OJ50 mit Turbo: Abgasanlage welche Größe?

[PEOPLES]

Moin,

ich hab die Weihnachtszeit genutzt und meinem Landcruiser einen Turbo verpasst. Soweit solala. Alles recht eng und ich hab da vor allem bei der Downpipe ordentlich Zugeständnisse machen müssen.

Die originale Anlage ist 2" ab Krümmer. Ich hab nun 2" ab Turbo bis nach hinten und vor allem die Downpipe schlängelt sich um den Turbo und im Motorraum. Die Probefahrt war durchaus ok, er hat mehr Leistung im mittleren Bereich, ich habe die Dieselmenge leicht erhöht, aber der Ladedruck geht nicht über 0.5bar (ungeregelter Lader) und die Abgastemperatur (EGT) maschiert schnell gen 700°C (mein Limit).

Nun war ich bissi Entäuscht, habe rumüberlegt, dachte an einen LLK. Ich dachte dann, vielleicht ist die originale Anlage einfach zu klein. Also habe ich probehalber einfach die Auspuffanlage ausgebaut und bin nur mit der Downpipe gefahren :music1:

Erstaunlich: Im Leerlauf kein Unterschied. Unter Last dann natürlich schon, aber geht sogar. Nicht so krass wie bei nem Benziner. ABER Berg rauf geht der Ladedruck nun bis knapp 1bar UND die EGT bleibt weiter unten (oder kommt später hoch). Also ist klar, der Abgasstrang ab Turbo muss größer werden, bevor ich an andere Baustellen kann.

Wie und ob ich die Downpipe größer bekomme, wird ein Thema. Ich dachte an was Doppelflutiges (von 2.5" auf 2x2" und dann irgendwann auf 2.5" oder 3") oder eine andere Lösung. Der Turboauslass liegt irgendwo bei 55-60mm, wäre also genau diese 2.5".

Aber ich brauche dann auch eine Abgasanlage. Da wäre die Frage, ob 2.5" reicht oder gleich auf 3". Klar ist, je größer desto besser, aber 3" ist halt schon nen Oschi im Gegensatz zu 2.5". Die Frage ist, wieviel mehr wird das bringen, wenn ich aus einer 2.5" Downpipe komme? Hat da jemand Erfahrungswerte?

Kostentechnisch muss ich mal schauen, wo ich da letztendlich rauskomme, aber sooo groß wird die Differenz nicht werden.



Vielen Dank schonmal

[syphest]

Wenn deine Downpipe mit maximal 2.5“ die Engstelle ist, wirst du durch die 3“ hintenraus erfahrungsgemäß nichts gewinnen. Eventuell verlierst du durch die Vergrößerung sogar Strömungsgeschwindigkeit, was sich negativ auswirken könnte.

Ich würde 2,5“ durchgängig verbauen.

Hohe Abgastemperaturen kriegt man mit einem LLK gut in den Griff; vorausgesetzt man erhöht nicht parallel die Einspritzmenge

[HJ61-Freak]

Erfahrungsgemäß ist der Sprung von 2,5 auf 3" bei Abgasanlagen an per Turbo aufgeladenen Motoren für Wärmehaushalt und vor allem für Motorleistung und Ansprechverhalten des Laders entscheidend. Selbst bei Motoren mit kleinen Hubraum (weniger als 2l) werden in aller Regel 3"-Abgasanlagen genommen. Dabei kommt aber dem Bereich direkt hinter dem Turbolader (elbow- oder auch dump-pipe genannt) die größte Bedeutung zu. Danach kommt es bzgl. des Staudrucks mehr darauf an, was man für Schalldämpfer verwendet.

Gruß

Florian

[Suedtaxi]

Wie du bereits erfahren hast, ist es grundsätzlich von Vorteil, möglichst wenig Gegendruck nach dem Turbo zu haben. Die Downpipe ist das erste Glied in der Kette, wodurch deren Größe wie oben bereits erwähnt elementaren Einfluss hat.

Von Bedeutung ist auch die Art der Schalldämpfung (Reflexions- oder Absorptionsdämpfer) sowie der Durchmesser der Auspuffanlage. Wobei es da je nach Bauart auch deutliche Unterschiede bei gleichem nominalen Durchmesser geben kann. Eine einfache Auspuffanlage verliert an den Biegungen an Durchmesser, das ist dann ein regelrechter Flaschenhals.

In Down Under gibts recht gute Auspuffanlagen für die Cruiser. "Straight Through" und "Mandrel Bent" sind die Schlagworte. Ersteres steht für einen frei durchgängigen Absorptionsdämpfer (wie ein Sportauspuff beim Motorrad) und letzteres für den vollen Durchmesser auch bei Biegungen. Fahre so eine Anlage in 3 Zoll an meinem 80er und das bringt in der Tat einiges. Der Sound ist kernig, aber nicht laut.

Im Forum hat sich der ein oder andere auch schon eine Sidepipe mit einem gekauften 3"-Absorptionsdämpfer selbst gebaut.


Chris

[RinaMat]

Wenn schon die Arbeit, dann in 3". Durch das hohe Innenvolumen der Abgasanlage ergibt sich auch mit einem Absorptionsdämpfer ein angenehmes Geräuschverhalten (was aber wohl als überaus subjektiver Eindruck gelten mag!)!
Siehe auch z.B. 12h-t-elbow-turbine-outlet-mit-3-ausgang-oder-groszer-t45689.html

[F250]

Wenn schon die Arbeit, dann in 3".

Und Kürzer, Side Pipe. Nicht sicher wo Du lebst.

[syphest]

Klar, wenn man die Downpipe in 3” auslegen kann, dann sicherlich 3” all the way.

Wenn es aber platzmäßig nur für eine 2,5” Downpipe reicht, sehe ich keinen nennenswerten Vorteil in einer 3” Anlage dahinter

[PEOPLES]

Vielen Dank für die Antworten.

Mein Plan ist jetzt erstmal wie folgt: Ich muss für die Lima einen neuen Halter bauen, der diese dann so weit nach oben setzt (genug Platz im Motorraum ist ja), dass ich quasi darunter mit einem 2,5”-Rohr eine Downpipe realisieren kann. Egal wie, direkt nach dem Turbo brauche ich eine enge 90°-Kurve und kurz danach dann nochmal 100°-120°. Anders bekomme ich das nicht im Motorraum verbaut.
Nach der Downpipe gehts dann nach hinten. Wenn ich mit 3” zwischen Kabine/Rahmen/Getriebehalter durchkomme, dann gibts da 3” komplett, wenn nicht erst nach dem Getriebe von 2.5” auf 3” gehen kann, dann muss ich mir das nochmal anschauen.
Absorbtionsdämpfer wäre die Wahl, ich schau mal, was die Auspuffbauer hier so haben. Alternativ kaufe ich die Teile zusammen und biege (irgendwie) die Rohre. Im Zweifel kann ich denen bestimmt auch was hinlegen und die bauen mir daraus eine Anlage.

Der LLK steht auf der Liste, da muss ich mir aber mal anschauen, was es so gibt. Nachrüstkits vom “Tuner” sind recht teuer, ich würde da eher auf einen 0815-Nachbau setzten, der hier für Allerweltsfahrzeuge verkauft wird und den anpassen.

Mein Bruder meint, ich soll mich nicht so haben und einfach ohne Abgasanlage fahren, mit wenig Gas in der Stadt ist er ja nicht soooo laut und ausserhalb juckt das eh keinen. Ausserdem hört man den Turbo dann immer so schön

[PEOPLES]

Also ne neue Downpipe habe ich nun (2.5") und ohne Auspuffanlage bringt der Lader damit am absoluten Anschlag rund 1.1bar Ladedruck.
Die Abgastemperatur bleibt dabei hinreichend weit unten, sprich irgendwo bei 600°C. Wenn man ihn unter Volllast den Berg hoch scheucht, dann wandert sie aber weiter stetig nach oben.

Man sieht dann auch recht schön, in dem Moment, in dem der Motor am Berg die Drehzahl nicht mehr halten kann sinkt auch der Ladedruck und damit geht dann auch die EGT hoch, weil das Gemisch fetter wird.

Die Auspuffanlage kommt die Woche.

So wie es aussieht, sind die 1.1bar dann auch das, was der Lader bei dem Massenstrom maximal liefern kann, da bringt noch weniger Abgasgegendruck wahrscheinlich nichts mehr. Helfen würde dann nur noch ein größerer Lader (mit all den Nachteilen), wobei die 1.1bar ja auch schon so liegen, dass ich da nicht noch eine Schippe drauflegen muss.
Dann wäre der nächste Schritt halt wirklich der LLK.

[syphest]

Schön gemacht! Ein LLK ist aber wirklich unerlässlich. Du kriegst die EGT deutlich weiter runter und kannst eventuell sogar mit der Fördermenge der Pumpe rauf und noch mehr Leistung rausholen

[PEOPLES]

Der steht auch oben auf meiner To-Do-Liste. Wie gesagt, aktuell fahre ich immer mit EGT-Meter und auch nur selbst, da kann man das schon steuern.
Ich muss auch sagen, dass der Wagen im normalen Betrieb ja nicht wirklich dauerhaft ackern muss. Also klar, auf der BAB mal beschleunigen oder so, aber der Motor läuft ja in kleinen LKWs und Ackerschlepper quasi dauerhaft mit 70-80% Last, da komme ich bei meinem Landcruiser nie hin.

Wie sieht das denn mit dem spezifischen Verbrauch aus?
Also Sauger vs. Turbo vs. Turbo+LLK

Ich hätte gesagt, der Turbo alleine wird am sparsamsten laufen, weil der LLK ja wieder Energie aus der Luft zieht. Turbos bei Diesel müssten ja generell sparsamer laufen als ein vergleichbarer Sauger.

[syphest]

Ein aufgeladener Diesel ist effizienter als ein Sauger. Du erreichst aber bei kälterer Ladeluft und gleicher Menge Kraftstoff eine bessere Füllung und damit eine höhere Effizienz = geringerer spez. Kraftstoffverbrauch. Turbodiesel mit LLK hat also klar die Nase vorn.

[PEOPLES]

Meine Überlegung war, dass bei vorgewärmter Ladeluft bei gleicher Menge Kraftstoff eine höhere Temperatur im Brennraum erreicht wird. Und das ist ja gem. carnotschen Wirkunsggrad wichtig.

Zumindest bei Gasturbinen wird sogar mit Abgaswärmetauscher gearbeitet, also die Abgaswärme genutzt um die ANsaugluft vorzuheizen. Im Übertragenen Sinne macht der Turbo das ja auch.

[RinaMat]

bei vorgewärmter Ladeluft bei gleicher Menge Kraftstoff eine höhere Temperatur im Brennraum erreicht wird.

Ja. Und was bitte trägt diese bzgl. Leistungsausbeute/Effizienzsteigerung bei? Du kriegst heiße Luft in den Brennraum, holst ja aber aus selbiger nichts heraus - sie verrichtet keine "Arbeit"!

[PEOPLES]

Also Leistungsausbeute (oder Leistungssteigerung) und Steigerung des Wirkungsgrads sind zwei paar Schuhe die man getrennt betrachten muss.

Hier gehts nun erstmal nur um den spezifischen Verbrauch als die Wirkungsgradsteigerung.

Wenn ich nun den gleichen Motor als Sauger vs Turbodiesel betrachte, dann ziehe ich die Systemgrenze natürlich vor dem Turbo und schließe diesen mit ein.
Der Turbo entzieht dem Abgas Energie in Form von Wärme und Druck und führt diese Energie in Form von Wärme und Druck wieder zurück. Die Temperaturverhältnisse im Motor liegen höher und das steigert bekanntermaßen den Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine.
Deswegen haben Turbodiesel einen höheren Wirkungsgrad als Sauger.

Wenn nun noch der LLK dazu kommt, dann zieht man auf der einen Seite ja wieder Energie aus der Ladeluft und senkt das Temperaturverhältnis -> Wirkungsgradverlust.
Dazu kommen Verluste in der Ladeluftführung, also einfach ein Druckverlust von Kompressor bis Einlassventil, der ja auch erstmal "erwirtschaftet" werden muss -> Wirkungsgradverlust.
Der Kolbenmotor wieder rum muss weniger Energie (Verdichterarbeit) für die Kompression aufwenden, wenn die Ansaugluft kälter ist.
Bei gleicher Leistung kann man ihn bei geringerer Drehzahl betrieben und schiebt (ja meistens) den Betriebspunkt in Richtung Optimum (wenn man sich das auf den Verbrauchskennfeldern anschaut)

Das ganze System beeinflusst sich ja auch dynamisch gegenseitig und deswegen sind pauschale Aussagen anhand meiner These nicht so einfach. In der Realität kommt dann natürlich dazu, dass ein kleinerer Motor auch weniger wiegt und damit der ganze Karren weniger verbraucht, etc etc etc.

In meinem Fall gibt es ja aber ein vorhandenes System (Saugdiesel) der nachträglich aufgerüstet wird. Insofern finde ich eine isolierte Betrachtung durchaus ok.
Die Frage ist halt, wie sich die einzelnen Vor- und Nachteile eines LLK gegeneinander (hinsichtlich des Gesamtwirkungsgrads) verhalten.
Wenn alles so "einfach" wäre, dann müsste sowas ja nicht diskutieren