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Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

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Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon Ice » Fr 23. Sep 2011, 21:09

Hallo,

ich beschäftige mich momentan mit dem Thema Hubraumerweiterung für meinen AAN Motor und hoffe von euch noch weitere Infos und Erfahrungen zu bekommen.

Hier das Ergebnis (Halbwissen) meine Recherche:

Eine Hubraumerweiterung macht in meinen Augen nur Sinn, wenn man den Hubraumvorteil auch nutzen will. D.h. früheres Ansprechen des Turboladers und mehr Drehmoment im unteren Bereich. Einen großen Lader draufzuklatschen weil der Motor nun mehr Luft brauch, ist Unsinn. Viel Leistung obenrum kriegt man auch ohne Probleme mit 2.2L hin! Den eins ist klar: die Drehfreudigkeit bzw. Maximaldrehzahl wird weniger. Bei gleichem Lader aber größerem Hubraum verlagert sich das "nutzbare" Drehzahlband nach unten. Die Einbußen obenrum sind aber höher, als der Gewinn untenrum. Ein 2,5L Umbau zum Beispiel sollte sich meiner Meinung nach bei 350-380PS abspielen mit Ansprechen auf Serienladerniveau :idea:

Die Daten eine Serien AAN- Motors:
- Kolbendurchmesser: 81,01mm (1.tes Übermaß 81,26mm, 2.tes Übermaß 81,51mm)
- Verdichtung: 9,3:1
- Hub Kurbelwelle: 86,4mm
- Zylinderabstand: 88mm


Es gibt im wesentlichen zwei Arten den Hubraum zu erweiteren:

1. Hubraumerweiterung auf Basis des 2.2L Blocks:

- Die Hubraumerweiterung wird dabei durch eine spezielle Kurbelwelle und dazugehörige Kolben erreicht. Also genauer die Welle hat einen größeren Hub und die Kolben haben einen größeren Durchmesser. Es gibt Kolbenvarianten (z.B. JE Schmiedekolben) die man mit der Originalpleuellänge fahren kann.

Hier einige gefundene Kombinationen (ohne Gewähr)

Durchmesser Kolben, Hub Kurbelwelle, Verdichtung, erwarteter Hubraum, Benötige Pleuellänge
82,5mm, Serienwelle, 8,5:1, 2309 cm³, 144mm
83,0mm, Serienwelle; 8,5:1, 2337 cm³, 144mm
82,0mm, 92,8mm Hub, 8,5:1, 2450cm³, 144mm
82,5mm, 92,8mm Hub, 8,5:1, 2480cm³, 144mm
83,0mm, 95,5mm Hub, 8,5:1, 2584cm³, 144mm

Vorteile dieser Variante:
- Beim Einsatz der 92,8mm Welle muss am Block nichts nachgearbeitet werden.
- Zylinderkopf und Riementrieb passt wie gehabt ohne Probleme
- keine Spezialpleuel erforderlich. Bei Drehmomentmonstern sind natürlich stabilere notwendig.

Nachteile:
- Durch die größere Bohrung werden die Stege zwischen den Zylindern immer kleiner. Welche Wandstärke ist noch vertretbar? Beispiel der Steg bei einer 83,01 mm Bohrung sind nur noch ~5mm.
- Die Kolbengeschwindigkeiten nehmen logischerweise zu.
- eine Welle mit 95,5 mm passt mit Pleuel nicht mehr in den Serienblock ohne nacharbeiten.
- geringere Verdichtung: Da bin ich mir nicht sicher ob das überhaupt notwendig ist bei Leistungen bis 380 ps. Verschlechtert nur das Ansprechen und den Benzinverbrauch. Aber: Der rs2 Motor hat wohl auch schon eine Verdichtungsreduzierung (wieviel beträgt diese?)
- Was ist mit der Kopfdichtung? Es gibt Sonderdichtungen mit entsprechend größerem Durchmesser. Ansonsten kann ich mir vorstellen, dass eine Seriendichtung in den Brennraum übersteht.

2.Hubraumerweiterung auf Basis des 2,5l Dieselblocks:

Über diese Variante weis ich noch sehr wenig. Der Block kommt von den 2,5l TDI Motoren (AEL etc.). Der Block ist höher als der vom Benziner. Es werden zum Teil Dieselkurbelwellen gefahren, die erleichtert und gewuchtet wurden.

Vorteile dieses Umbaus:
- Der Kolbendurchmesser kann aufgrund der Höhe des Blocks auf Serienniveau bleiben.
- Der Block hat mehr Verstrebungen im Unterbau. Ob diese zusätzliche Stabilität notwendig ist, ist nicht bewiesen.

Nachteile:
- Der Benziner-Zylinderkopf passt nicht einfach so auf den Block. Welche Nacharbeiten sind hier erforderlich?
- der Benziner-Schwingungsdämpfer und das Zahnrad passen so nicht auf die Kurbelwelle. Es gibt also Probleme mit dem Riementrieb (Zahnriemlänge etc.)

Was mich bei dieser Variante noch interessiert: Welche Kolben und Verdichtung wird gefahren?


Wer hier im Forum fährt so einen Umbau und kann berichten? ;) Für welche Variante würdet ihr euch entscheiden. Wenn wir die Verfügbarkeit und Preise der Teile außen vor lassen. Dann legt mal los, alle reden drüber nur wenige machen es :D Ich werde die Vor- und Nachteile von euch oben einpflegen...

Nützliche Links:
- Infos zu einem Hohenester 2,5 lUmbau: Der Link ist nur für Mitglieder sichtbar. Bitte registriere Dich oder logge Dich ein.

Gruß
Zuletzt geändert von Ice am So 25. Sep 2011, 20:33, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon steftn » Sa 24. Sep 2011, 08:49

Ice hat geschrieben:2.Hubraumerweiterung auf Basis des 2,5l Dieselblocks:

Über diese Variante weis ich noch sehr wenig. Der Block kommt von den 2,5l TDI Motoren (AEL etc.).


...und z.b. auch noch die ganzen VW T4 Dieselmotoren (2,4 Saugdiesel (79,XX mm Bohrung bis 2,5 TDI) oder VW Marine oder VW Crafter 2,5 TDI (wird aktuell noch produziert).

- Der Block hat mehr Verstrebungen im Unterbau. Ob diese zusätzliche Stabilität notwendig ist, ist nicht bewiesen.


...was die ganze Geschichte evtl. schwerer Macht

Nachteile:

- der Benziner-Schwingungsdämpfer und das Zahnrad passen so nicht auf die Kurbelwelle. Es gibt also Probleme mit dem Riementrieb (Zahnriemlänge etc.)


Weitere Nachteil (den ich komischerweise nirgends lese:) man kann nicht die Keilriemenscheibe wie sie beim NG im Typ89/B4 oder 3B usw. verbaut worden ist verwenden, da diese an der Ölpumpe angeht.
Abhilfe schafft da eine Keilriemenscheibe vom T4 AAB (2,4 Saugdiesel): Diese hat aber nur 2 Riemenführungen und hat einen ziemlich großen Durchmesser.
Oder du nimmst die Keilriemenscheibe von den 5-Zylinder Benzinern, da brauchst aber dann eine Distanzscheibe (Diamantscheibe) mit 3mm dazwischen.
Das ist mir zumindest beim AEL umbau auf Keilriemen aufgefallen. Ob das beim Benzinerumbau auch so ist (unter Verwendung von anderen Zahnriemenrad und ggf Ölpumpe (wobei die Gehäuse nahezu gleich sind) weiß ich nicht zu 100%, könnte es aber testen.

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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon steftn » Sa 24. Sep 2011, 20:24

Also ich hab geschaut.

Ich hab einen zerlegten Volvomotor rumliegen (D5252t), angeblich baugleich mit AEL (Das war der einzige Audi 5-Zylinder, den Volvo in deren Produktpalette verbaut hatte).

Ich weiß jetzt leider nicht mehr, wie es bei meinen originalen AEL ist, aber bei den D5252t-Motor passt das Zahnriemenrad vom z.b. NG nicht drauf. Der Wellendurchmesser passt zwar, aber die D5252t-Kurbelwelle hat keine Rechteckige Nut sondern eine rundlicherne schmälere Nut.
Wenn man allerdings diese rundlichere Nut auffräst, könnte man das NG-Zahnriemenrad draufstecken (oder die Nut vom NG-Zahnriemenrad wegfeilen, was allerdings nicht empfehlenswert ist).


EDIT: hab noch bilder von meinen AEL ohne Zahnriemenrad gefunden, siehe:
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Der hat also doch eine andere Nut wie der D5252t motor von Volvo. Von daher passt das Zahnriemenrad vom NG usw...
Aber der Schwingungsdämpfer passt trotzdem nicht, dafür brauchst du Teile vom AAB oder die Diamantscheibe. Oder du verwendest den Keilrippenriemen vom AEL, brauchst aber dann auch den entsprechenden Riemenantrieb für die Nebenaggregate dazu usw (wär mir zu aufwendig und verbraucht unnötig Platz).
Hier mal ein Bild von den ganzen Nebenaggregate des original AEL: Der Link ist nur für Mitglieder sichtbar. Bitte registriere Dich oder logge Dich ein.
Der Wellenstumpf vom TDI ist einfach kürzer...

Aber anscheinend haben noch nicht viele auf Basis des Dieselblocks umgebaut, weil darüber findet man wirklich 0 Info, nur meist endloses Gelaber aber keine Taten :lol:



Wie es bei der AAB-Kurbelwelle aussieht (2,4l Saugdiesel aus dem T4) schau ich morgen mal...

Frag vielleicht mal im 20V-Sauger-Tuning-Forum, da gibts bestimmt mehr die einen Dieselblock verwendet haben beim 2,5l umbau.

mfg
Zuletzt geändert von steftn am So 25. Sep 2011, 02:13, insgesamt 5-mal geändert.
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon steftn » Sa 24. Sep 2011, 21:01

Oder nimm gleich nen 2,5l-Benzinmotor aus dem VW-Regal (allerdings 10V):

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Die gibts sogar serienmäßig mit Multipoint, also ohne den KE-schrott :mrgreen:

Da sind ja eigentlich diejenigen blöd, die ihren alten 10V-Audimotor für teures Geld auf 2,5l umbauen wollen :lol:
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon Ice » So 25. Sep 2011, 04:03

So ich habe mich enschieden, ich werde Variante 1 machen, also den AAN Block als Basis verwenden.

Ich stelle mir zwei Varianten vor:

- 95,5mm Kurbelwelle in Verbindung mit 81,5mm Kolben. Da muss ich mich schlau machen, welche Kolben und Pleuel Varianten verfügbar sind.
- Bohrung von 81,5mm ist das 2. Übermaß. Auflagefläche der Kopfdichtung und breite der Stege ist also voll im Lot
- Block muss ich dann selber im Kurbelraum nacharbeiten
- da es sich ja um die Dieselwelle handelt ist unklar, was da im Bereich Schwingungsdämpfer und Zahnrad zu machen ist?

Und die zweite Variante:
- 92,8mm Welle in Verbindung mit 82mm Kolben. Ich hoffe das man da noch die normale Kopfdichtung verwenden kann.
- Nachteil: etwas weniger Hubraum als Variante 1, dafür niedrigere Kolbengeschwindigkeiten.
- Pleuel-Auswahl wie Sand am Meer.
- Vorteil: im Kurbelraum muss ich nichts nacharbeiten.

Dass es nicht ganz 2,5l sind, kratzt mich nicht die Bohne. lieber etwas weniger, dafür ist es stabiler und kann mehr Drehzahl ab. Im Endeffekt hängt es jetzt daran, welche Teile kaufbar sind.


Warum Dieselblock nehmen erschließt sich mir nicht. Wenn man nicht gerade 2,6 Liter haben will ist es meiner Meinung nach viel mehr Aufwand (Riementrieb passt nicht, Bohrungen müssen verschlossen und zusätzlich neue gefräst werden)

Gruß
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon Ice » So 25. Sep 2011, 20:22

Interessant sind auch die Daten des neuen 5 Zylinder Turbos von Audi:

Beispielsweise der Kennbuchstabe CEPA hat:
- einen Zylinderabstand von 88mm (wie der AAN)
- eine 82,5mm Bohrung
- Kurbelwelle mit 92,8mm Hub
- Verdichtung von 10:1
- 2,48l Hubraum

Also wie gesagt die Sache mit der 92.8mm Welle gefällt mir immer besser. Ich glaube die Kolbengeschwindigkeiten bei einer 95,5 Welle sind jenseits von gut und böse. Kann ich mit meinem Gewissen nicht vereinbaren dann da noch 7000umin zu drehen. Überhaupt wird das Pleuel bei dem Hub stärker "geknickt" im Arbeitstakt.
Wenn die TTRS 5mm Wandstärke fahren, dann erlaube ich mir beim AAN das auch. Würde aber evtl. auf 82mm Durchmesser gehen und dann wären es sogar 6mm Wandstärke.

Aber scheinbar sind steftn und ich die einzigen die sich dafür interessieren :mrgreen:
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon steftn » So 25. Sep 2011, 23:51

Es wird auch immer gelabert dass die 2,5l Dieselblöcke stabiler wären...

Kann mir jemand sagen wo die stabiler sein sollen :?:

Ich hab nämlich augenscheinlich mal nen NG mit nen D5252t Block verglichen, ich konnt da nix stabileres feststellen :mrgreen:
Wenn ich mal zeit hab, stell ich fotos rein...
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon Ice » Mo 26. Sep 2011, 00:06

Ja leider wird viel gelabert und das schlimme daran man weis manchmal auch nicht was dran ist ;)

Aktuelles Problem: JE Schmiedekolben würden im kalten Zustand klappern weil sie ein höheres Einbauspiel benötigen. Bis 8/100. Vorteil ist aber, das man sie passend zum Mehrhub konfiguieren lassen kann. Also wer hat hier JE-pistons verbaut und kann berichten?

Ob die Original aan Kolben Schmiedekolben und Regelkolben sind konnte ich noch nirgends genau nachlesen.

Was mich brennend interessiert ist, ob man die ttrs Kolben nutzen kann. Evtl. abdrehen um die Verdichtung wieder runterzunehmen. 10:1 ist m.M zuviel für unsere 20vt Blocks. Aber dazu müsste man mehr über die Kolben wissen, erstmal wieviel und ob sie oben rausschauen. Wären ja immerhin Mahle kolben dann, die einen sehr guten Ruf genießen...

Gruß
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon steftn » Mo 26. Sep 2011, 00:47

Ich glaub, dass der TTRS bzw. die TFSI schon Trapezpleuel haben, von daher wären dessen Kolben auch stabiler (macht man ja auch bei Hochgezüchteten TDI's, da die das Problem haben, dass der Kolbenbolzen den Kolben spalten kann...)
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Re: Hubraumerweiterung beim 5 Zylinder 20V Turbo

Beitragvon Ice » Di 27. Sep 2011, 22:19

Hallo,

Habe mal bei GTMotorsport wegen der 92,8mm Kurbelwelle angefragt, die ist leider nicht mehr lieferbar :?

Die JE Kolben klappern laut deren Aussage nicht warnehmbar.

Eine 95,5mm will und werde ich nicht verbauen. Das ist meiner Meinung nach nichts für einen Benziner (Kolbengeschwindigkeit und Reibung, Belastung des Pleuels). Überhaupt welche niedrige Kompressionshöhe müssen die "Kölbchen" dann haben?

Wo bekomme ich nun eine 92,8er Welle her? :D

Gruß
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