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Wer klopft denn da?


Wenn man sich mit Leistungssteigerung anhand einer Erhöhung der Ladedrucks beschäftigt, erfährt man in einschlägiger Literatur, daß die absolute Grenze hierfür ein "Klopfen" oder "Klingeln" des Motors ist. Außerdem erfährt man an jeder Zapfsäule, daß es Kraftstoffe mit unterschiedlicher "Klopffestigkeit" gibt. Doch was genau bedeutet das?

Zunächst einmal stehen beide Begriffe, also "Klingeln" und "Klopfen", für das selbe Phänomen. Es bedeutet, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinder vor dem vom Steuergerät errechneten Zeitpunkt zündet, und zwar von allein nur aufgrund der Temperatur. Dies führt zu einer unkontrollierten Explosion, die den Kolben auf seinem Weg nach oben abbremst und außerdem gegen die Zylinderwände schlägt. Für das geübte Ohr ist dieses Schlagen durchaus zu hören und Anlass, sofort Maßnahmen zu treffen:

   1. Fuß vom Gas! Und zwar sofort und ohne Umschweife!

   2. Überlegen, woran es liegen kann!



Moderne Motoren haben einen "Klopfsensor", der entsprechend reagiert, indem er das Klopfen an die Motorsteuerung meldet, woraufhin diese die Zündung zurücknimmt. In diesem Sensor werden durch ein Piezoelement Schwingungen in elektrische Impulse umgewandelt. Diesen Service bietet allerdings nur die LH-Jetronik, wer einen älteren Wagen mit K-Jetronik fährt, muß selbst handeln.







Hier ein kurzer Überblick über den Regelkreis einer Klopfsensor gesteuerten Zündung wie der bei Volvo verbauten LH-Jetronik 2.2 oder 2.4.


Ursache:

Wenn das Gemisch zu früh zündet, kommt das daher, daß es zu mager ist oder die Temperatur zu hoch, also zu wenig Kraftstoff und zu viel Luft, denn bis zu einem gewissen Punkt dient der Kraftstoff auch zur Innenkühlung des Motors. Wenn man also am Ladedruck "gedreht" hat, kann es sein, daß man es etwas übertrieben hat, denn nun bläst der Lader soviel Luft in den Motor, daß die Einspritzanlage nicht mehr genug Kraftstoff liefern kann, das Gemisch magert ab und der Motor klopft. Dies kann innerhalb kürzester Zeit zu gravierenden Motorschäden führen!!!



Maßnahmen:

Wenn der Motor schon im verhältnismäßig normalen Fahrbetrieb zu klopfen beginnt, kann es am Kraftstoff liegen. Die Oktanzahl ist ein Maß für die Klopffestigkeit des Kraftstoffes, also wie früh oder spät er von selbst zündet. Man sollte also zunächst mal sicherstellen, daß man adäquaten Kraftstoff fährt, Super, also ROZ95, sollte es schon sein. Hat man dies schon oder klopft er gar bei SuperPlus ROZ98, ist der Ladedruck zu hoch und muß, wenn man nicht aufwendigere Maßnahmen zur zusätzlichen Kraftstoffversorgung treffen will, zurückgenommen werden.

Die LH-Jetronik nimmt auf das Signal vom Klopfsensor hin die Zündung um 6° zurück und führt sie dann in 1,5°-Schritten wieder an die Klopfgrenze heran.

Die APC (Ladedruckregelung von Saab) läßt den Lader so lange Druck aufbauen, bis er klopft und bläst dann den Ladedruck ab.

Wenn man auf die APC verzichten will, ist es eine gute Idee, den gesteigerten Ladedruck mit weniger klopffestem Kraftstoff einzustellen bis kurz vor der Klopfgrenze (also einstellen "Probefahrt" wieder einstellen - ...) und dann besseren Kraftstoff zu fahren. Dann klopft bestimmt nichts.





Kleine Motorkunde


Volvo hat netterweise eine ziemlich einfache Methode der Motorenbezeichnung. Nehmen wir einfach mal einen b21et: Das b bezeichnet hierbei einen Benzinmotor. 21 ist der Hubraum, hier mit 2,1ltr und et heißt hier: Einspritzung und Turbo.



Die für uns hier interessanten Motoren sind eigentlich nur drei verschiedene:Der b21et zuerst eingebaut in den Volvo 240 Turbo. Er hatte 2112ccm Hubraum, eine K-Jetronik, keinen LLK, einen ölgekühlten Garret-Lader und 155 PS



Der b23et – meist zu finden in älteren (vor Bj.86) Volvo 7xx. Er hatte dementsprechend 2,3ltr Hubraum, einen LLK, teilweise schon einen öl/wassergekühlten Garret-Lader und je nach Ausführung zwischen 155 bis 182 PS.

Der b230ft – in allen Volvo 7xx und 9xx Turbo nach Bj.87. Er hatte auch 2,3ltr Hubraum, eine LH-Jetronik 2.2 oder 2.4, einen LLK, einen KAT, und einen öl/wassergekühlten Garret oder Mr. Bishi (Mitsubishi) Lader.

Es gibt noch einige Varianten dieser Motoren, aber dies sind die, die man in Deutschland am meisten trifft.

Auch bei den späteren Generationen der Volvomotoren verhält es sich noch so. Die späteren 5 und 6-Zylinder Motoren, bei denen der Block nicht mehr aus Guss sondern aus Alu besteht, heissen Weißblöcke. Die Nomenklatur wurde aber beibehalten:
Der b6254 hat halt: 6 Zylinder, 2,5ltr Hubraum und 4 Ventile pro Zylinder

Tja, einen VolvoTurbo schneller zu machen ist eigentlich kein Problem! Es läuft erst einmal fast immer darauf hinaus, den Ladedruck zu erhöhen. Die meisten VolvoTurbos laufen auf 0,5bar, vertragen tun die aber je nach Ausführung und Baujahr zwischen 0,8 und 1,1 bar! Das heißt: Aus der originalen Leistung von 155 bis etwa 180 PS werden schnell 200 bis 220 PS! Beschränkung ist immer die Klopfgrenze!
Hier ein kleine Aufschlüsselung, geordnet nach Wagentyp und Motor:
Volvo 2xx mit b21et:
Beim alten b21et ist natürlich erst einmal der Einbau eines LLKs (Ladeluftkühler). Das wirkt! Es erhöht den Wirkungsgrad doch deutlich und hilft dem Motor auf unauffällige 170PS ohne weitere Änderungen. Man sollte ihm dann noch eine Nockenwelle vom alten b21a (Vergasermotor) gönnen (am besten mit verstellbarem Nockenwellenrad), den Benzindruck etwas erhöhen (verhindert zu frühes Klopfen) und den Ladedruck auf 0,7-0,9bar erhöhen. Das ganze ergibt dann etwa 220-240PS und diese standfest! Da dieser Motor keine Klopfsensorsteuerung hat sollte man bei Volllast sehr genau auf den Motor hören!!! Bei höheren Drücken soll es Probleme mit gebrochenen Pleuel geben, da diese erst ab 1990 stärker ausgeführt wurden. Aber er geeeeht!!!
Volvo 7xx mit b23et:
Eigentlich ein aufgebohrter b21. Allerdings einer der stabilsten Motoren überhaupt! Die Kurbelwellenlager sind stärker, die Pleuel dicker und geschmiedet. Dieser Motor hält gut bis 1,5bar aus und ist daher die erste Wahl wenn man es richtig übertreiben will! Es empfiehlt sich aber die Originale Einspritzung durch Zusatzdüse zu unterstützen oder gleich eine LH 2.4 nachzurüsten, da die originale K-Jetronik diesen höheren Anforderungen nicht mehr gewachsen ist. Auch hier wirkt eine andere Nockenwelle Wunder (Vergaser oder VX Welle).






Tuning Grundsätze


Blow-off Valve und Wastegate

Wie bereits erklärt, baut der Lader mit zunehmender Motordrehzahl einen immer größeren Ladedruck auf. Dieser darf natürlich nicht ins unermeßliche wachsen, da dies über kurz oder lang den Motor zerstören würde.

Garret LaderAus diesem Grund gibt es das Wastegate. Die komprimierte Luft wirkt auf eine Membran, die über eine Schubstange mit dem sog. "Wastegate" verbunden ist. Überschreitet der Druck auf die Membran ein bestimmten Wert, so wirkt sie auf die Schubstange, welche das Wastegate ( "Abfall-Tor" = Ablaßmöglichkeit für überschüssigen Ladedruck) öffnet. So kann der überschüssige druck entweichen, bis der Druck auf die Membran so weit abgeklungen ist, daß die Schubstange wieder zurück geht und das Wastegate schließt.

Hier läßt sich, in verhältnismäßig engen Grenzen, dafür aber mit recht geringem Aufwand, der Ladedruck erhöhen:

Die Schubstange ist durch ein Gewinde justierbar. Nachdem man einen Sicherungssplint entfernt hat, kann man die Stange durch Drehen etwas kürzen, so daß ein höherer Druck auf die Membran nötig ist, das Wastegate zu schließen. 3 Umdrehungen bringen etwa 0,1bar mehr Ladedruck.



Das Blow-off-Valve (oder Blowjob-Valve) hat die Aufgabe, auf Lastwechsel zu reagieren. Ist man z.B. zügig auf der Landstraße mit vielen Lastwechseln unterwegs und der Lader bläst ein frisches Lüftchen in den Motor, so kann es ja passieren, daß man plötzlich vom Gas gehen muß. Hier kommt es zu einer Art Umkehrung des Turbo-Loch: Der Lader produziert weiterhin Druck, obwohl er längst nicht mehr nötig ist. Um zu verhindern, daß der Lader nun quasi gegen die geschlossene Drosselklappe "anbläst", schnell Drehzahl verliert, die er beim nächsten Beschleunigen erst wieder aufbauen muß (Turbo-Loch), öffnet in diesem Fall das Blow-off-Valve ("Abblas-Ventil"), um den überschüssigen Ladedruck ins freie zu abzulassen. So kann der Lader frei drehen und beim nächsten Beschleunigen wird das bekannte Turbo-Loch deutlich verringert!

Hierfür wurden bei Volvo 2 verschiedene Systeme verbaut:

Bei den früheren 7ern findet man ein sogenanntes CBV (Compressor bypass valve). Dies ist ein System, bei dem die Luft hinter dem Lader, bei geschlossener Drosselklappe, in einem kleinen Schlauchkreislauf zirkuliert und so den Lader nicht bremst. Dieses System ist extern am Laderausgang angebracht, lässt sich somit auch noch bei 2xx Volvos problemlos nachrüsten.

Später findet man dann ein CBV das direkt in den Lader integriert ist, also keine wilden und anfälligen Umluftschläuche mehr. Zu erkennen an dem Zylindrischen Anbauteil direkt am Laderausgang.

Bei hochaufgeladenen Motoren (z.B: Rallyfahrzeuge) kann man beim Gas wegnehmen auch oft das Pfeifen des BOV hören, da dort die Luft nicht am Lader vorbei geführt wird, sondern direkt in den Motorraum abgeblasen.






VolvoTurbos schneller machen





Lader gifTja, einen VolvoTurbo schneller zu machen ist eigentlich kein Problem! Es läuft erst einmal fast immer darauf hinaus, den Ladedruck zu erhöhen. Die meisten VolvoTurbos laufen auf 0,5bar, vertragen tun die aber je nach Ausführung und Baujahr zwischen 0,8 und 1,1 bar! Das heißt: Aus der originalen Leistung von 155 bis etwa 180 PS werden schnell 200 bis 220 PS! Beschränkung ist immer die Klopfgrenze!
Hier ein kleine Aufschlüsselung, geordnet nach Wagentyp und Motor:
Volvo 2xx mit b21et:
Beim alten b21et ist natürlich erst einmal der Einbau eines LLKs (Ladeluftkühler). Das wirkt! Es erhöht den Wirkungsgrad doch deutlich und hilft dem Motor auf unauffällige 185PS. Man sollte ihm dann noch eine Nockenwelle vom alten b21a (Vergasermotor) gönnen, den Benzindruck etwas erhöhen (verhindert zu frühes Klopfen) und den Ladedruck auf 0,7-0,9bar erhöhen. Das ganze ergibt dann etwa 220-240PS und diese standfest! Da dieser Motor keine Klopfsensorsteuerung hat sollte man bei Vollast sehr genau auf den Motor hören!!! Aber er geeeeht!!!
Volvo 7xx mit b23et:
Eigentlich ein aufgebohrter b21. Allerdings einer der stabilsten Motoren überhaupt! Die Kurbelwellenlager sind stärker, die Pleuel dicker und geschmiedet. Dieser Motor hält gut bis 1,5bar aus und ist daher die erste Wahl wenn man es richtig übertreiben will! Es empfiehlt sich aber die originale Einspritzung durch Zusatzdüse zu unterstützen oder gleich eine LH 2.4 nachzurüsten, da die originale K-Jetronik diesen höheren Anforderungen nicht mehr gewachsen ist. Auch hier wirkt eine andere Nockenwelle Wunder (Vergaser oder VX Welle). Einige hatten dann auch eine Motronik, die sich gut beeinflussen läßt. In deren Steuerteil (im rechten Beifahrerfußraum) gibt es ein Potentiometer mit 8 Stellungen: Hier läßt sich die Einspritzung in gewissen Grenzen auch beeinflussen (Tabelle siehe unten).
Volvo 7xx und 9xx mit b230ft:
Bei den ersten Versionen sollte man nicht ohne zusätzliche Maßnahmen den Ladedruck über 0,8bar regeln. Es besteht die Gefahr des Abmagerns und dann passiert es schnell mal, daß eines der Pleuel sich seitlich aus dem Motorblock davon macht! Manche Älteren 7er haben noch den b230et mit Motronik. Bei deren Steuerteil im rechten Fußraum gibt es ein Potentiometer mit 8 Stellungen: Hier läßt sich die Einspritzung in gewissen Grenzen auch beeinflussen (Tabelle siehe unten). Bei den späteren Modellen wurde die 2.4 LH-Jetronik verbaut. Diese ist einfach zu erkennen: Sie hat einen Diagnosestecker im Motorraum, an dem man auch eventuelle Fehlercodes auslesen kann. Für diese gibt es auch ganz gute Tuningchips. Diese Chips verändern die Programmierung und lassen eine stärkere Volllastanreicherung zu und somit meist einen höheren Ladedruck.

Ladeluftkühler:
Den gab/gibt es original von Volvo als Nachrüstung für den b21et. Alle späteren Versionen hatten ihn serienmäßig.
Turbo+ Kit:
Auch ein originales Nachrüstteil, daß den Ladedruck über 4200Upm von 0,5bar auf 0,7bar anhob. Nett, läßt sich aber mit eigenen Mitteln und ohne große Kosten selber bauen.
Turbo++ Kit:
Gab es auch original. Hob den Ladedruck für 30sec auf 0,9bar an. Sind mir aber leider keine weiteren Informationen drüber bekannt. Dieses Kit wurde 1990 in die 7er Sonderserie "Sports Edition" eingebaut, bei der es laut Insidern aber falsch verdrahtet war und somit nicht richtig funktionierte.
Nockenwelle:
Für alle Turbos empfiehlt sich eigentlich immer eine Vergaserwelle. Bein den älteren Kat-losen Motoren kann man das auch gut genießen. Bei den Kat-Motoren ist dann allerdings das Problem, daß sie meist die AU nicht mehr schaffen oder es gar keine Vergasernocke gibt. Aber es gibt ja glücklicherweise in Schweden und USA sehr hilfreiche Tuner die einem auch mit diesem Problem helfen können.
Ladedruckerhöhung:
Grundsätzlich the "way to go" bei einer TurboMaschine! Es gibt eigentlich zwei Methoden den Ladedruck zu erhöhen: Man sagt dem Wastegate einfach es wäre ein geringerer Druck vorhanden. Mal, indem man ein Zusatzventil in die Leitung vom Lader zum Wastegate einsetzt, daß erst bei mehr als 0,5bar öffnet (siehe Link). Oder Man benutzt einen sogenannten Bleeder. In diesem Fall wird die eben beschriebene Leitung angezapft und gaukelt somit auch dem Wastegate einen geringeren Druck vor. Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile.


Zusatzventil
Zusatzventil: Geschlossener Kreislauf, es wird kein Druck "verschenkt".
Aber: Schwieriger zu bauen und abzustimmen.












Bleedvalve

Bleedvalve: Einfacher aufzubauen und abzustimmen. Aber: Es wird etwas Luft vom Lader abgeblasen und somit verschenkt.












Ganz wichtig bei allen Operationen die den Ladedruck betreffen ist: Man sollte in eine vernünftige Ladedruckanzeige investieren!!! Es gibt da ’ne Menge Möglichkeiten, aber das originale Instrument ist halt nur ein Schätzeisen und nicht wirklich geeignet den korrekten Ladedruck anzuzeigen.

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Man kann es schön anbringen oder etwas einfacher.








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LH 2.2 1Einige ältere 740 TIC mit b230et und Motronik haben ein besonderes Steuerteil für die Einspritzung. Leider läßt sich dieses erst erkennen, nachdem man es geöffnet hat. Dies ist allerdings mit 4 Metallaschen eher einfach. Der Witz an diesem Steuerteil ist, daß man einige Parameter der Motorsteuerung einfach mit einem 8 Stellungsschalter beeinflussen kann. Hiermit kann man sich meist einen speziellen Chip sparen! Die Positionen stehen unten in der Tabelle.




LH 2.2 2



Einstelltabelle für die LH-Jetronik 2.2

POSITION   BENZINMENGE     ZÜNDUNG

0               0                      0

1               +2-4%              0

2               +4-7%              0

3               -2-4%               0

4               0                      -2-4 Grad

5               +2-4%              -2-4 Grad

6               +4-7%              -2-4 Grad

7               -2-4%               -2-4 Grad
   


ABER ACHTUNG !!!
Nicht vergessen: Viele dieser Umbaumassnamen lassen die Betriebserlaubnis erlöschen, und sind natürlich nur auf eigene Gefahr durchzuführen!