Fab176

@Majestyturbo: Ja, das ist Johans Handy Ich meine auch gehört / gelesen zu haben, dass einige Turbos ab Werk jetzt mit dem Drehzahlsensor ausgestattet sind - soweit ich weiß, auchnicht nur die Holsets. Aber mir fehlen dafür momentan die Belege...

@mr. mehr Power: Der Turbo kostet so wie auf den Bildern (also inkl. el. Aktuator) bei JD als Ersatzteil rund 2500 Euro. Diesen Preis hab ich aber nicht bezahlen müssen. Die effektive Leistungsfähigkeit wird sich zeigen, wenn der Turbo an meinem Motor läuft; durchkalkuliert und geschätzt liegen wir bei (auf jeden Fall) über 300 PS, ggf. an die 350 PS heran. Ansprechverhalten lässt sich nur mutmaßen, da alle bisherigen Daten basierend auf dem Motor von JD sind - d.h. 4.5 l Hubraum und nicht 2 l Aber vorsichtig geschätzt sollte der Turbo nur wenig langsamer als ein GTB2260VK ansprechen, wobei das auch vom Setup des restlichen Motors abhängt - daher auch die größeren Ventile, der größere Ventilhub, die optimierten Kanäle usw.

V-Band ist bei diesem Turbo die Art des Anschlusses am Turbinengehäuse. Es werden dabei 2 Flansche mit einer Art Ring/Wulst am Ende gegeneinander gesetzt und dann mit einer Schelle zusammen gehalten, die im Querschnitt ein V-Profil hat. Google mal nach "V-Band" oder schau mal hier:

V-Band Schellen der neuen Generation - TurboZentrum Berlin - PresseBox

Gruß,

Fabian

MajestyTurbo

Weil mir grad langweilig ist, hab ich mal ein bißchen für Dich gerechnet.

Nehmen wir an, Du strebst eine Leistung von rd. 350PS an.
Nehmen wir außerdem an, Dein Lambda soll bei 20:1 liegen um nicht ganz im Ruß zu ersticken. (Ideal wäre 22:1, aber das würde noch weniger klappen, mehr dazu weiter unten)

Dann brauchst Du für eine saubere Verbrennung rd. 44lb/min Volumenstrom die der Verdichter fördern muß.

Errechnet folgendermaßen:

Wa= (hp*A/F*BSFC/60)

Wa= Notwendiger Volumenstrom
hp= Zielleistung
A/F= Lambda
BSFC= spezifischer Verbrauch (~0.38 beim Diesel) geteilt durch 60 um von Stunden auf Minuten umzurechnen.

Wa= (350*20*0.38/60)

44.3lb/min

Am 2.0L Motor ergibt sich daraus folgender notwendiger Ladedruck:

MapReq= Wa*R*(460+Tm) / Ve*N/2*Vd

MapReq = Notwendiger Ladedruck
Wa= siehe oben
R = Gaskonstante (639.6)
Tm = max. Ansauglufttemperatur in Fahrenheit (120F= 49°Celcius)
460= Rechenkonstante
Ve = Volumetrische Effizienz (0.9
N = Nenndrehzahl bei der die Leistung anliegen soll (Ich nehme mal 4500rpm)
Vd= Hubraum in Cubic Inch ( Liter auf CI= *61, also bei 2.0L =122)

Also: 44*639.6*580 / 0.98*2250*122 =

60.7psi (4.12bar)

Davon muß noch der Umgebungsdruck abgezogen werden, 14.7psi =

46psi (3.13bar)

Wir haben nun also 2 Grundsätzliche Werte:

44.3lb/min Volumenstrom und
3.13bar Ladedruck

Nun müssen wir noch den Druckverlust zwischen Verdichterausgang und ansaugbrücke mitrechnen, je nach Verrohrung, Ladeluftkühler, Engstellen usw kann dieser zwischen 1 und 4 psi betragen.
Nehemen wir nen Mittelwert von 2psi (0.14bar)

Diesen Druckverlust muß man nun beim Ladedruck dazurechnen

46psi+2psi= 48psi

48psi = 3.26bar gerundet

Nun brauchen wir das Druckverhältnis zwischen Verdichtereingang und Ausgang.
Dazu muß man eventuelle Ansaugverluste durch Filter/Verrohrung usw miteinbeziehen.
Als Richtwert nehmen wir 1psi (0.07bar) als Ansaugverlust.

Der Umgebungsdruck auf Seehöhe beträgt 14,7psi (knapp 1bar)
Davon ziehen wir den Druckverlust ab.

14.7-1

13.7psi (0.93bar)

Nun können wir das Druckverhältnis ausrechnen.

Eingangsdruck 13.7psi
max. Ladedruck 48psi

48/13.7 = 3.5

Das heißt das Druckverhältnis beträgt 3.5


So, nun zu der praktischen Anwendung im Vergleich zu einem Compressomap.

Da ich für den S200V keine habe, hab ich mir Garrett Maps rausgesucht die zumindest annähernd in die Richtung gehen.

Das Problem am Verdichter des S200V ist das sehr, sehr niedrige Trim.

Das Trim gibt Aufschluß über das max. Fördervolumen und Druckverhältnis, je HÖHER das Trim, desto höher der Flow, aber desto früher die Pumpgrenze im unteren Drehzahlbereich. Umgekehrt heißt das, je NIEDRIGER der Trim, desto weniger max. Flow, aber besseres Pumpverhalten.

Dein S200V hat am Verdichter ein Trim von nur 41.6

Gerechnet:
Trim= Inducer²/Exducer²

44.4²/69² = 41.6

(Zum Vergleich, der GTB2260VK hat bei 60mm Exducer einen 44.5mm Inducer [Trim55], der GT2359V hat identisch zum S200V einen 44.4mm Inducer bei 59.4mm Exducer[Trim56])

Schauen wir uns also mal ein Compressormap eines GT2871R mit Trim 56 und einen mit Trim 48 an:

Hier der Trim 56



Und hier der 48er



Wie Du siehst, nimmt bei identischem Exducerdurchmesser des Verdichters das maximale Fördervolumen ab, je niedriger der Trim wird.

Die untere Linie der Compressormaps zeigt das Fördervolumen, die linke Linie das Druckverhältnis.

Und trotz dem, das beide Verdichter etwas größer sind, als der des S200V UND das Trim höher ist, sind beide WEIT entfernt von den Werten die Du benötigst....
Daher hab ich auch schon mal das Lambda etwas niedriger gerechnet, und die Ansaugtemperatur etwas abgesenkt um dem ganzen zumindest ein bißchen näher zu kommen, allerdings hilfts alles nix.

Beim Trim48 GT2871R bist Du mit rd. 33lb/min Fördervolumen bereits außerhalb des idealen Verdichterkennfeldes und ein Druckverhältnis von 3.5 schafft der gar nicht, bei 2.75 ist die Grenze des sinnvollen erreicht.

Zum Vergleich mit der Serienapplikation des S200V

Motor 4.5L, Leistung 188PS bei 2400rpm,

ergibt ein maximales Fördervolumen von nur 26.2lb/min, also rund 18lb/min weniger als was Du brauchst.

Der Notwendige Ladedruck liegt hier bei nur rd. 1 bar statt über 3bar die Du brauchen würdest, das max. Druckverhältnis bei nur rund 1.3 statt der 3.5 die Du brauchen würdest....

Lg, Alex

Fab176

Danke für die umfangreiche Rechnung! Ich werde das ganze mal an Ruben weiterleiten; irgendwas müssen sich er und Johan ja bei der Auswahl des Turbos gedacht haben Eines der Hauptprobleme ist ja tatsächlich der recht kleine Hubraum meines Motors; vielleicht ist der S200V am Ende doch besser auf dem 3.0er aufgehoben

MajestyTurbo

Die wußten ja vorher dir Durchmesser der Räder gar nicht, oder?

Die Turbine selbst würde von den Abmessungen her wohl ganz gut passen, allerdings ohne das min/max A/R des Turbinengehäuses zu wissen kann ich da auch komplett daneben liegen.
Das Trim der Turbine ist zumindest nicht ganz so weit weg vom Schuß, zum Vergleich:

GTB2260VK Trim Turbine = 81
GT2359V Trim Turbine = 83
GT1749VB Trim Turbine = 75
S200V Trim Turbine = 70

Wobei wie gesagt, ohne das A/R des Turbinengehäuses zu wissen, lassen diese Daten höchstens tendenzielle Schätzungen zu.

Auch hier gilt, je HÖHER das Trim, desto mehr Flow aber schlechteres Ansprechverhalten und umgekehrt.
Das niedrige Trim der S200V Turbine könnte also dem Ansprechverhalten an dem kleinen Hubraum durchaus förderlich sein, wenn das Abgasgehäuse die "passende" A/R hat.

Die TurbinenaustrittsFLÄCHE des S200V ist außerdem mehr als doppelt so groß als die des Standard GT1749VB

GT1749VB = 1104mm²
S200V = 2463mm² (= +123% zum VB)

VerdichtereintrittsFLÄCHE
GT1749VB = 1040mm²
S200V = 1555mm² (= +50% zum VB)

Hier sieht man, das Verdichter und Turbinenaustritt beim VB ziemlich nahe beieinander liegen, beim S200V aber eine große Spreizung haben.

Nimmt man nun die Verdichterauslassflächen sieht es ähnlich aus.

GT1749VB = 1885mm²
S200V = 3739mm² (+98% zum VB)

Turbineneinlassflächen:

GT1749VB = 1458mm²
S200V = 3526mm² (+142% zum VB)

Wie gesagt, letztgenannte Zahlen sind keine gültigen Berechnungen um die Kompatibilität eines Turbos zu erruieren, aber sie geben ungefähre Richtungen vor.

Lg, Alex

Fab176

Ruben hat zumindest die groben Daten zu den Rädern gehabt - sonst wäre das ja ein sehr gewagter Vorstoß gewesen Zur A/R der Turbine kann ich aktuell nichts sagen, vielleicht kann man die Daten noch irgendwo auftreiben.

Fab176

WIr haben uns den Turbo jetzt mal genauer angeschaut; insbesondere den ab Werk verbauten Turbo-Drehzahlsensor. Dabei handelt es sich wohl um einen VR-Sensor (variable reluctance sensor), der pro voller Umdrehung einen Impuls sendet. Diesen Wert würde ichnatürlich liebend gerne angezeigt bekommen, idealerweise in einem analogen Anzeigeinstrument. Aber zum einen habe ich noch keinen Drehzahlmesser bis 200.000 rpm gefunden (wobei die Skala bzw. das Ziffernblatt nicht das Problem wären) und zum anderen weiß ich mangels Elektronikkenntnis nicht, ob das Signal irgendwie mpduliert werden muss.

Vielleicht hat ja hier jemand einen zündende Idee? Ich könnte auch mit einer digitalen Anzeige leben, wenn sie klein und handlich ist, so dass sie z.B. in die Blinddeckel für die Sitzheizungsschalter gesteckt werden könnte.

Gruß,

Fabian

1,6SR

Guck doch mal mit dem Multimeter, was das Teil ausgibt oder wie auch immer. Dann kannst du dir eine Schaltung bauen und z.B. mit einem Digitalpanel visualisieren.

Fab176

Nachgeschaut wurde schon - bei mir hakt es bei dem Stichpunkt "Schaltung bauen" Ich hab davon tatsächlich Null Ahnung und bin da auf fremde Hilfe angewiesen

1,6SR

DAnn sach mal an was der Sensor ausgibt

Muntafu

Von Garrett gibts doch die Anzeigen für die Laderdrehzahl.

Mfg

Fab176

Die Anzeige von Garrett misst die Anzahl der Impule pro Blatt am Verdichterrad; die Anzahl kann per DIP-Schalter an der Anzeige eingestellt werden. Ich bezweifel, dass ich dort ein Verdichterrad mit nur einem Blatt einstellen kann Abgesehen davon habe ich bisher nur die Garrett-Sensoren einzeln gesehen, nicht aber die Anzeige.

Die ausgeworfenen Werte des vorhandenen Sensors werde ich morgen in Erfahrung bringen.

Fab176

Noch nix neues zum Sensor, aber kommt noch...

Zum Turbo: wir haben eine compressor map dazu ausgegraben. Demnach ist der Turbo im unveränderten Zustand für lockere 250 PS gut. Nicht überragend, aber es würde die Leistung sehr früh anliegen. Aber das ist nicht das Ziel, daher werde ich über den gleichen Burschen, der den Turbo besorgt hat, ein anderes Verdichterrad bekommen. Das wird dann an den Turbo angepasst und dürfte dann auch für die geplanten Leistungsdaten passen.

klinge

Klingt erstmal gewagt u nicht ganz billig!

Muntafu

Was ist aber dann an dem Lader besser als wie z.b. dem GTB2260VK der für fast 300PS reicht und der ein recht kleineres Verdichterrad hat?
Weil dann hättest gleich ein GTB2260VK nehmen können und ein größeres Verdichterrad drauf machen lassen.
Stell das Compressor Map doch mal hier rein. Würde mich auch interessieren wie das aussieht.

Mfg

MajestyTurbo

Der GTB2260VK ist für die geplante Leistung zu klein.

Vor allem die Turbine ist hier begrenzend, ein größeres Verdichterrad mit der GTB22 Turbine würde hier also nur sehr wenig bringen.

Beim S200V ist es eher umgekehrt, die Turbine ist verjältnismäßig groß, der Verdichter aber wiederum recht klein. Deher funktioniert das Upgrade auf einen größeren Verdichter in dem Fall recht gut.

Compressor Map wird Dir von VNT Ladern keiner Online stellen, an die ranzukommen ist schon schwer genug, da diese meißt unter Verschluß gehalten werden und nur "unter der Hand" ausnahmsweise weitergegeben werden. Die Online zu stellen wäre keine gute Idee ;-)

Lg, Alex

Muntafu

Was soll denn da so geheim daran sein. Versteh die nicht, immer diese Geheim tuerrei. Jeder meint er erfindet das Rad neu.
Ok ja das mit der Turbinengröße habe ich gelesen. Dann wird der doch eher schlecht ansprechen mit dem großen Turbinenrad. Gerade von der bewegenden Masse die angetrieben werden muss. Zudem ja das Verdichterrad mit 69mm Exducer Durchmesser auch recht groß ist und sicher einige gedanken vergehen bis der in Schwung kommt.

Mfg

MajestyTurbo

Das ist nunmal Herstellerpolitik, leider.

Mir wäre es auch lieber wenn man alle Daten einfach so bekommen würde....

Das der Lader nicht bei 1500U/min vollen Druck liefert, ist dem Fabian denk ich mal wohl bewußt, um den "Schaden" zu begrenzen wurden jedoch einige innermotorische Maßnahmen ergriffen um die volumetrische Effizienz zu verbessern. (Kopfbearbeitung, größere Ventile, Stoßaufladungskrümmer für das Twin Entry Turbinengehäuse usw...)

Lg, Alex

Fab176

So, dann will ich auch mal wieder antworten:

@klinge: Ist gar nicht so gewagt und vor allem auch nicht wirklich Neuland. "Billig" geht in Sachen Leistungssteigerung auch nicht, wenn man es ordentlich haben will.

@Muntafu: Majestyturbo hat im Grunde schon alles beantwortet. Der GTB2260VK hat ein zu kleines Turbinengehäuse für die Zielleistung. Die trägen Massen des größeren Turbos sind natürlich bekannt, deswegen wurden so Maßnahmen wie größere Ventile, bearbeitete Kanäle, erhöhter Ventilhub, Stoßaufladungskrümmer usw. gemacht.

@Majestyturbo: Ich meine, dass der S200V gar kein twin scroll Turbinengehäuse hat

Als Alternative für das compressor wheel haben wir eines von einem S200 von einem OM906LA in 77/52mm. Aber das ist eigentlich zu groß und würde die Kiste recht träge machen. Würde gut auf einen R5 oder V6 TDI passen, aber bei 2 Litern ist das too much. Daher wird gegenwärtig noch der Teilekatalog gewälzt und ein 70/50er rausgesucht. Aus dem Bereich S200 und EFR gibt es da hoffentlich etwas...

Jonsman

kann man einen 2WD eigentlich auf 4Motion umbauen, oder kauft man sich da lieber gleich einen ?

TDI-GTI-4-Motion

Kauf dir einen, is billiger am Ende.