Der Turbothread
Der Turbothread (Stand 15. August 2011)
Vorab Infos:
Viele denken bestimmt schon seit einiger Zeit daran in ihren Honda einen Turbo einzubauen. Doch hier in Deutschland schrecken besonders zwei Dinge immer noch sehr ab. Zum einen haben wir unseren lieben TÜV und zum anderen sind die Informationen rund um Turbohondas in deutsch sehr sehr spärlich gesät.
Wer sich also weiterbilden möchte und einen Turboumbau plant, wird erstmal von unzähligen Threads auf Honda-Tech.com, D-Series.org, Homemadeturbo.com usw. erschlagen. Zum Anderen sind komplexe Technikdiskussionen in englisch auch nicht jeder Manns Sache. Wenn man dann ganz viel gelesen hat kommt das nächste Problem: Was ist jetzt wahr und was nur Halbwissen? Dazu muss man dann noch tiefer in die Materie um zu verstehen wie ein Turbo funktioniert, was er tut, wie sich die komprimierte Luft verhält, was die Kennzahlen von einem Turbo zu bedeuten haben und Vieles mehr.
Da ich diesen Vorgang schon teilweise hinter mir habe, dachte ich mir: Wieso diese Informationen nicht mit anderen Leuten teilen. Ich selber kann überprüfen ob ich alles richtig verstanden habe und Dinge, die ich selber noch nicht so richtig kapiert habe, noch mal nachlesen. Da ich mich hauptsächlich mit dem Turbo beim D Motor beschäftigt habe werdet ihr die meisten Infos zum D15/D16 finden. Die Grundlagen unterscheiden sich aber nicht dramatisch vom B Motor. Sobald ich auf dem Gebiet auch mehr Informationen habe werde ich diese ergänzen. Ich greife auch gerne auf eure Erfahrungen zurück.
Ich hoffe also ich kann mit diesem Thread die ein oder andere Lücke füllen und sogar einige zum Turboumbau ermutigen.
Diskussionsthread zu diesem Thema:
Der Turbothread - Q&A, Diskussion, Verbesserungsvorschläge
Bitte alle Fragen, Anregungen, Diskussionen, Hinweise, Verbesserungen usw. in den Diskussionsthread schreiben. Ich möchte diesen Thread hier sauber halten und hoffe ein Mod kann ihn Sticky machen
Status:
Einleitung
Grobes Inhaltsverzeichnis erstellt
1. Entwurf - Motor
1. Entwurf - Turbo
Inhalt
1. Turbo Grundlagen
2. Vorüberlegungen & Ziele setzen
3. Turbo-Kit kaufen oder selber zusammenstellen?
3.1 NoName- vs. Markenteile!
4. Der Turboumbau
4.1 Motor
4.2 Turbolader
4.3 Krümmer
4.4 Benzinzufuhr
4.5 Ladeluftkühler
4.6 Abgasanlage
4.7 Elektronik
4.8 Steuergerät
4.9 Wastegate
4.10 Blow Off Valve (BOV)
4.11 Ölleitungen
4.12 Ölkühler
4.13 Motorkühlung
4.14 Ladedruckregler / Boost Controller
4.15 Zündung
4.16 Positive Kurbelwellengehäuse Entlüftung / PCV
4.17 Servolenkung und Klimaanlage
4.18 Antriebsstrang
4.19 Kupplung
4.19 Sonstiges
5. Zusätzliche Dinge
5.1 Bremsen
5.2 Anzeigen
5.3 Reifen
5.4 Fahrwerk
5.5 Turbo Timer
6. Abstimmung
6.1 Was benötige ich?
6.2 Prüfststand oder auf der Straße?
6.3 Luft/Benzin Gemisch
6.4 Zündung einstellen
6.5 Basemap
6.6
7. TÜV
7.1 Was ist zu beachten
7.2 Was kostet das?
8. Links
8.1 Infos
8.2 Shops
8.3 Zoll
8.4 Sonstiges
9. Übersetzungen
1. Turbo Grundlagen
Auf dem Schema oben könnt ihr sehr gut sehen wie eine Turboaufladung funktioniert. Der originale Honda Krümmer wird ersetzt durch einen Turbokrümmer. Am Ende dieses Krümmers sitzt der Turbo. Durch unsere Abgase angetrieben, wird im Turbo Luft angesaugt und komprimiert. Durch dieses Komprimierung erhitzt sich die Luft und wird daher durch den Ladeluftkühler wieder abgekühlt. Nach dem Ladeluftkühler wird die komprimierte und gekühlte Luft in den Motor gedrückt.
Auf dem Schema fehlen leider das externe Wastegate und das Blow Off Valve. Das externe Wastegate sitzt am Krümmer und sorgt dafür, dass der Druck nicht zu hoch wird, indem es überschüssigen Druck entweichen lässt.Wie im Schema zu sehen verfügen einige Turbos über ein internes Wastegate, welches die gleiche Aufgabe erfüllt.
Das Blow Off Valve sitzt meist auf dem Stück zwischen Drosselklappe und Ladeluftkühler. Es hat die Überlebenswichtige Aufgabe, den Druck abzulassen der entsteht wenn wir vom Gas gehen und sich die Drosselklappe schließt. Der Turbo würde also Luft gegen die geschlossene Drosselklappe drücken und durch den Rückstau können Schäden am Turbo auftreten, da die Schaufelräder und Lager viel stärker belastet werden.
Warum ist also kühle Luft besser?
Warme Luft dehnt sich aus. Nimmt also mehr Raum ein in unserer Brennkammer. Das heißt im Umkehrschluss das wir mehr kühle Luft in den Brennraum bekommen als warme Luft, denn kalte Luft nimmt weniger Raum ein.
Mehr Luft = mehr Benzin nötig = stärkere Verbrennung = mehr Leistung (juhu das wollen wir ja!)
2. Vorüberlegungen & Ziele setzen
Als erstes sollte man wissen worauf man sich einlässt. Ein Turboumbau bei einem Auto, welches nicht für einen Turbo vorgesehen wurde ist für die meisten nicht mal so eben nebenbei gemacht und die wenigsten Teile passen Plug and Play. Eine andere Sache ist es natürlich wenn man den Turboeinbau bei einem Tuner machen lässt. Der Tuner kennt sich mit allen Sachen aus und man muss sich selber keinen Kopf machen über Kompatibilität von Teilen und den Zusammenbau. Eigentlich bräuchtest du dann hier auch nicht weiterlesen. Wenn du dich aber trotzdem für die Einzelheiten eines Turboumbaus interessierst darfst du natürlich trotzdem weiter lesen
Für alle die den Einbau selber vor haben. Jetzt wird es langsam interessant:
Wir haben verstanden was ein Turbo macht. Wir haben uns Videos auf YouTube angeschaut mit 5000 Bi-Turbo-PS Civics und feuchte Augen bekommen. Jetzt seid ihr bestimmt schon heiß in die Shops zu gehen und wild irgendwelche Teile zu kaufen. Doch gerade beim Turbo ist die Planung und Zielsetzung extrem wichtig. Denn wer wild Teile zusammenwürfelt steht am Ende da und wundert sich, dass entweder das Ding nicht läuft, es sich nicht abstimmen lässt oder nach kurzer Zeit irgendwas kaputt geht. Das wird dann groß in Foren berichtet, wie unzuverlässig ein Turbo Honda doch ist und das alles was selbst gemacht wurde gar nicht gehen kann.
Versteht mich nicht falsch. Ich habe großen Respekt vor den diversen Tunern die hier im Forum unterwegs sind und eure Autos auf Turbo umbauen. Die meisten haben viel Erfahrung, kennen sich sehr gut aus und liefern top Arbeit ab. Doch kann sich nicht jeder so einen Umbau von einem Tuner leisten. Es gibt dann noch die anderen Verrückten (wie mich) die einfach selber am Auto schrauben wollen und das Ding zum laufen bekommen wollen und dieses „Ich habe fertig“ Gefühl brauchen. Aber Kommen wir nun zum Wesentlichen. Der Planung und Zielsetzung.
Jeder muss hier sein eigenes Ziel festlegen. Es gibt verschiedene Ansätze:
Ich will eine bestimmte Zeit auf der 1/4 Meile fahren;
Ich habe ein bestimmtes Budget;
Ich will eine bestimmte Zahl an PS erreichen
Wenn ich also mein Ziel festgesetzt habe schaue ich welche Voraussetzungen habe ich:
Dafür eignet sich am Anfang ein Kompressionstest, um zu schauen in welchem Zustand sich der Motor befindet. Sind die Werte schlecht, sollte man davon absehen einen Turbo einzubauen und den Motor wieder herrichten oder einen anderen einbauen. Wenn ihr schon irgendwelche Probleme mit dem Auto habt. Behebt sie vorher! Nein kaputte Achsgummis werden nicht besser mit 300 PS. Alte abgefahrene Reifen kleben bei 250 NM auch nicht besser am Asphalt. Und die kaputte Zylinderkopfdichtung freut sich nicht über die neuen 1,5 Bar mehr Arbeit.
Bei der Zielsetzung sollte man nicht ausser Acht lassen, dass wir nur Frontkratzer fahren. Man sollte also im Hinterkopf haben, dass mehr als 300 PS schwierig auf die Straße zu bekommen sind und mehr PS auch mehr Spritverbrauch bedeutet. Sowie der ganze Verschleiß steigt. Ölwechsel sollten öfter gemacht werden. Es darf dann auch schon etwas besseres als 10W40 aus dem Baumarkt sein. Die Reifen, sowie das Fahrwerk müssen einiges mehr mitmachen. Bedenkt auch, dass irgendwann der Motor verändert werden muss um die Power zu verarbeiten. Beim D Motor kann man bis ca. 250 PS gehen. Spätestens ab dieser Grenze sollten die Strohhalm-Pleuel und Kolben gegen etwas Anderes getauscht werden.
3. Turbo-Kit kaufen oder selber zusammenstellen? NoName vs. Marke!
Die Vorteile liegen auf der Hand: Bei einem fertigen Turbokit habt ihr Teile die an euer Auto passen, für euer Auto gemacht wurden und zusammen passen. Meist habt ihr auch noch eine Einbauanleitung mit dabei. Leider sind nicht immer die besten Komponenten in einem Kit.
Wenn man also weiß was man braucht und nicht gerade ein knaller Angebot hat für ein gutes Turbokit, würde ich das selber Zusammenstellen immer vorziehen. Man hat einfach den Vorteil, dass man gezielt die Teile kaufen kann bei denen Qualität wichtig ist somit in der Lage ist sein Projekt besser nach den eigenen Wünschen aufzubauen.
Günstige Turbokits haben zwar oft ein, zwei Eyecatcher, aber die Kleinteile sind von minderer Qualität. Allerdings, wenn das Paket sehr günstig ist, kann es sich trotzdem lohnen: Einfach die Teile austauschen die Müll sind.
Für den D Motor gibt es ein paar Marken-Turbokits mit denen gute Erfahrungen gemacht wurden:
Rev Hard
Greddy
Drag
(Details und B/H/K/F Motoren folgen)
3.1 NoName- vs. Markenteile
Wie immer lautet die erste Regel: You get what you pay for
Es gibt einige Teile bei denen nicht zwangsläufig ein toller Name drauf stehen muss. Bei den NoName Teilen hat man aber leider oft das Problem der 50/50 Chance. Bei einem hält der 150 Dollar Ebay-Turbo seit 30.000 KM beim andern überlebt er nicht mal die Abstimmung. Und wenn mal was kaputt geht, bekommt man für die meisten NoName Teile auch keine Ersatzteile oder Reparatursets. Das wird dann nur dadurch aufgewogen, dass man sich für das vorher gesparte Geld halt locker noch ein Ebay Teil kaufen kann und es so lange benutzt wie es halt hält. Welchen Weg ihr dabei wählt ist euch und eurem Budget überlassen.
Ich werde bei jeder Komponente, die ich bespreche, etwas zum Marken und NoName Produkt aufführen und sagen was zu beachten ist.
4. Der Turboumbau
4.1 Motor
D15/D16
Die D Serie Motoren eignen sich besonders gut zum Turboaufbau. Am Besten der D16Z6, denn er hat die stabilsten Pleuel der D-Serie, eine relativ geringe Verdichtung von 9,4:1 und seine 143 NM liegen schon recht früh an. Die Pleuel sind gut bis 220-240 PS. Eine wasserdichte Aussage kann nicht gemacht werden, da man im Motor nicht drin steck, aber bei D-Series.org fahren viele ihren Stock D16Z6 bis ca. 200-220 WHP welches ca. 240 PS entspricht. Darüber sollte aufgerüstet werden:
Pleuel: zBs. Eagle-H-Beam Rods
Kolben: zBs. Suzuki Vitara Kolben
Kolbenbolzen: zBs. ARP Schrauben
Kopfschrauben: zBs. ARP Zylinderkopfschrauben
folgt...
Ein so aufgebauter Motor hält schon mehr aus. Die PS Zahl variiert, je nach Tuner und verbauten Teilen. Mit den oben genannten Komponenten werden in den USA problemlos 350 WHP gefahren.
B16/B18
Die B Serie hat den Nachteil, dass durch ihre höher Verdichtung (zwischen 10,1:1 und 11,1:1) ein exakteres Tuning nötig ist, da es sonst zu Motorschäden führen kann. Es gibt auch Probleme mit dem Vtec und der Turboaufladung. Durch die Überlappung der Öffnungszeiten der Ventile können heiße Abgase wieder in den Zylinder gelangen. Das wollen wir natürlich nicht. Denn wenn es zu heiß wird im Brennraum kann es zu Explosionen kommen. Und Explosionen sind der Feind eines jeden Motors! Also werden bei den B Motoren oftmals einstellbare Nockenwellen benutzt um dieses Problem zu beheben.
Von Vorteil ist natürlich, dass man den stärkeren Motor als Basis hat. Die Stock B16/B18 Motoren liefern durch ihre höhere Verdichtung eine höhere PS Zahl bei weniger Boost. Allerdings sind auch die Teile oft teurer als für den D Motor. Stock B16/B18 Motoren werden bis ca. 300 PS gefahren.
Pleuel: zBs. Golden Eagle
Kolben: zBs. JE Pistons
folgt...
- Die anderen Motoren folgen bald -
Allgemein gültig für alle Honda Motoren:
Wer mehr Leistung möchte, muss Block und Kopf noch weiter anpassen:
Aufweiten und Anpassen der Ein- und Auslasskanäle am Zylinderkopf.
Größere Drosselklappe
Größere Ansaugbrücke
Edelstahlventile
Turbo Nockenwellen
Verdichtung auf 9,0:1 reduzieren
Finger weg von diesen Platten um die Verdichtung zu reduzieren!
Ein weit verbreiteter Irrglaube ist auch, dass der Ladedruck den Motor kaputt macht. Das stimmt nicht, denn nur mehr PS bereiten dem Motor Probleme, da die Belastung für den Motor steigt!
4.2 Turbolader
Was ist der Trim?
Trim ist ein häufig verwendeter Begriff wenn es um die Beschreibung von Turboladern geht. Du wirst z.B. manchmal jemanden sagen hören: "Ich habe einen T3/T04B 57 Trim Lader", aber was ist "Trim" eigentlich? Trim ist eine Bezeichnung um das Verhältnis von Einlass zu Auslass (Von Kompressor und Turbine) zu Beschreiben. Genauer gesagt ist es ein Flächenverhältnis.
Basierend auf aerodynamischen Gesetzmässigkeiten, ist der Einlassdurchmesser eines Kompressors der kleinere Durchmesser, der Einlassdurchmessers einer Turbine, ist der größere Durchmesser.(siehe unten)
Das Trim eines Rades, sei es Kompressor oder Turbine, beeinträchtigt die Leistung durch Veränderung der maximalen Durchflussmenge. Wenn alle anderen Faktoren konstant gehalten werden, kann mehr Luft durch ein Rad mit großem Trim fließen, als durch ein Rad mit kleinem Trim. Das bedeutet das ein ein Turbo mit kleinerem Trim schneller anspricht, es aber sein kann, dass er seine Leistung nicht bis in hohe Drehzahlen halten kann und nach oben hin abfällt. Ein Lader mit großem Trim spricht dagegen etwas langsamer an, hat dafür aber mehr Top End Power.
Was ist der Trim?
Trim ist ein häufig verwendeter Begriff wenn es um die Bescheibung von Turboladern geht. Du wirst z.B. manchmal jemanden sagen hören: "Ich habe einen T3/T04B 57 Trim Lader". Aber ist "Trim" eigentlich? Trim ist eine Bezeichnung um das Verhältnis von Einlass zu Auslass (Von Kompressor und Turbine) zu Beschreiben. Genauer gesagt ist es ein Flächenverhältnis.
Basierend auf aerodynamischen Gesetzmässigkeiten, ist der Einlassdurchmesser eines Kompressors der kleinere Durchmesser und der Einlassdurchmessers einer Turbine, ist der größere Durchmesser.(siehe unten)
Das Trim eines Rades, sei es Kompressor oder Turbine, beeinträchtigt die Leistung durch Veränderung der maximalen Durchflussmenge. Wenn alle anderen Faktoren konstant gehalten werden, kann mehr Luft durch ein Rad mit großem Trim fließen, als durch ein Rad mit kleinem Trim. Das bedeutet das ein ein Turbo mit kleinerem Trim schneller anspricht, es aber sein kann, dass er seine Leistung nicht bis in hohe Drehzahlen halten kann und nach oben hin abfällt. Ein Lader mit großem Trim spricht dagegen etwas langsamer an, hat dafür aber mehr Top End Power.
Wie berechnet man den Trim?
Quelle: Garrett
Was bedeutet AR?
A/R (Area/Radius) bezieht sich auf die Gehäuse von Turbos und beschreibt eine geometrische Charakteristik. Technisch definiert als:
Die Einlass-, oder für Kompressorgehäuse die Auslass-Querschnittsfläche, dividiert durch den Radius von der Mitte des Turbos bis zur Mitte dieser Querschnittsfläche (siehe Bild)
Die A/R Parameter haben verschiedene Effekte auf die Kompressor- und Turbinenleistung, wie unten genauer verdeutlicht.
Kompressor A/R - Die Kompressorleistung ist relativ unempfindlich auf Veränderungen des Kompressor A/R. Größere A/R Gehäuse werden manchmal verwendet, um die Leistung bei leicht aufgeladenen Anwendungen zu optimieren, wobei kleine A/R´s bei hohen Ladedrücken zum Einsatz kommen. Meist sind jedoch auf der Kompressorseite gar keine verschiedenen Gehäuse zur Auswahl. (natürlich für den selben Turbo)
Turbinen A/R - Die Turbinenleistung wird hingegen sehr stark durch Veränderungen des A/R beeinflusst, die es hier verwendet wird, um die Charakteristik eines Laders und die max. Durchflussmenge zu verändern. Die Verwendung eines kleineren A/R wird die Abgasgeschwindigkeit am Eintritt in die Turbine erhöhen, was höhere Leistung und ein besseres Ansprechverhalten im unteren Drehzahlband gibt. Ebenso wir durch ein kleines A/R jedoch die Luft eher tangential in das Rad eingeleitet, was die maximale Durchflussmenge nach oben hin stark begrenzt. D.h. es wird der Abgasgegendruck erhöht und dies hindert den Motor bei hohen Drehzahlen zu "atmen", was die Leistung bei hohen Drehzahlen auch beeinflusst.
Im Gegensatz dazu wird großes A/R die Luftgeschwindigkeit verringern, was ein verzögertes Ansprechen begünstigt. Die Strömung trifft hier das Rad mehr in radialer Richtung, was die maximale Druchflussmenge erhöht, geringeren Staudruck und mehr Leistung im hohen Drehzahlbereich bedeutet.
Beim Ausloten zwischen verschiedenen A/R Möglichkeiten, sollte man sich im Klaren sein, wofür das Fahrzeug genutzt werden soll. Dadurch kann man mittels Veränderung des A/R die Leistung ins gewünschte Drehzahlband verlagern.
Hier ist ein einfacher Vergleich von verschiedenen A/R Verhältnissen an verschiedenen Anwendungsfällen.
Stellen wir uns zwei 3,5L Motoren vor, beide verwenden einen GT30R Turbo. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Motoren ist ein anderes Turbinen A/R; alles andere ist identisch:
1. Motor 1 hat ein Turbinen A/R von 0.63
2. Motor 2 hat ein Turbinen A/R von 1.06.
Was können wir nun darüber sagen? Wofür sind die verschiedenen Motoren ausgelegt?
Motor 1: Dieser Motor verwendet ein kleineres Turbinengehäuse (0.63), was auf ein besseres Ansprechverhalten und mehr Drehmoment im unteren Drehzahlband hinweist. Viele würden dies mit: "Macht mehr Spaß auf der Straße" beschreiben, da viele für ein Straßenfahrzeug gutes Ansprechverhalten bevorzugen. Bei hohen Motordrehzahlen jedoch, wird dieses kleinere Gehäuse mehr Staudruck erzeugen, was einen Leistungsverlust im oberen Drehzahlbereich bedeuten kann. Dieser Typ von Motorleistung ist gut für Straßenanwendungen, bei denen Ansprechverhalten und Komfort wichtiger ist, als Top-End-Leistung.
Motor 2: Dieser Motor verwendet das große Turbinengehäuse (1.06) und ist für Peak-Leistung ausgelegt, während er dafür Ansprechverhalten und Drehmoment im unteren Bereich opfert. Das größere Gehäuse wird den Staudruck bei hohen Drehzahlen klein halten und dafür mehr Leistung nach oben hin frei geben. Auf der anderen Seite, wird dies natürlich auch das "Turboloch" vergrößern. Das bedeutet, die Leistung von Motor 2 ist mehr auf den Rennbetrieb ausgelegt, bei dem der Motor großteils bei hoher Drehzahl bewegt wird, als die von Motor 1.
Quelle: Garrett
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