Aufbau eines M50B32 Turbo

[dancing_homer_99]

ich möchte euch mein neues projekt nicht vorenthalten und mache jetzt im gegensatz zum M44B19 auch hier im talk eine fotostory.

 

als basis dient ein runtergerittener M50B25 aus einem E36, mit vanos system. der zustand des motors war mir ziemlich egal, hauptsache der block und kopf sind heil. der rest wird sowieso größtenteils ersetzt.

 

der fertige motor wird dann 3162cm³ hubraum haben, aufgeladen mittels abgasturbolader. die verdichtung wird mit 9,0:1 relativ hoch gewählt. ich möchte einen motor, bei dem sich untenrum auch was tut. ladedruck wird eher eine untergeordnete rolle spielen, da auf klassisches zylinderkopftuning nicht verzichtet wird.

 

da die ganze geschichte kostspielig ist, wird als einbauziel der winter 2011/12 hergenommen.

 

hier die basis:

Bearbeitet: 28. Mai 2012 von dancing_homer_99

[dancing_homer_99]

noch einige bilder:

[dancing_homer_99]

jetzt mal eigentlich zum intressantesten, der hubraumerhöhung. diese wird durch eine andere kurbelwelle erreicht, die statt 75mm 89,6mm hub hat, und einer 86mm bohrung.

 

wenn ich bei tunern immer "spezialkurbelwelle" les, muss ich doch etwas grinsen. die kurbelwelle wird beispielsweise im M54B30 eingesetzt.

 

pleuel werden h-schaftpleuel mit einer länge von 135mm (statt 140mm) eingesetzt.

 

als kolben kommen normale großserienkolben von GM zum einsatz.

 

hier mal einige bilder der kurbelwelle. man sieht auch, dass die geschichte zwischen kurbelwelle und kolben ziemlich eng wird, aber es reicht. auch passt die kurbelwelle ohne probleme in den M50 block. lediglich der inkrementengeber muss abgeschraubt werden

[RoadrunnerM5t]

Das mit den Zylinderabständen erinnert mich an meinen Turbo,der ist GERISSEN.Ich drücke dir die Daumen.Bei mir ist gleich Terien beim Instandsetzer.Mein Lader hat trotz 7,4 Verdichtung ab 3000u.min losgelegt.Können wir ja bald einen Turboclub gründen....gruß Matthias

Bearbeitet: 27. August 2010 von RoadrunnerM5t

[dancing_homer_99]

noch einige worte zu den Kolben. die kompressionshöhe ist ca 2mm geringer als die m50 kolben.

es bleibt lediglich ein kolbenüberstand von 0,3mm.

die ventiltaschen mussten allerdings kräftig nachgesetzt werden. durch das vanos system und dbilas nockenwellen kann der hub im OT 3,3mm betragen. so sollte fürs ventil doch platz geschaffen werden.

 

ich hab mir beide kolben einfach am pc 3D modelliert (mit autodesk inventor professionel 2010). die Position der Ventiltaschen von BMW wurde anschließend auf den GM kolben übertragen.

 

es wurde ebenfalls berücksichtigt, dass größere ventile zum einsatz kommen, was ich als notwendig ansehe. sind schließlich 0,7 liter hubraum mehr, die befüllt werden müssen. und ich will das einfach nicht durch ladedruck ausgleichen. denn je höher die ausgangsleistung ist, um so mehr bewirkt ladedruck (kann eigtl. als multiplikator angesehen werden).

 

aus dem 3D modell hab ich mir dann eine zeichnung erstellt und das ganze auf einer konventionellen fräsmaschine bei mir in der firma bearbeitet. davon gibts leider keine bilder, hatte die cam nicht dabei.

 

doch die vorrichtung zum kolben spannen hab ich mal abgelichtet. so, und nicht anders sollte man kolben spannen

[dancing_homer_99]

Das mit den Zylinderabständen erinnert mich an meinen Turbo,der ist GERISSEN.Ich drücke dir die Daumen.Bei mir ist gleich Terien beim Instandsetzer.gruß Matthias

 

was hattest du als minimale wandung? bei mir sinds 5 millimeter.

[Jochen]

Wie realisierst du die Verdichtungsreduzierung?

Welches Stg willst du fahren?

Wieviel Ladedruck hast du im Auge?

 

Gruß Jochen

[dancing_homer_99]

natürlich darf auch der lader nicht fehlen

 

hab bei ebay günstig einen kaum gebrauchten garrett gt3076 bekommen.

 

abgasseite ist mit 0.63 die kleinste, die es für den lader gibt. er soll möglichst früh ansprechen.

ne drehzahlsau wird der motor aufgrund des kurbelwellenhubes eh nicht. maximal 7000 wird er sehen.

[dancing_homer_99]

Wie realisierst du die Verdichtungsreduzierung?

Welches Stg willst du fahren?

Wieviel Ladedruck hast du im Auge?

 

Gruß Jochen

 

die verdichtungsreduzierung geschieht zum größten teil über die kolben. weiterhin wird bei der kopfbearbeitung der brennraum noch umgefräst. dickere kopfdichtung oder sowas halt ich für sehr schlecht, da einfach der quetschspalt verloren geht.

 

steuergerät wird auf jeden fall etwas freiprogrammierbares

 

ladedruck maximal 0,8 - 1 bar

[dancing_homer_99]

am block gings auch vorwärts. block bohren und schleifen konnte ich in meiner alten firma mit CNC technik.

 

der block wurde untn an der dichtfläche sauber abgezogen und mittels lochplatte aufgespannt. anschließend wurde der block ausgerichtet, dass die neuen bohrungen auch wirklich zur

 

kurbelwellenachse passen. in dieser hinsicht bin ich doch ein kleiner perfektionist. hat danach eigentlich alles auf 0,01 - 0,02mm über die komplette fläche gepasst. zum vergleich: ein haar hat ca 0,06mm ;)

 

das ausmitteln der bohrung geschah dann nahezu automatisch mittels rubintaster und laser.

 

ausmitteln - 0,5mm spindeln - 1mm spindeln - messen - 0,5mm spindeln - ohne zustellung nochmal durchfahren - messen

 

vielleicht ein wenig aufwendig, aber es passt dafür zu 100%.

 

demnächst geb ich den block dann noch zum honen, da werden dann nochmal 0,06mm rausgenommen. kolbenspiel werd ich 6/100mm wählen.

[dancing_homer_99]

noch einige bilder vom bohren:

[dancing_homer_99]

nachdem der block dann doch auf die kleine schleifmaschine passte, mit der wir uns auch auskennen, wurde er fix noch plan geschliffen. 1/10mm wurde abgenommen

 

nächste woche gehts dann zum honen und anschließend wird er dann saubergemacht, entrostet und lackiert.

[dancing_homer_99]

damit die benzinversorgung gesichert ist, kommt eine Walbro GSL 392 zum einsatz, in verbindung mit einem catchtank. material liegt schon rum, muss nur noch geschweißt werden ;)

[Joker]

sehr interessante sache. versorg uns bitte weiterhin mit vielen bildern & infos ich bin gespannt auf den weiteren verlauf und das resultat der aktion!

[WolfManE30]

natürlich darf auch der lader nicht fehlen

 

hab bei ebay günstig einen kaum gebrauchten garrett gt3076 bekommen.

 

abgasseite ist mit 0.63 die kleinste, die es für den lader gibt. er soll möglichst früh ansprechen.

ne drehzahlsau wird der motor aufgrund des kurbelwellenhubes eh nicht. maximal 7000 wird er sehen.

 

ich geh jetzt einfach mal davon aus, dass du weißt was du da tust und mir vllt. ne neugierige frage beantworten willst

wenn ich das auf der hp von garrett richtig gelesen habe, hat der gt3076 kein wastegate.

wie willst du dann mit der turbine mit kleinstmöglichem durchfluss (trim von 0,63) verhindern, dass entweder turbine oder kompressor bei immerhin über 3l hubraum bei hohen drehzahlen in die sperrgrenze laufen, bzw. dass der kompressor viel zu viel ladedruck erzeugt?

 

kleine turbine ist ja schön und gut für gutes ansprechverhalten bei kleinen drehzahlen, aber der erzeugt dann bei hohen drehzahlen derart viel überschussleistung dass der ladedruck viel zu hoch wird. gerade in verbindung mit der nicht unerheblichen verdichtung seh ich da ein großes klopfrisiko (oder gar mechanische überbeanspruchung des motors)!

rein intuitiv hätte ich jetzt behauptet dass der motor zu groß, bzw. der lader zu klein ist für 7000 1/min in dieser konstellation...

 

falls du jetzt sagst, dass du das eh schon alles durchgerechnet hast (was ich dir durchaus zutraue ) nehm ich natürlich alles zurück. ich lass mich gern eines besseren belehren!

[Jochen]

Bei den meisten nachträglich verbauten ladern nimmt man ein externes Wastegate. Das hat den Vorteil, dass es für diese Wastegates eigentlich jede Feder für den passenden Druck gibt (z.B. Tial Wastegate).

Ohne Wastegate geht das garnicht.

 

Bei Aufladung kommt es auch nicht einfach nur auf den Hubraum an, sondern um die erzielte Leistung und den damit verbundenen Luftdurchsatz.

100ps ~ 10lb/min -> 400ps ~ 40lb/min.

 

Für diesen Luftdurchsatz ist der Lader laut Map (gerade nur überfolgen) eigentlich gut geeignet.

[WolfManE30]

@jochen: wieder was gelernt. dachte ich mir doch, dass das ohne waste gate nichts wird

der von dir genannte luftdurchsatz passt tatsächlich ziemlich gut ins kompressorkennfeld (dem dem angestrebten druckverhältnis von 1,8-2).

 

diese überschlagsrechnung für massentrom/leistung seh ich grad zum ersten mal. ist das eine übliche abschätzung?

[Jochen]

Ja kann man so ungefähr abschätzen.

 

Hier noch nen Kalkulator, damit kannste bisschen mit den Werten spielen und testen. Dann siehst du auch direkt, was welchen Einfluss hat:

 

http://www.squirrelpf.com/turbocalc/

 

Unten werden dir dann auch schon einige Kompressor Maps angezeigt.

[dancing_homer_99]

jap, es wird ein externes wastegate verbaut. ohne gehts dann doch nicht.

die überschlagsrechnung haut so auch hin, is ne gute faustregel.

allerdings hab ich das ganze auch mal halbwegs "exakt" durchgerechnet, und die maps des gt3076 passen ganz gut zu meinem motor

[Jochen]

Ja der gt3076r scheint sehr gut zum m50 passen, wenn man ca 400PS anstrebt.

 

Halte derzeit auch die Augen nach dem Lader offen. Hatte die letzten 2-3 mal in ebay aber immer Pech.

Der Schwitzer/Bullseye S258 wäre ja nochmal nen ticken effizienter, aber den bekommt man gebraucht fast garnicht.

Und es verkaufen echt soviel Leute wenig/garnicht gelaufene Lader, da braucht man eigentlich garnicht erst neu kaufen für mehr als das Doppelte.

 

//Edit:

 

@Heiko (heißt du so homer?):

Wo kommst du eigentlich her?

[WolfManE30]

http://www.squirrelpf.com/turbocalc/

 

würden die endlich mal anfangen in SI-einheiten zu rechnen wäre das ja noch schöner

 

rein aus neugierde, was kostet so ein lader denn gebraucht?

stimmt das eigentlich noch, dass es nur von garrett kugelgelagerte lader für gibt?

[dancing_homer_99]

ja, die bullseye lader sind noch etwas besser, aber auf die 3% sch**** ich angesichts des preises. lader neu kaufen kam für mich nicht in frage. meiner wurde mir mit 9tkm verkauft, was auch stimmen könnte, wenn man sich die bilder ankuckt. ist allerdings kein kugelgelagerter, wusst gar nicht, dasses sowas von garrett gibt. aber lange recherchen haben mich zu dem ergebnis gebracht, dass etz zig varianten der turbos gibt.

 

gezahlt hab ich 230€ für den lader. is eigtl ok. war aber auch ein glücksspiel, weil er wirklich sehr schlecht beschrieben war.

 

jo, ich heiß heiko ^^ ich komm aus der nähe von nürnberg

[Jochen]

Alter Falter 230€, glückwunsch.

Meist gehen sie eher bei 450-500€ weg.

[MrMarx]

Klingt bzw. liest sich hochinteressant und durchdacht.

Soll der Motor über den TÜV? Ist selbiger schon involviert?

 

Gruß

Markus

[Stefan-E30]

wow sehr coole Sache....

bin ewcht gespannt was bei raus kommt....

hätte auch mega bock auf sowas aber das übersteigt bei weitem meine Fähigkeiten.... und auch meinen Geldbeutel....