässt, dann verlierst du zwar einerseits etwas Leistung, da du Druck aus dem Zylinder lässt, mit dem man noch den Kolben nach unten bewegen könnte, andererseits erhöhst du den Krümmerdruck und vor allem die kinetische Abgasenergie, die dem Turbo zur Verfügung steht. Gerade mit Stoßaufladungskümmer sollte so eher ein höherer Ladedruck anstehen.Wenn nicht der gewünschte Ladedruck anliegt, dann ist das ja immer ein Zeichen von zu wenig Turbinenleistung und die holt sich der Turbolader eben aus dem Abgas. Zum Teil aus der kinetischen Energie (wenn der Krümmer dazu passt) zum Teil aus der Druckdifferenz vor/hinter dem Turbo.

Das stimmt auch, dadurch wird ja auch das Ansprechverhalten vom Lader positiv beeinflusst. Das Problem ist aber, dass ab einer bestimmten Leistung dieser Druck im Krümmer kontraprodoktiv wird, weil die Wastegates einfach aufgedrückt werden und die Zylinderfüllung beeinträchtigt wird. In diesem Fall gehe ich davon aus, die Turbine kann mehr, nur geht das eben nicht, wenn die Wastegates öffnen. Da könnte ich jetzt einfach auf Oberkammersteuerung gehen, aber dadurch bekämpfe ich ja nur symptome. Der Druck im Krümmer muss verringert werden, damit das Spülgefälle stimmt, damit nicht zu viel Altgas im Brennraum bleibt, das kostet Leistung und ist gefährlich.

Der Gedanke mit dem großen Abgasgegendruck im Krümmer kam mir, weil ich früher ein riesiges Abgasgehäuse (25cm^2) gefahren bin, und jetzt ein ziemlich kleines (13cm^2). Damals konnte ich mit kleinen BoostDC-Werten schon genug Ladedruck fahren. Jetzt musste ich zwei Federn pro Wastegate verbauen und trotzdem sehr hohe BoostDC Werte angeben, um den Ladedruck anzuheben. Das mit der Nockenwelle soll nur ein weiterer Versuch sein, den Abgasdruck zu bekämpfen. Ob das etwas bringt, werden wir sehen. Man muss halt viel experimentieren, um die Erfahrung zu sammeln. Am liebsten würde ich ein etwas größeres Abgasgehäuse verbauen, aber bei Holset ist es nicht so einfach, wie bei Garrett, das passende Abgasgehäuse zu finden.

[suzuki90]

Das stimmt auch, dadurch wird ja auch das Ansprechverhalten vom Lader positiv beeinflusst. Das Problem ist aber, dass ab einer bestimmten Leistung dieser Druck im Krümmer kontraprodoktiv wird, weil die Wastegates einfach aufgedrückt werden und die Zylinderfüllung beeinträchtigt wird. In diesem Fall gehe ich davon aus, die Turbine kann mehr, nur geht das eben nicht, wenn die Wastegates öffnen. Da könnte ich jetzt einfach auf Oberkammersteuerung gehen, aber dadurch bekämpfe ich ja nur symptome. Der Druck im Krümmer muss verringert werden, damit das Spülgefälle stimmt, damit nicht zu viel Altgas im Brennraum bleibt, das kostet Leistung und ist gefährlich.

Das steht doch im Widerspruch. Du willst mehr Turboleistung, da dir der Ladedruck zu klein ist. Die Wastegates drückt es bei mehr Druck im Krümmer, den du für die höhere Turboleistung brauchst, auf. Also willst du weniger Krümmerdruck. Damit bleiben die Wastegates vielleicht zu, allerdings ist eben der Druck kleiner und damit auch die mögliche Turboleistung. Daher wäre in diesem Fall die Lösung, dafür zu sorgen, dass die Wastegates zu bleiben um eben den Krümnmerdruck fahren zu können, den man benötigt um auf die gewünschte Turboleistung zu kommen. Somit eigentlich schon die richtige Lösung dafür zu sorgen, dass die Wastegates zu bleiben und nicht den Druck zu verringern, was auf jeden Fall Leistung kostet.

Der Gedanke mit dem großen Abgasgegendruck im Krümmer kam mir, weil ich früher ein riesiges Abgasgehäuse (25cm^2) gefahren bin, und jetzt ein ziemlich kleines (13cm^2). Damals konnte ich mit kleinen BoostDC-Werten schon genug Ladedruck fahren. Jetzt musste ich zwei Federn pro Wastegate verbauen und trotzdem sehr hohe BoostDC Werte angeben, um den Ladedruck anzuheben. Das mit der Nockenwelle soll nur ein weiterer Versuch sein, den Abgasdruck zu bekämpfen. Ob das etwas bringt, werden wir sehen. Man muss halt viel experimentieren, um die Erfahrung zu sammeln. Am liebsten würde ich ein etwas größeres Abgasgehäuse verbauen, aber bei Holset ist es nicht so einfach, wie bei Garrett, das passende Abgasgehäuse zu finden.

war nur das Abgasgehäuse so groß oder der ganze Turbo ein anderer? Das größere Abgasgehäuse verringert nur die Möglichkeit, die kinetische Energie aus dem Abgas zu nutzen und macht das Ansprechverhalten schlechter. Dafür wird die Anströmung der Turbine konstanter, was zu einem etwas besserem Turbinenwirkungsgrad führt. Aber eigentlich nicht so krass wie du es beschreibst. Klingt für mich bisschen nach einem insgesamt größeren Turbo vorher. Nur die Abgasgehäusegröße? Oder doch auch ein deutlich anderer A/R Wert?

[OezyB]

Der Turbo war in etwa gleich groß wie der jetzige, beide 97mm , nur im Trim anders. Das Abgasgehäuse war vorher in 25cm^2 und jetzt 13^cm2. Eigentlich hast du recht damit, dass ich einerseits mehr Leistung aus der Turbine holen möchte, andererseits den Abgasgegendruck verringern möchte. Die Enthalpie ist maßgeblich vom Druck und der Temperatur abhängig, wie kommt es denn, dass man in der Praxis dann mit zu kleinen Abgasgehäusen nicht alles an Leistung rausholen kann? Das muss folglich ja daran liegen, dass der Abgasgegendruck im Auslassventil für eine schlechtere zylinderfüllung sorgt. Mit einem geringeren Abgasgegendruck durch einem größeren Abgasgehäuse würde zwar der Lader zwar weniger Ladedruck machen, aber duch die bessere Zylinderfüllung mehr Leistung erzeugen. Irgendwie ist da der Wurm drin. Ich muss mich damit intensiver beschäftigen. Erste Maßnahme wäre jetzt die Wastegates zu zu drücken. Dann kann ich mehr ladedruck fahren und sehen, ein wenig mehr Leistung rausholen, aber langfristig gesehen wäre ein größeres Abgasgehäuse die bessere Wahlt (ist bei holset immer schwer zu kriegen)...

[suzuki90]

du lässt außer Acht, dass ein größeres Abgasgehäuse bei gleichem Turbinendurchmesser eigentlich immer ein größeres A/R desselben bedeutet.
Diese Kenngröße ist mit die wichtigste eines Turbos (das A/R des Abgasgehäuse) was Leistung, Ansprechverhalten usw betrifft.
Der Abgasgegendruck (eigentlich falsch, besser Krümmerdruck) wird nicht so stark von der Größe des Turboabgasgehäuse beeinflusst. Es ist der A/R wert, der bei einem großen Gehäuse merklich größer ist, was zu einem schlechteren Ansprechen aber zu deutlich mehr Leistung (des Turbos und Motors) oben raus führt!
Turbo ist eben nicht gleich Turbo, auch wenn Trim und Durchmesser gleich ist.

Überall in den Grundsätzen des Turboladers so nachzulesen. Zum Beispiel:
"Turbine performance is greatly affected by changing the A/R of the housing, as it is used to adjust the flow capacity of the turbine. Using a smaller A/R will increase the exhaust gas velocity into the turbine wheel. This provides increased turbine power at lower engine speeds, resulting in a quicker boost rise. However, a small A/R also causes the flow to enter the wheel more tangentially, which reduces the ultimate flow capacity of the turbine wheel. This will tend to increase exhaust backpressure and hence reduce the engine's ability to "breathe" effectively at high RPM, adversely affecting peak engine power.

Conversely, using a larger A/R will lower exhaust gas velocity, and delay boost rise. The flow in a larger A/R housing enters the wheel in a more radial fashion, increasing the wheel's effective flow capacity, resulting in lower backpressure and better power at higher engine speeds."
aus: http://www.turbobygarrett.com/turbobyga ... ing_sizing

[OezyB]

was ein AR Verhältnis ist weiß ich, holset gibt die abgasgehäusen aber nicht in AR an, sondern in cm^2, deswegen schrieb ich ja mein alter abgasgehäuse war viel größer (25cm^2) im vergleich zum jetzigen (13cm^2).

[suzuki90]

was ein AR Verhältnis ist weiß ich, holset gibt die abgasgehäusen aber nicht in AR an, sondern in cm^2, deswegen schrieb ich ja mein alter abgasgehäuse war viel größer (25cm^2) im vergleich zum jetzigen (13cm^2).

Okay, das wusste ich nicht, da die Angabe deutlich ungenauer ist als ein A/R, das jeder andere nutzt.
Wenn das so ist, dann erklärt sich das alles, warum das größere Abgasgehäuse soviel mehr brachte. Da ist dann A/R merklich größer und damit treten die von dir genannten Effekte ein.

[OezyB]

Wie dem auch sei, ich habe den Lader sehr günstig geschossen und er arbeitet sehr gut. Ich werde trotzdem meine Augen offen halten, vielleicht finde ich ein größeres Abgasgehäuse.

Am Wochenende habe ich auf Verdacht mal die Kompression gemessen, da ich, seit dem ich über 2 bar Ladedruck fahre ein starkes Problem mit der Kurbelgehäuseentlüftung habe. Er rotzte richtig Öl in den Motorraum. Da der Motor aber so gut lief, habe ich mich nicht weiter darum gekümmert. Bei den vw 16 turbos ist es ja auch so, dass die ab einem bestimmten Ladedruck anfangen, richtig zu rotzen, dachte das wäre hier auch der Fall. Als ich aber das verstellbare Nockenwellenrad eingebait habe, dachte ich, einfach mal Kompression messen, da ventildeckel eh schon ab war.
Zylinder 4 hat nur 3 bar geliefert. Wie es aussieht, bin ich die ganze letzte saison so gefahren
Hab den Kopf dann ab gemacht, und gesehen, dass alle einlassventile abdrücke an den Kolben gelassen haben. Muss aber durch das Verstellen der Nockenwelle und das Kompression messen kommen, sieht ganz frisch aus. Ich hatte irgendwie scho den Verdacht, dass die Ventile mit den Kolben kollidieren, da der Motor beim durchdrehen von Hand auf die OT Stellung machmal zurückgedrückt wurde. Hab mir dann aber weiter nichts gedachte Dann Ethanol (hatte nichts anderes) in den 3. und 4. Zylinder gekippt. Nach einer halben Stunde war das Ethanol bei Zylinder 4 weg. Kreuzschliff sieht aber ganz gut aus. Ich denke das liegt einfach daran, das ich eine sehr aggressive Zündung gefahren bin. Der Motor hat wahrscheinlich auf dem Zylinder geklopft, obwohl ich sowas eigentlich eher von Zylinder 6 erwartet hätte, der läuft am Magersten weil er wegen der Ansaugbrücke am meisten Luft bekommt.

Bei der Gelegenheit baue ich gleich noch einen anderen Kopf auf mit besserem Brennraum und Kanälen und größeren Einlassventilen. Kolben tausche ich dann je nach Bedarf Diese Saison wollte ich noch mit dem Bauernmotor fahren und dann den Block des Todes zusammenstellen. Heute habe ich vor, die Kolben zu ziehen, dann wissen wir mehr

[ChristianAllmann]

Wie dem auch sei, ich habe den Lader sehr günstig geschossen und er arbeitet sehr gut. Ich werde trotzdem meine Augen offen halten, vielleicht finde ich ein größeres Abgasgehäuse.

Am Wochenende habe ich auf Verdacht mal die Kompression gemessen, da ich, seit dem ich über 2 bar Ladedruck fahre ein starkes Problem mit der Kurbelgehäuseentlüftung habe. Er rotzte richtig Öl in den Motorraum. Da der Motor aber so gut lief, habe ich mich nicht weiter darum gekümmert. Bei den vw 16 turbos ist es ja auch so, dass die ab einem bestimmten Ladedruck anfangen, richtig zu rotzen, dachte das wäre hier auch der Fall. Als ich aber das verstellbare Nockenwellenrad eingebait habe, dachte ich, einfach mal Kompression messen, da ventildeckel eh schon ab war.
Zylinder 4 hat nur 3 bar geliefert. Wie es aussieht, bin ich die ganze letzte saison so gefahren
Hab den Kopf dann ab gemacht, und gesehen, dass alle einlassventile abdrücke an den Kolben gelassen haben. Muss aber durch das Verstellen der Nockenwelle und das Kompression messen kommen, sieht ganz frisch aus. Ich hatte irgendwie scho den Verdacht, dass die Ventile mit den Kolben kollidieren, da der Motor beim durchdrehen von Hand auf die OT Stellung machmal zurückgedrückt wurde. Hab mir dann aber weiter nichts gedachte Dann Ethanol (hatte nichts anderes) in den 3. und 4. Zylinder gekippt. Nach einer halben Stunde war das Ethanol bei Zylinder 4 weg. Kreuzschliff sieht aber ganz gut aus. Ich denke das liegt einfach daran, das ich eine sehr aggressive Zündung gefahren bin. Der Motor hat wahrscheinlich auf dem Zylinder geklopft, obwohl ich sowas eigentlich eher von Zylinder 6 erwartet hätte, der läuft am Magersten weil er wegen der Ansaugbrücke am meisten Luft bekommt.

Bei der Gelegenheit baue ich gleich noch einen anderen Kopf auf mit besserem Brennraum und Kanälen und größeren Einlassventilen. Kolben tausche ich dann je nach Bedarf Diese Saison wollte ich noch mit dem Bauernmotor fahren und dann den Block des Todes zusammenstellen. Heute habe ich vor, die Kolben zu ziehen, dann wissen wir mehr

Oh je... na, dann sind wir ja mal gespannt!

[Holger]

Nochmal wegen turbo und A/R...

Wenn der Abgasgegendruck die wastegates aufdrückt, ist dass nicht ein eindeutiges Zeichen dass der Gegendruck zu hoch ist? ich kenn mich mit den externen ventilen nicht aus, aber meiner Logik nach sind das ja Produkte für einen getunten Motor. Also müssten die ja eh schon höhere Drücke als Serie ab können. ab einem gewissen level macht es ja auch keinen Sinn mehr. andererseits wenn du die heissen abgase nicht rauskriegst wegen dem hohen gegendruck, müsste der doch auch klopfen wieverrückt oder sehe ich das falsch?

[OezyB]

a du hast recht, durch mein kleines abgasgehäuse hab ich einen hohen gegendruck im krümmer. Dadurch werden zum einen die wastegates aufgedrückt, und zum anderen die zylinderfüllung beeinträchtigt. Die klopfneigung ist dann sehr groß. Ich habe meinen Motor zwar beim abstimmen abgehört mit phormula knock analyzer, aber da konnte ich nichts hören, trotz 2,4 bar und 28-29grad Zündung, natürlich erst wo das Drehmoment abfällt. Ich habe den klopfsensor aber ziemlich weit unten am block befestigt gehabt, weil in der Höhe der kopfdichtung kein gewinde war. Jetzt wo der Kopf ab ist kann ich da ein gewinde anbringen, dann sollte das mit dem abhören vielleicht besser funktionieren.

[Holger]

Ja je näher an "der quelle des lärms" desto besser.
aber du hast ja nen defekten zylinder. sicher dass es kein klingelschaden ist? wenn nicht ists ja ok. dann würdest durch den hohen gegendruck nur leistung verschenken aber nix kaputt machen.

[OezyB]

Ich denke der Schaden kommt durchs klingeln, wie gesagt, bin ich viel zündung gefahren. Jetzt wo ich den Kopf abgebaut habe und die Kolben gezogen habe, bestätigt das meiner Meinung nach diese Therie Klingelschäden spiegeln sich oft in gebrochenen Stegen zwischen den Kolbenringen wieder. Der 4. Zylinder hatte nur 3 bar gedrückt und der 5. Zylinder 7-8bar. Alle anderen zylinder hatten 9 bar.




hier ist Kolben aus Zylinder 4 zu sehen

Da ist sogar ein stück vom Kolbenring abgebrochen. Das fehlende Stück ist auf den Boden gefallen beim ziehen.

Hier ist der Kolben vom Zylinder 5




Dieser Kolben ist nur zwischen den Kolbenringen an den Stegen gebrochen, die Ringe sind noch ok. Daher noch fast volle Kompression

Da ich jetzt eh auf einen anderen Kopf umbaue, der bessere Kanäle und größere Einlassventile hat, verringert sich die VErdichtung (größerer Brennraum). Werde ich die Zündung noch ein wenig zahmer stellen (nicht zu viel ) und den Rest mit der super Oberkammersteuerung ausgleichen, dann sollte wieder mehr Leistung anliegen. Mal sehen wie weit ich so komme. Ich glaube nicht, dass die Kolben gebrochen sind, weil die Leistung zu viel wurde. Der Motor lief ja die ganze Saison so wie er jetzt ist (mit kaputten Kolben) perfekt, man hat nichts gemerkt und leistung war auch da. Was natürlich Sein kann ist, dass die Kolben kaputt gegangen sind, als mir ende der letzten Saison (letzte ausfahrt) die Zugbefestigung der Ansaugbrücke abgerissen ist und die Ansaugbrücke an den hinteren drei Zylindern (Zylinder 4-6) die Brücke abgeflogen ist und dadurch dier Verbindungsschläuche von der Brücke zum Kopf hin abgerutscht sind. Aber ich glaube nicht dass dadurch die Kolben kaputt gegangen sind, weil dieses starke Qualmen aus der Kurbelwellenentlüftung aufgetreten ist, seit dem ich so viel Ladedruck fahre. Naja wie dem auch sei, es kommen jetzt zwei neue Kolben rein und der Motor wird wieder zusammengebaut. Sehen wir dann, wie weit man noch gehen kann.

[ChristianK]

Der Schaden ist ja standart beim klopfen....
Ich finde es schon fast verwunderlich, dass der Schaden bei dem Ladedruck und dem zzp so gering ist. Oft werden die Stege nicht nur geknackt, sondern regelrecht pulverisiert und setzen sich dann schön zwischen Kolben und Zylinder. Dann kann man den Block auch gleich wegschmeißen. Aber bei dir sieht es echt sauber geknackt aus. Garkeine Schäden an den Laufbuchsen?

Wie hast Du die Zündkurve ermittelt?

[OezyB]

Die Laufbahnen sind unversehrt geblieben. Ein Kumpel von mir hatte an einem relativ aktuellen Focus st mit gtx28 auch gebrochene Kolben, die höchstwahrscheinlich durch klopfen entstanden sind. Da sind die Stege sogar stärker gebrochen, sodass da sogar beim Kolben ziehen stücke vom Kolben rausgefallen sind Aber auch bei dem waren die Laufbahnen unversehrt.

Die Zündkurve habe ich folgendermaßen ermittelt:
-Knock analyzer mit Kopfhörer angeschlossen (Klopfsensor aber leider nur auf Höhe der Ölwannendichtung angebracht)
-Auf den Prüfstand geguckt was an Leistung anliegt
-Ladedruck erhöhrt
-ladedruck erhöht, zündung erstmal "Zahm" gelassen
-ladedruck erhöht, bis BoostDC = 100
-Da nicht mehr Ladedruck ging Zündung erhöht
-Zündung erhöht usw vom Lauf zu Lauf bis mein Bauchgefühl sagte, dass es langsam reicht (ca 20 Läufe)

Da der Wagen auf dem Prüfstand weniger Luft bekam, als auf der Straße (auch bei den Ladedrücken, die ich vorher auf der Straße gefahren bin) musste ich die VE werte ca 10% zurücknehmen.
Dann hinterher auf der Straße VE Werte wieder hingetippt, dass das Gemisch passt und dabei abgehört. Da auf der Straße mehr Last und Ladedruck anliegt habe ich besonders darauf geachtet, ob er klopft, aber ich konnte nichts hören.

Und seit dem habe ich erhöhten Dampf aus der Kurbelgehäuseentlüftung, habe es aber auch den hohen Ladedruck geschoben und bin bis vor zwei Wochen gefahren. Verdacht war da, aber der Motor lief so gut. Dann doch die Kompression gemessen und jetzt kommen zwei neue Kolben rein.