Mehr Power die 2. - Planungsphase

[Hellhound1979]

So,
nach einer recht langen Sendepause gibts auch mal wieder was Neues von mir. Nach dem guten, aber dennoch nicht zufriedenstellenden, Ergebnis im ersten Anlauf habe ich intensiv recherchiert und bin meinem Ziel 500PS+ wieder ein gutes Stück näher gekommen. Einiges wurde ja schon im Fazit des Blogs zur ersten Abstimmung "Den Eintritt in die 500PS Klasse knapp verasst...." angeführt. Hier möchte ich nun diese, sowie die neu gewonnen Erkenntnisse näher beleuchten.
Bitte behaltet euch im Hinterkopf, das ich eigentlich was Kfz Technik betrifft, ein Laie bin.

Zuersteinmal möchte ich die "einzelnen" Baustellen die sich herauskristalisiert haben beschreiben.

1. Die Verdichtung
Eigentlich handelt es sich hier nicht wirklich um ein Problem und bedarf deshalb auch keiner Lösung. Der originale Motor ist mit 9,8:1 Verdichtet, mein aktueller Motor, dank entsprechender Schmiedekolben jedoch 8,5:1. Nach meinem aktuellen Kenntnisstand kostet die etwa 4% oder in meinem Fall knapp 20PS an Leistung.
Damit hätte ich mit dem stock Motor also runde 500PS gehabt. Dieses Wissen bringt mir so erstmal nicht viel, hilft mir jedoch die Qualität meines Umbaus mit den Umbauten anderer zu vergleichen, die zu 95% mit dem stock Motor durchgeführt wurden. Was die Vergleichbarkeit weiter erleichtert, ist die Tatsache, das die meisten mir bekannten Umbauten auch auf dem gleichen Prüfstand vom gleichen Techniker abgestimmt wurden. D.h. die Qualität der Abstimmung ist auch auf gleichem Niveau, so das letztendlich die technische Basis entscheidet.

Hier sieht es aktuell dann so aus:

Ich
480PS (500PS) bei 12PSI (0,80bar) Saleen Blower

Einige mir bekannte Umbauten:
550PS bei ?PSI (?,??bar) Edelbrock Blower <- allerding 5.0 statt 4.6 und Vedichtung 9,1:1
470PS bei 8PSI (0,53bar) Roush M90 Blower
445PS bei 7PSI (0,45bar) Roush M90 Blower
440PS bei 7PSI (0,47bar) Saleen Blower
440PS bei 5PSI (0,36bar) Roush M90 Blower

Wie man sieht bin ich in der absoluten Leistung ganz gut dabei, aber meine PS/ Ladedruck Ausbeute ist eher mäßig. Der mit 550PS läuft außer Konkurenz, da er 0.4L mehr Hubraum hat.

2. Die Temperatur
2.1 Der Ladeluftkühler
afcoDer Kühlkreislauf des LLK (Ladeluftkühlers) ist an seine Grenze gestoßen, er konnte die entstehende Wärme einfach nicht mehr abführen. Dadurch ist die Temperatur der Ansaugluft entsprechend angestiegen und die Leistung eingebrochen, da das Steuergerät die Zündung weit zurück genommen hat um den Motor zu schützen. Dieses Problem war so groß, das die getestete Ladedruckerhöhung von 0.8 auf 1.0 bar die Leistung, durch die noch größere Hitze der verdichteten Luft, bis auf 420PS einbrechen ließ!
Um dem Ganzen nun Abhilfe zu verschaffen wird der LLK deutlich vergrößert. Es wird ein Wärmetauscher von Afco verbaut der nominell eine ca. doppelt so große Kühlfläche hat wie der original mitgelieferte von Saleen. Zudem werde ich das Wasservolumen im Kreislauf erheblich vergrößern. Mehr kann ich, unter berücksichtigung eines vertretbaren Kostenrahmens nicht machen. Der Wagen verfügt über einen Water to Air Intercooler, d.h. die angesaugt und verdichtete Luft wird durch einen wassergekühlten Wärmetauscher innerhalb des Kompressors gedrückt bevor sie in die Ansaugkanäle gelangt. Vorne, hinter der Frontschürze sitzt dann ein weiterer Wärmetauscher der das Kühlwasser des LLK-Systems wieder herunter kühlt.

2.2 Hitzestau
Weiterhin gibt es noch das Problem, das sich sehr viel Hitze unter Haube staut, was die ganze Temperatursituation weiter verschlimmert. Eigentlich wollte ich an der Optik, abgesehen von Fahrwerk und Rädern, nicht weiter verändern, also quasi Understatement. Ich weiß, mit diesem Auto eigentlich ein Witz! Dennoch fahren Mustangs mit Bodykits und Spoilerwerk noch und nöcher rum, nicht so mein Fall und ich wollte mich eher auf die Technik als auf die Optik konzentrieren. Naja wie auch immer, ich schweife ab. Was ich eigentlich sagen wollte ist, das ich wohl oder übel um ein paar Haubenentlüftungen nicht herum komme. Typ und Ausführung ist noch nicht ganz klar, sie sollen aber in die original Haube passen, eine andere Haube die sowas schon hat (es gibt massig) kommt aus optischen, sowie aus Kostengründen nicht in Frage.

3. Nockenwellen
Ich habe bei meinem Umbau den Fehler gemacht die originalen, sprich Sauger Nockenwellen drin zu lassen. Das war dumm! Zwar werden auch hier die meisten Umbauten ohne Austausch der Nockenwellen vorgenommen aber ich hatte den Motor ja so oder auseinander, bzw. einen neuen zusammenbauen lassen und der Aufpreis hätte sich auch in Grenzen gehalten. Damals war ich auf dem Standpunkt, "es muß auch mal gut sein" und habe die Nockenwellen gestrichen. Aber wie heißt es so schön, hinterher ist man immer schlauer!
Das Problem der Saugerwellen, speziell der Serienwellen liegt zum einen in den zu gerinen Öffnungszeiten und zum anderen in der Ventilüberschneidung. Beides sorgt für eine schlechte bzw nicht optimale Füllung im Brennraum. Ein Blowercam (US Jargon für Kompressornockenwelle) hat eine größeren Ventilhub aber so gut wie keine Vetilüberschneidung. Normalerweise sorgt ja die Ventilüberschneidung dafür, das der Unterdruck bei bei geöffneten Auslassventil mehr frisches Gemich in den Brennraum strömen lässt. Wenn ich das Ganze nun richtig verstanden habe, sorgt die Ventilüberschneidung beim aufgeladen Motor aber dafür, das z.tT. Frischgase schon wieder durch das Auslassventil verschwinden bevor sie verbrannt werden können. Der zu geringe Ventilhub sorgt dann ebenfalls dafür das die Füllung mangelhaft ist. Wie genau? Da muß ich im Moment noch passen, ich vermute aber mehr offen = mehr Gemisch im Brennraum?
Also werden nun entsprechende Nockenwellen verbaut. In der engeren Auswahl sind momentan CompCams, um genau zu sein diese hier XFI™ VSR Stage 2 Blower Grind. Mit den passenden Ventilfedern dazu und einer moderaten Anhebung der maximalen Drehzahl von 6250 auf 6500U/min., sollte hier, einiges zu holen sein.

4. Ladedruck
Dieser Part sollte ja schon beim 1. Versuch realisiert werden, wurde aber von den anfangs beschriebenen thermischen Problemen vereitelt. Letztlich dient die ganze Geschichte mit dem überarbeiteten LLK einzig der Möglichkeit den Ladedruck zu erhöhen.
Ursprünglich was bei dem Kompressor ein 3.2" Pulley (Kompressorrad) enthalten, welches auch bis zum Motorschaden gefahren wurde. Da bei Kompressoren dieser Art der Ladedruck durch das Übersetzungsverältnis des Treibrades geregelt wird, bedeutet ein kleineres Rad eine längere Übersetztung und somit eine höhere Drehzahl des Kompressors und mithin auch mehr Ladedruck.
Da der neue Motor ausreichen Potential und Standfestigkeit bot, wollte ich natürlich gleich aus den Vollen schöpfen und bestellte mir das kleinste bei Saleen verfügbare Pulles (2.8" was eine Ladedruck von 15PSI, also etwa 1bar bringen sollte. Warum es damit nichts wurde habe ich bereits ausführlich geschildert.
Nun, sollten die Änderungen alle in trockenen Tüchern sein und bin ich zuversichtlich, das das mit der Laderdruckerhöhung auch funktioniert!

5. Ansaugtrakt
Als letzte Baustelle habe ich noch den Ansaugtrakt. Auf Grund einer damaligen Falschlieferung musste ich mich, notgedrungen, mit einem modifizierten Ansaugschlauch, also das Gummiding zwischen Luftfilter und Drosselklappe, begnügen. Leider stellt dieser eine Engstelle/ Bremse dar. Ich habe einen 90mm Lufteinlass, ein 90mm MAF (Luftmassenmesser) Gehäuse und dann kommt der auf 90mm gedehnte Schlauch. Dieser ist original kleiner, den genauen Durchmesser weiß ich leider nicht und hat folglich die 90mm nur in dem Bereich in dem er auf dem MAF Gehäuse steckt, danach folgt dann eine Engstelle.
Doch damit nicht genug, unter Last, d.h. wenn ordentlich Ladedruck anliegt, zieht der Kompressor das Ding, zu allem Überfluss, auch noch zusammen, was den Querschnitt weiter verengt. Hier muß also Abhilfe geschaffen werden, damit der Motor frei atmen kann.
Diese Abhilfe wird in Form eines festen Ansaugkanals kommen. Ich habe auch schon einen entsprechenden aus Carbon hier liegen, dieser muß jedoch etwas modifiziert werden.

Damit wären die Schritte für die nächste Stufe soweit klar.

Offene Punkte
Zwei Sachen gibt es noch die ich noch in Erfahrung bringen muß. Zum einen betrifft es den MAF, der noch Serie ist und zum anderen die Einspritzdüsen, wo bereits größere verbaut sind (39lbs). Bei beiden könnte ich an die Grenze ihres jeweiligen Regelbreichs, bzw. Fördergrenze stoßen.
Der MAF macht mir weniger Sorgen, da die Firma Schropp die die Abstimmung wieder vornehmen wird entsprechende vorrätig hat. Was die Einspritzdüsen angeht muß ich das noch abklären, da ich wenig Lust verspüre 400,-€ auf Verdacht in neue Düsen zu investieren.

Was erwarte ich?
Nun ja, das ist jetzt so eine Sache. Nach dem "Desaster" des ersten Versuchs, wir erinnern uns, 540PS versprochen, 480PS erhalten, bin ich vorsichtig mit Prognosen. Ich wills mal so formulieren, wenn ich "nur" den Eintritt in die 500PS Klasse schaffe wäre ich enttäuscht. Wenn ich die ursprünglich versprochenen 540PS schaffe wäre ich sehr zufrieden.

[dodo32]

Schöner Bericht! Ich bin überrascht, dass die Turbofraktion wohl doch auch so ihre Problemchen hat. Meistens wird das als recht "einfach" dargestellt. Ich hatte schon oft die Vermutung geäußert dass es eben wohl nicht so einfach ist, der Artikel, ist der beste Beweis.

Zitat:

Der zu geringe Ventilhub sorgt dann ebenfalls dafür das die Füllung mangelhaft ist. Wie genau? Da muß ich im Moment noch passen, ich vermute aber mehr offen = mehr Gemisch im Brennraum?

Nun, der Ventilhub sagt im Prinzip aus, wie weit das Ventil über den gesamten Öffnungswinkel aufmacht. D.h., mehr Ventilhub = bessere Füllung. Nockenwellen sind ein schwieriges Thema und man greift am besten auf Wellen zurück, die für den Anwendungsfall empfohlen werden. Ich habe hier gelernt, dass es wohl für Kompressormotoren andere Wellen gibt. Das mit der Überschneidung klingt plausibel bzw. die Begründung dass zuviel Frischgas praktisch hinausgedrückt wird.

Weiterhin viel Erfolg und lass uns auf jeden Fall wissen, was unter dem Strich herausgekommen ist. Ich durfte eine Überraschung erleben denn es kam etwas mehr raus, als geplant

[Hellhound1979]

Danke für deinen Kommentar. Man muß sagen die Amis machen es sich wirklich ziemlich einfach. Der Mustang ist dort so ein Standard tuning Objekt wie hier ein GTI. Man kauft sich ein Blowerkit, schnallt das drauf, installiert die mitgelieferte Software und bezahlt, wenn man, wie in meinem Fall, Pech hat, viel Lehrgeld. Was drüben wunderbar funktioniert (55mph und zwischendurch mal ne 1/4 Meile) ist nichts für deutsche Verhältnisse und dann wirds komplizierter.
Wenn ich einen Lauf mache und dann Pause hab zum runterkühlen funktioniert die Sache gut und ich bekomme genügend Leistung raus. Aber schon nach 1-2 Min Vollgas ist das System an der Grenze. D.h. die Dauerleistung liegt deutlich niedriger als die Kurzzeit Leistung für die 1/4 Meile.
Meine Problemem liegen in erster Linie also in der amerikanischen Philosophie des tunens. Der Wagen hat eigentlich Leistung satt, keine Frage. Aber wenn man was auf dem Papier versprochen bekommt, dann gibts hinterher ein langes Gesicht wenn was anderes bei raus kommt, es sei denn es läuft wie bei dir. Zumal die großen Investitionen gemacht sind und ich nun für verhältnismäßig wenig Geld nur noch das Potenzial ausschöpfen muß.
Leider wird der finale Schritt noch etwas auf sich warten lassen, da ich mein Mustangbuget kurzentschlossen für ein anderes Auto ausgegeben habe, einen 77er Chevrolet Caprice (Artikel folgt, brauch noch ein paar gute Bilder) und da wartet noch einen Menge Arbeit, fürchte das wird ne komplett Resto.

[Andi2011]

Moin,

interessanter Blog!
Deine Erfahrungen zeigen auch wieder, dass die Motorenentwickler sich schon einen Kopf machen und Leistung und Haltbarkeit eines PS-Starken Motors eben zwei Dinge sind, die nicht "mal eben" gemacht sind.
Motorentuning eine Kunst!

Freu mich schon auf den Caprice Blog

Grüße
Andi

[dodo32]

Zitat:

Meine Problemem liegen in erster Linie also in der amerikanischen Philosophie des tunens

Den Eindruck habe ich auch. Aber ich denke, mit cleverer Luft- und vor allem Ölkühlung (!) bist Du auf dem richtigen Weg

[Hellhound1979]

Zitat:

Den Eindruck habe ich auch. Aber ich denke, mit cleverer Luft- und vor allem Ölkühlung (!) bist Du auf dem richtigen Weg

Eine Ölkühlung habe ich auch schon in der Vorbereitung, zumal der V8 nur über eine relativ geringe Menge von knapp 5,0L verfügt. Instrumente für Öltemperatur und Druck sind schon verbaut, ein passender Ölfilteradapter und entsprechende Geber liegen hier. Einzig Kühler, Thermostat und Schlauchmaterial fehlen noch.

Zitat:

Moin,
interessanter Blog!

Deine Erfahrungen zeigen auch wieder, dass die Motorenentwickler sich schon einen Kopf machen und Leistung und Haltbarkeit eines PS-Starken Motors eben zwei Dinge sind, die nicht "mal eben" gemacht sind.

Motorentuning eine Kunst!

Danke, auf den Trichter bin ich jetzt auch gekommen. Ich bin noch in einem speziellen Mustang Forum und dort wurde zum Teil auch erst umgedacht als ich meinen Motorschaden in allen Einzelheiten publik gemacht habe. Hintenrum hab ich dann von einigen Schäden erfahren, von Leuten denen es wohl zu peinlich war das öffentlich zu machen. Dort galt auch lange die Devise, bestellen, drauf dübeln, Software flashen und fertig.

Zitat:

Freu mich schon auf den Caprice Blog

Ist schon in der Mache, fehlen nur noch ein paar Fotos, dazu muß ich den Wagen aber erst ein wenig sauber machen.

[dodo32]

Zitat:

Eine Ölkühlung habe ich auch schon in der Vorbereitung, zumal der V8 nur über eine relativ geringe Menge von knapp 5,0L verfügt.

Das ist schon sehr wenig, für so viel Hubraum. Je nach Geldbeutel würde ich sogar über Trockensumpf nachdenken. Bekommt man bei Sandtler, Isa, Jansen etc.

[Andi2011]

Weisst du denn wie hoch deine Öltemperatur geht?
Du hast doch ein sehr gutes Drehmoment,von daher fährst du doch bestimmt gar nicht unbedingt so hohe Drehzahlen das soviel Wärme/Reibung entsteht?!Ich dachte jetzt nur daran, das ein Ölkühler doch auch ggf. eher abträglich sein kann, wenn du dadurch im Normalbetrieb vieleicht immer unter der notwendigen Betriebstemperatur des Öls bleibst?

Nur eine Überlegung,bin auch kein Schrauber

Grüße
Andi

[Hellhound1979]

Zitat:

Das ist schon sehr wenig, für so viel Hubraum. Je nach Geldbeutel würde ich sogar über Trockensumpf nachdenken. Bekommt man bei Sandtler, Isa, Jansen etc

Trockensumpf ist mir zu teuer und lohnt für einen Straßenwagen wohl eher nicht. Eine Ölwanne mit etwas mehr Volumen werde ich ihm wohl noch spendieren.

Zitat:

Weisst du denn wie hoch deine Öltemperatur geht?

Nein noch nicht, ist zwar anzeigenmäßig alles vorbereitet, aber der Ölfilteradapter mit den Sensoren noch nicht verbaut, da er ohne angeschlossenen Ölkühler oder zumindest eine Überbrückung nicht funktioniert.

Zitat:

Du hast doch ein sehr gutes Drehmoment,von daher fährst du doch bestimmt gar nicht unbedingt so hohe Drehzahlen das soviel Wärme/Reibung entsteht?!Ich dachte jetzt nur daran, das ein Ölkühler doch auch ggf. eher abträglich sein kann, wenn du dadurch im Normalbetrieb vieleicht immer unter der notwendigen Betriebstemperatur des Öls bleibst?

Da hast du recht, zu 90% bleibe ich in einem Bereich in dem ein Ölkühler mit Sicherheit nicht nötig ist. Aber sicher ist sicher und es wird, ähnlich wie beim Wasser Kühlkreislauf ein Thermostat installiert, das den Ölkühler erst zuschaltet wenn eine bestimmte Temperatur überschritten wird. Denn sonst und da hast du vollkommen recht, kann es sein das ich die Betriebstemperatur nicht mehr erreiche oder es sehr lange dauert.

[dodo32]

Zitat:

Da hast du recht, zu 90% bleibe ich in einem Bereich in dem ein Ölkühler mit Sicherheit nicht nötig ist.

da wäre ich mir nicht soooo sicher. Erst einmal die Öltemperaturen ermitteln, dann weitersehen. Im Idealfall um die 90 bis 100 Grad

[Andi2011]

Zitat:

Da hast du recht, zu 90% bleibe ich in einem Bereich in dem ein Ölkühler mit Sicherheit nicht nötig ist. Aber sicher ist sicher und es wird, ähnlich wie beim Wasser Kühlkreislauf ein Thermostat installiert, das den Ölkühler erst zuschaltet wenn eine bestimmte Temperatur überschritten wird. Denn sonst und da hast du vollkommen recht, kann es sein das ich die Betriebstemperatur nicht mehr erreiche oder es sehr lange dauert.

Das mit dem Thermostat macht dann Sinn!

[Hellhound1979]

Zitat:

Zitat:

Da hast du recht, zu 90% bleibe ich in einem Bereich in dem ein Ölkühler mit Sicherheit nicht nötig ist.

da wäre ich mir nicht soooo sicher. Erst einmal die Öltemperaturen ermitteln, dann weitersehen. Im Idealfall um die 90 bis 100 Grad

Ok, das hätte ich jetzt nicht erwartet! 90-100°C sollten es sein, klar.