Hochschul-Projektarbeit "M20B25 Instandsetzung"

[honyama]

Salute Forum,

 

im Rahmen meines Maschinenbau-Studiums mit KFZ-Schwerpunkt ist im höheren Semester eine Projektarbeit vorgesehen.

 

Von der Hochschule habe ich nun grünes Licht bekommen einen verunfallten 325i Kat Motor aus einem 1987er Cabbi zu reaktiveren mit 160.000 KM Laufleistung.

 

Aufprall war vorne rechts- entsprechend übel sieht der Motor aus: linker Motorhalter abgerissen, Zündverteiler, Wasserpumpe, Riemenscheibe, Zahnriemen, Visco, Lüfterrad, Kettengehäuse etc. wurden komplett zerstört, ebenso auch viele weitere Anbauteile wie Ölkühler, Ölkühlerleitungen, Wasserschläuche etc. Da das Auto in Bewegung war, ist davon auszugehen, dass auch die Ventile/Kolben in Mitleidenschaft gezogen wurden, doch das ist nicht das Thema.

 

Vielmehr beschäftigt mich aber die Frage, was man nach 30 Jahren verbessern könnte und hierfür wäre ich für eure Ratschläge sehr dankbar.

 

Z.B. wurde der Motor ja in der niedrigverdichteten Variante für Normalbenzin (91 Oktan) ausgelegt, was es so ja nicht mehr gibt.

 

Würde mich über Ratschläge und Tipps sehr freuen um den Motor einen guten Start in den neuen Lebensabschnitt zu ermöglichen. Eventuell gibts auch in Bezug auf Montage/Demontage ein paar Tricks und Kniffe die nicht im Reparaturleitfaden beschrieben sind.

 

Die BMW-Klassik-Abteilung hat mir in einem Vorabgespräch ihre Unterstützung zugesagt- hierfür ein großes Dankeschön vorab.  

Wenn alles klappt- "to be continued"

 

Grüße

 

hony

[Dantler]

Was ist da genau der wissenschaftliche mehrwert?

[honyama]

Was ist da genau der wissenschaftliche mehrwert?

Schadensanalyse, Vermessung mit Verschleißursachen etc.

[Cargobull]

Schadensanalyse, Vermessung mit Verschleißursachen etc.

 

Selbst mit Bachelor-/Masterarbeit sollst du nur zeigen, dass du wissenschaftliche Arbeitsweisen beherrschst, da muss man nichts neu erfinden. Und für eine Projektarbeit ist das Thema schon eine echte Nummer. Aber mal ein cooles Thema ;) Wenn man das Thema nochmal richtig ausschlachtet und Verbesserungspotentiale herleitet und Verbesserungsmöglichkeiten aufzeigt oder sogar umsetzt, dann könnte man auch bequem eine Bachelorarbeit daraus machen.

 

Da könnte man Vergleiche zu modernen Motoren ziehen, klassische Verbesserungen aufführen, natürlich Schäden analysieren usw. Das Thema gibt bestimmt mehr her als eine Projektarbeit.

Bearbeitet: 16. Oktober 2017 von Cargobull

[vokuhila]

das grundsätzliche Verbesserungspotenzial ist eine kräftige Drehmomenterhöhung des (damals wie heute) kreuzlahmen 325i Kat Motors, der mit seiner drehzahlorientierten Charakteristik überhaupt nicht zu einem Cabrio passt

 

also Verbesserung 1 : Hubraum erhöhen, da bieten sich viele Möglichkeiten, am einfachsten gestaltet sich das, wenn man den Hub deutlich vergrößert und die originalen Kolben in der originalen Bohrung weiterverwendet, das sollte bei einem 160tkm Motor problemlos möglich sein, die möglichen Lösungen sind der 2,7-Liter mit 81mm Hub und eta oder Dieselwelle, 2,8-Liter mit 82,8mm Hub und tds Welle oder mit 84mm Hub und der 328i Welle, für ein Cabrio bietet sich natürlich eher ein 3-Liter an, der baut sich mit 88mm Hub und einer M57 Welle oder 89,6mm Hub und einer M54B30 Welle oder 90mm Hub und einer M57N Welle. Je nach Kombination muss man dabei etwas spielen mit Block abfräsen und/oder 2 Kopfdichtungen mit Platte, dadurch kann man auch Verbesserung 2 mit einarbeiten : Verdichtungsverhältnis erhöhen um die heute angebotenen Spritsorten optimal nutzen zu können

 

aber vielleicht geht das dann ja auch am Thema vorbei bzw. überschreitet den Rahmen der Projektarbeit

 

auf jeden Fall solltest Du aus einem ganz bestimmten Grund das oben genannte zerstörte Kettengehäuse irgendwie "umbenennen"

 

..... denn üblicherweise läuft in einem Kettengehäuse ja eine Kette ...... also Steuergehäuse oder Zahnriemenabdeckung würde besser passen

Bearbeitet: 16. Oktober 2017 von vokuhila

[honyama]

Hallo,

 

vielen vielen Dank für euer Feedback- das macht wirklich Lust auf mehr. Vorab, der Motor sollte in naher Zukunft in meinem 4 türigen VFL 320i landen. Ggf. kann ich die Professoren dazu überreden, dass mein VFL für weitere Studienobjekte herhalten kann- z.B. Wechsel der Hinterachse/Umbau Trommel-Scheibenbremse etc, doch nun möchte ich erst einmal mit meinem Projekt beginnen....

 

Hm, wie gerne würde ich einen "richtig optimierten" M20 bauen, doch seitens Hochschule und auch meinerseits sind die Kapazitäten bzw. Möglichkeiten begrenzt, sodass es wohl "nur" auf eine Überholung des Serienmaterials hinaus läuft.

 

An der Kurbelwelle wird wohl kein Änderungsspielraum möglich sein- es sei denn jemand hätte im Forum was passendes übrig für nen fairen Kurs (?!)

 

Könnte man zufälligerweise etwas mit M40 B16/B18 Pleulen basteln? Da hätte ich evtl. noch Zugriff auf günstige Teile. Weitere Tuningmaßnahmen wie z.B. Blockbearbeitungen müsste ich mit der Fertigungstechnik-Abteilung abklären, aber da sehe ich derzeit auch geringe Chancen.

 

Danke für den Hinweis- klar das Steuergehäuse war gemeint. Bin noch voll im Steuerketten-Modus von meinem M30, welcher dort undicht war (schlimme Arbeit in eingebautem Zustand!)

 

Ich hoffe, dass ich im Laufe der Woche den M20-Motor von seinen Nebenaggregaten befreit habe und in der Hochschule in den dafür vorgesehenen Motorenständer einspannen kann.

 

 

Klasse Forum- vielen DANK!

 

Grüße hony

 

PS: Bezüglich wissenschaftlichem Arbeiten: Die Projektarbeit soll einen Umfang von 180 Stunden haben. Hauptaugenmerk liegt wie bereits von Cargobull angedeutet eher in der wissenschaftlichen Dokumentation. Unsere Proffessoren legen besonderen Wert auf die eigenständige "Projektentwicklung" mit Lastenheft, Zeit und Kostenplanung- daher wird die Tätigkeit des Schraubens eine untergeordnete Rolle spielen.

 

 

das grundsätzliche Verbesserungspotenzial ist eine kräftige Drehmomenterhöhung des (damals wie heute) kreuzlahmen 325i Kat Motors, der mit seiner drehzahlorientierten Charakteristik überhaupt nicht zu einem Cabrio passt

 

also Verbesserung 1 : Hubraum erhöhen, da bieten sich viele Möglichkeiten, am einfachsten gestaltet sich das, wenn man den Hub deutlich vergrößert und die originalen Kolben in der originalen Bohrung weiterverwendet, das sollte bei einem 160tkm Motor problemlos möglich sein, die möglichen Lösungen sind der 2,7-Liter mit 81mm Hub und eta oder Dieselwelle, 2,8-Liter mit 82,8mm Hub und tds Welle oder mit 84mm Hub und der 328i Welle, für ein Cabrio bietet sich natürlich eher ein 3-Liter an, der baut sich mit 88mm Hub und einer M57 Welle oder 89,6mm Hub und einer M54B30 Welle oder 90mm Hub und einer M57N Welle. Je nach Kombination muss man dabei etwas spielen mit Block abfräsen und/oder 2 Kopfdichtungen mit Platte, dadurch kann man auch Verbesserung 2 mit einarbeiten : Verdichtungsverhältnis erhöhen um die heute angebotenen Spritsorten optimal nutzen zu können

 

aber vielleicht geht das dann ja auch am Thema vorbei bzw. überschreitet den Rahmen der Projektarbeit

 

auf jeden Fall solltest Du aus einem ganz bestimmten Grund das oben genannte zerstörte Kettengehäuse irgendwie "umbenennen"

 

..... denn üblicherweise läuft in einem Kettengehäuse ja eine Kette ...... also Steuergehäuse oder Zahnriemenabdeckung würde besser passen

[Jonas]

Wenn das ganze "offiziell" laufen soll und der Motor später ebenfalls "offiziell" Einzug in ein vorhandenes Fahrzeug nehmen soll, wird es mit Optimierungen eng. Da werden dann z.B. nicht vorhandene Abgasgutachten einen Strich durch die Rechnung machen.

 

Ich habe wenig Erfahrung im Überholen oder Umbauen von Motoren, aber einige Erfahrung mit der Betreuung entsprechender Arbeiten an der Uni. Daher meine gutgemeinten Tipps:

 

1. Nimm Dir nicht zuviel vor. Besser weniger gut gemacht, als viel vorgenommen und nicht zuende gebracht.

 

2. Stimm Dich immer eng mit Deinem Betreuer ab. Er/Sie muss in erster Linie Deine Arbeit gut finden, nicht Du.

 

Gruß

Jonas

[koolax]

Ich hab meinen  M30 Umbau im Fach Projektmanagement als Studienarbeit dokumentiert... bisschen mit Kostenabschätzung und Terminen etc. Wurde dann für die Präsentation alles etwas fiktiv, weil ich die am Ende vom Semester halten musste...

 

Es war aufs gesamte Studium bezogen eher eine vom Umfang kleine Arbeit, durch die mir aber mal bewusst wurde wieviel Kohle ich in den Wagen reingebuttert hab.

 

Ob ich jetzt eine 180Std Arbeit mit dem e30 verbinden würde weis ich nicht, aber cool dass es für dich so klappt! 

 

Wäre mir persönlich eine zu große Verpflichtung innerhalb des Hobbys, wo es auch mal langsamer vorrangeht.

Bearbeitet: 16. Oktober 2017 von koolax

[honyama]

Schadensanalyse, Vermessung mit Verschleißursachen etc.

 

Hallo Forum,

 

es gibt Fortschritte- Motor heute demontiert.

 

Negativ: 1 Kipphebel gebrochen, mehrere Ventile sichtbar krumm, 1 Kolben mit leichtem Ventilabdruck, Riemenscheibe Wapu, Nockenwellenrad, Antriebsrad Nockenwelle, unteres Schwungrad mit Ot-Geber krumm

 

Positiv: 0,0 Ölschmodder, Pleuellager neuwertig, Block exzellent erhalten

 

Der Zylinderkopf wurde noch nicht demontiert, daher kann ich noch keine Details zur Nockenwelle, sonstige Kipphebel bzw. Kipphebelwellen machen. Zudem werde ich die Teile nächste Woche einer gründlichen Reinigung unterziehen und dann kann das Vermessen/ Befunden los gehen.

 

Seitens der Hochschule bestünde eventuell die Möglichkeit den Kopf ein wenig abzunehmen- was ist im Rahmen? Tipps?

 

Achja, anbei ein paar Bilder.

[alpa1981]

Regel Nummer 1: Hör auf Vokuhila. Kein Witz, einfach machen.

[GaragenWerke]

Hi Honeyama,

 

meld dich mal bei mir per PN, unterstütze dein Projekt gern. 

Zahnriemenkit + WaPu könnte ich evetl beisteuern, wenn wir uns einig werden.

 

Meld dich.

Ansonsten viel Spaß dabei!

[honyama]

Regel Nummer 1: Hör auf Vokuhila. Kein Witz, einfach machen.

 

Du hast vollkommen Recht- habe auch dazu bereits einige Beiträge von ihm recherchiert.  So wie es scheint, gibt der originale Zylinderkopf eh nicht mehr als 0,3 mm Bearbeitungsgrenze her (Quelle: http://e30-talk.com/topic/27933-zylinderkopf-planen-wieviel-mm/).Da müsste man wenn überhaupt den Block abfräsen oder alternativ mit anderen Kolben arbeiten um dem Wunsch nach einer höheren Verdichtung nach zu kommen. Die Sache mit anderen Kurbelwellen/Pleulen/Kolben etc. wird jedoch den Umfang der Arbeit übersteigen und vermutlich nicht von meinen Professoren mitgetragen. Ich denke, dass es bei einer klassischen Überholung der originalen Komponenten bleibt- diese wird schon so umfangreich genug. Wer weiß ob ich noch ein wenig abfräsen von Block/Kopf erwirken kann. Ein Versuch wäre es zumindest wert.

 

Grüße hony

 

PS: Schade dass ich noch keine (schriftliche) Rückmeldung von BMW Classic bekomme. Notfalls werde ich ihn nächste Woche mit dem "jetzt helfe ich mir selbst"-Kennwerten befunden. Kann man die problemlos heranziehen?

Bearbeitet: 19. Oktober 2017 von honyama

[GaragenWerke]

... fräs einfach und erwähn es nicht, misst doch keiner nach ob du nur planst oder 2 Zehntel mehr machst

[honyama]

... fräs einfach und erwähn es nicht, misst doch keiner nach ob du nur planst oder 2 Zehntel mehr machst

Hallo,

 

habe nun seitens BMW die technische Dokumentation erhalten. DANKE BMW KLASSIK-Abteilung.

 

Nach etwas Rechnen, habe ich das Abfräsen des Kopfs verworfen, da bei Ausreizung der maximalen Bearbeitungsgrenze das Verdichtungsverhältnis auf 9.1 steigt-> lohnt sich nicht wirklich. Besonders wenn man bedenkt, dass man den Kopf eventuell mal wieder überarbeiten muss.

Vielmehr wird der Fokus auf die Verschleißbeurteilung und Schadensanalyse gelegt. Da bin ich nun besonders gespannt wie die anderen Schlepphebel/Nockenwelle etc. aussehen.

Am Dienstag geht´s hoffentlich weiter.

 

Grüße

 

hony

[honyama]

Den Zylinderkopf habe ich heute noch entkernt. Ein Einlass und ein Auslassventil sind krumm, dazu der bereits festgestellte Kipphebelbruch. Werde den Kipphebel des 2. krummen Ventils auch vorsorglich tauschen.

 

Sonstige Kipphebel, Kipphebelwellen, Ventile und Nockenwelle sehen tadellos aus- kein Verschleiß, keine Riefen. Schaftführungen sind ebenfalls top. Kaum Spiel feststellbar und weit unterhalb den BMW-Werksvorgaben.

 

Frage: Die Febi-Teile haben ja nicht so den dollen Ruf. Kann man die Ventile und Kipphebel bei nem Serienaufbau verwenden?

 

Grüße

 

hony

[Scheineiliger]

Nur Meine Meinung : Als Adler gestartet und als Taube gelandet.....

 

Es ist imho nichts was diese"Projektarbeit" diesem Studium angemessen ist, besonders wenn jede Kleinigkeit im 

Forum erfragt werden muss...