12H-T: elbow, turbine outlet mit 3"-Ausgang oder größer

[RinaMat]

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Um etwaige Materialschwäche mach ich mir keine Sorgen.
Anbei ein Pic, ist bei allen 4 Bohrungen so, dass der Bolzen aussen ansteht. Kommt aber auch aufs Abgasgehäuse an, beim 2. ists etwas besser wie gesagt ...

[HJ61-Freak]

Habe vergangenes Wochenende angefangen, den elbow in 3" nachzubauen. Eines kann ich jetzt schon sagen: Das ist nicht ohne! Das Problem ist nämlich, dass der Flansch, wie bereits schon erwähnt, mit seinen langen Seiten gute 45° gegenüber der Vertikalen durch den 90°-Bogen des Rohres gedreht ist. Ich habe zunächst über das Originalteil und zwei Bohrungen des Turbinenflansches eine Lehre aus L-Profil erstellt, die ich zweiteilig in der Länge verschieb- und mittels Gripzangen arretierbar auf meinem Schweißtisch festgebraten habe. Dabei steht der Dreiecksflansch plan auf dem Schweißtisch auf und der turbinenseitige Flansch senkrecht zur Schweißtischplatte. Damit habe ich den Winkel zwischen Flansch und Rohrbogen genau nach Maßgabe des Originalteils festgelegt, wobei der neue Rohrbogen dank des Längenausgleichs der Lehre zunächst ruhig etwas länger sein kann.

Dann habe ich den Bogen direkt vor dem Beginn des Radius gerade gekappt und sodann markiert, wo ich ihn mit dem Schraubstock queroval quetschen will.

Beim ovaldrücken stellte sich dann heraus, dass sich das Rohr wegen des Bogens und das hierdurch sehr unterschiedlich gestauchte bzw. gestreckte Material an Ober- und Unterseite sehr ungleichmäßig verformte, nämlich an der Außenseite besser als an der Innenseite. Außerdem quetschte sich das Material zur einen Seite weg, womit sich der Winkel zum Turbinenflansch wieder leicht verschob. Am Ende habe ich das Rohr teilweise ausgeschnitten und mit Längsschnitten versehen, um es halbwegs passig in den Flansch zu bekommen. Danach habe ich die Rohrenden mittels Gripzangen an den Flansch gezogen und nacheinander festgeschweißt.

Wie man auf den Fotos sieht, habe ich dasjenige Ende des Bogens, an welches der Dreiecksflansch kommt, nicht ganz in die Position des Originalteils bekommen, es liegt nicht 100%ig plan auf dem Schweißtisch auf. Der Dreiecksflansch kann das aber komplett kompensieren.

Jetzt fehlt nur noch das Stück für den Bereich des Wastegate, die Öffnung ist im Rohrbogen bereits vorhanden, wird aber eventuell noch etwas erweitert bzw. in den Radius rein verlängert. Dazu komme ich hoffentlich nächstes Wochenende. Danach muss das ganze nur noch innenseitig ordentlich verschliffen werden.

Gruß

Florian

[wolli]

Hi Florian,
wenn ich die papierdünnen Edelstahlbögen sehe, zweifele ich etwas an deren Haltbarkeit, gerade im kritischen Bereich des Turboausgangs.
Ich verstehe jetzt nicht, warum Du Dir das nicht in einfachem Stahl mit entsprechend stabilen Wandstärken gebaut hast. Rost dürfte doch in dem Bereich wohl das geringste Problem sein.

[HJ61-Freak]

Die Wandstärken betragen, natürlich abhängig von den Stellen im Bogen, zwischen 1,2 und 1,4 mm. Das Material des Bogens ist besonders für die Bedingungen im Abgasbereich geeignet und wird z.B. auch bei der Herstellung von Fächerkrümmern genutzt. Das Material ist im Vergleich zu Schwarzstahl unglaublich zäh. Fächerkrümmer finden insbesondere auch und gerade bei Benzinern Anwendung, bei denen die Abgastemperaturen deutlich höher als beim Diesel liegen. Der Fächerkrümmer in meinem Passat ist ebenfalls aus diesem Material hergestellt und hält nun schon über 250 tkm ohne Risse o. ä.

Was ein Problem beim 12H-T werden könnte, sind die Schwingungen des Motors. Ich werde deswegen das Flexstück vergrößern, um den Rest der Abgasanlage besser vom Bogen/Turbolader abzukoppeln. Die Abgassäule dagegen sollte hinter dem Turbinenrad halbwegs schwingungsarm sein, da die Turbine die schwingende Abgassäule recht gut zerhackt.

Dickere Wandstärken gibt es als Abgasrohr nicht zu kaufen, weder in Stahl noch in Edelstahl. Bei noch dickeren Wandstärken würde es dann auch mit der Formbarkeit sehr problematisch werden.

Im Endeffekt ist es ein Versuch, der funktioniert oder eben nicht. Viel interessanter wird sein, was der 3"-Ausgang an Leistung bzw. Effizienzsteigerung bringen wird.

Gruß

Florian

[Just 8]

...Viel interessanter wird sein, was der 3"-Ausgang an Leistung bzw. Effizienzsteigerung bringen wird.

...das hängt sicher auch davon ab, was Du hinten dran hängst bzw. bisher dran hattest.

Der Unterschied dürfte gering sein, wenn Du vorher ein kurzes, offenes 2,5" Sidepipe gefahren bist. Bei einer durchgehend von 2,5" auf 3" erweiterten Anlage bis hinten raus machen sich die 3" jedoch mächtig bemerkbar.

[HJ61-Freak]

Bislang weitete sich das Rohr ab dem Dreiecksflansch am elbow bis auf Höhe der Kupplungsglocke sukzessive vom Seriendurchmesser auf 3" auf. Ab dort sind es dann bis zum Ende vor dem fahrerseitigen Hinterrad durchgängig 3" mit einem kleinen Schalldämpfer am Ende.

Die Erweiterung des elbow von serienmäßig etwas über 2" auf 3" entspricht einer Vergrößerung des Querschnitts von 20,26 cm² auf 23,94 cm², also rund 18% bezogen auf den Seriendurchmesser. Da sollte was zu merken sein, zumindest dürfte der Turbo bei niedrigen Motordrehzahlen besser ansprechen.

Gruß

Florian

[Feldi]

Die Erweiterung des elbow von serienmäßig etwas über 2" auf 3" entspricht einer Vergrößerung des Querschnitts von 20,26 cm² auf 23,94 cm²

Hmm...das würde ich nochmal nachrechnen.

[RinaMat]

Ist denn der 12H-T recht laut? Kann ich fast nicht glauben. Daher: Das ganze als einzige ScreamerPipe ausführen und einfach nach dem Dreiecksflansch noch 40cm nach unten schauen lassen und gut ists. Offener gehts kaum.

[HJ61-Freak]

Die Erweiterung des elbow von serienmäßig etwas über 2" auf 3" entspricht einer Vergrößerung des Querschnitts von 20,26 cm² auf 23,94 cm²

Hmm...das würde ich nochmal nachrechnen.

Stimmt: 3" = 3x 2,54 cm = 7,62 cm. Macht als Kreisfläche: A= Pi x r² = 3,14 x 3,81² = 45,58 cm²

Gruß

Florian

[HJ61-Freak]

Ist denn der 12H-T recht laut?

Ich hatte den Motor mal kurz nur mit dem elbow, also ab Dreiecksflansch ohne jedwede Abgasanlage im Betrieb. Da waren nicht nur meine unmittelbaren Nachbarn wach...

Gruß

Florian

[RinaMat]

Da waren nicht nur meine unmittelbaren Nachbarn wach

OK, scheint dann doch nicht unter "alltagstauglich" zu fallen. Ich dachte nur, da R6 Turbo, das muss doch leise sein!
Bin meinen 2F (4,2L Benzin Sauger R6) mal eine zeitlang mit nur so einem Rohr gefahren, da gibts keinerlei Glättung das Abgasstromes, und das war nicht wahnsinnig laut...

[HJ61-Freak]

Das "Kunstwerk" ist fertig! War dann doch noch eine Menge Arbeit, bis alles zugebraten war. Anbei ein paar Bilder vom Ergebnis, den Dreiecksflansch habe ich natürlich auch noch festgeschweißt.

Nach der Montage und 10-minütigen Warmlaufen lassen im Leerlauf ging es dann auf Probefahrt. Meinen Turbo hörte man in der Warmlaufphase wegen des modifizierten Verdichterrades bislang auch schon deutlich pfeifen, das ist mit dem neuen elbow nochmals deutlich hörbarer geworden. Wenn der Motor warm gefahren ist, ist vom Turbopfeifen aber fast nichts mehr zu vernehmen.

Im Übrigen muss ich sagen, das Ergebnis mit dem neuen elbow ist dramatisch, allerdings nicht in den Bereichen, in denen ich es erhofft hatte. Gehofft hatte ich, dass der Turbo im Drehzahlbereich bis 1.800 U/min besser, ggf. früher anspricht. Tatsächlich spricht er aber erst im Bereich ab 2.000 U/min besser an, darunter hat er sich aber auch nicht verschlechtert. Die Abgastemperatur bei Vollast ist leider auch nicht gesunken.

Ab 2.200 U/min ist der Unterschied zur Serie allerdings dramatisch: Den Motor kann man noch immer nicht als drehzahlgierig bezeichnen, aber immerhin ist er jetzt drehzahlwillig. Insbesondere läuft er jetzt oberhalb von 3.000 U/min nicht mehr vor eine gefühlte Wand, sondern dreht merklich williger bis an 3.800 U/min ran. Darüber wird es dann aber wieder zäher.

Wahnsinn ist jedenfalls der Bereich zwischen 2.000 und 3.000 U/min: Wenn man den Wagen in diesem Drehzahlbereichen vor sich hinrollen läßt und dann im 2. oder 3. Gang das Gaspedal schlagartig drückt, springt der Wagen nach einer merklich kürzeren Turbogedenksekunde förmlich nach vorne. Das gleiche im 4. Gang wird mit einer deutlich besseren Beschleunigung ausgeführt. Auch die Beschleunigung zwischen 100 und 140 km/h im 5. Gang ist merklich besser geworden.

Der Turbolader baut in diesem Drehzahlbereich jetzt so schnell den Druck auf, dass das Wastegate mit dem Regeln nicht mehr nachkommt: Der Ladedruck schiesst auf bis zu 1,15 bar hoch, obwohl er auf 0,95 eingestellt ist, wird dann auf 0,85-0,9 bar abgeregelt, um sich dann bei 0,95 bar einzupendeln.

Eigentlich müsste man den Turbo jetzt mit einem leichten Keramikläufer ausstatten, damit er unterhalb von 1.800 U/min besser und schneller anspricht. Dann vielleicht noch ein etwas größeres Verdichterrad montieren, um dem Motor bis an 4.000 U/min ran noch ordentlich mit Luft versorgen zu können und der Motor wäre perfekt.

Alles in allem hat sich die Arbeit gelohnt. Jetzt muss das Teil nur noch halten.

Gruß

Florian

[Ozymandias]

Spannend, hätte ich nicht erwartet dass es so viel ausmacht dieser Bogen.

[Constantin]

Hier meine Variante von dem Elbow. Ich hatte keine Lust auf wildes Schweißen und Flexen. Deshalb habe ich zwei Flansche Lasern lassen. Einen aus 10mm mit großer Öffnung, der genügend Platz für das Wastegate hat. Dann noch einen zweiten aus 5mm der nur die Öffnung für das Rorh hat. Die beiden Flansche werden dann noch rundum WIG geschweißt und an die Runde Öffnung kann ich dann schön sauber einen Rohrbogen anschweißen.
OK, Strömungstechnisch ist das nicht so ganz optimal.

Danke an Florian für die Datei, die musste ich dann nur für den 5mm Flansch entsprechend ändern. Ansonsten habe ich nichts an der Datei verändert und bei mir passten die Bohrungen perfekt.

Grüße
Constantin

[RinaMat]

Hm, auch keine schlechte Idee. Wastegates werden eh überbewertet ....

[HJ61-Freak]

Neues von der elbow-Front:

Mit dem selbst zusammen gebratenen Teil habe ich jetzt rund 4.000 km überwiegend auf der Autobahn zurück gelegt. Das Teil hält nach wie vor.

Es gibt aber auch negatives zu berichten: Bei konstanter Teillast im Bereich kurz vor erreichen des maximalen Ladedrucks schwankt selbiger um ca. 0,1 bar. D. h., der Ladedruck pendelt zwischen 0,95 und 0,85 bar. Trete ich den Gashebel etwas weiter durch oder nehme etwas Gas zurück, dann hört das Pendeln des Ladedrucks sofort auf. Ich nehme an, dass durch den verringerten Gegendruck hinter der Turbine die Wastegate-Regelung nicht mehr ganz optimal funktioniert, sprich das Wastegate vermutlich zu viel Dampf abbläst.

Gruß

Florian