Leistungssuche am 2533 ccm Typ 4

[Hans_Sausage]

Servus,

ich würde gerne eure Verbesserungsvorschläge zu folgendem Konzept hören:

Typ 4 mit 103 mm Bohrung, 76 mm KW mit Gegengewichten, erleichterter Schwung, bearbeitete Originalpleuel, bearbeitete Köpfe vom 1800er, 48/38 mm EV/AV, ca. 60 cc Brennraumvolumen, 1.8 mm Kolbenrückstand, Verdichtung 9.4:1, Kompressionsdruck auf allen Zylindern: 11.4-11.5 bar.

Nocke: 239° bei 1 mm, LC 106, 9 mm Hub, EO 13.5° vOT, ES 45.5° nUT, AO 45.5° vUT, AS 13.5° nUT.

Die Ansaugung ist Serie vom 2.0-GB-Motor, die Drosselklappe ist größer (ca. 50 mm). Die Wärmetauscher sind Serie vom 914 2.0, der Endtopf ist ein alter Sebring. Zusätzliche Entlüftung an Ventildeckeln.

Gesteuert wird mit einer MaxxECU. Zündung basiert aber auf einem modifizierten Verteiler und einer Serienspule. Bosch-Einspritzventile: 260 cc bei 3 bar. Zwei Breitband-Lambdasonden - jeweils eine pro Bank.

Ziel war ein starker Drehmomentmotor mit seriennaher Optik. Der Motor läuft an sich gut, bringt aber nur ca. 118 PS bei 4620 rpm und etwas über 200 Nm bei 3400 rpm auf Super Plus. Lambda liegt bei 0.88, die Zündung bei 22° bis 24° - mehr geht nicht. Das Leistungsdiagramm hängt an.

Der Motor gehört nicht mir. Ich würde dennoch gerne dazu eure Einschätzung hören, bevor Änderungen an dem Motor vorgenommen werden...

Aktueller "Verbesserungsvorschlag": 0.75 mm Zylinderkopfdichtung und eine Orratech OS316 Nockenwelle.


Grüße
Michl

[Poloeins]

Das ist schon sehr wenig Zündung für sooo einen grossen Brennraum.
Ich kenne die Nocke nicht, aber wenn er bei so wenig Zündung bei solch grosser Bohrung klingelt, dann würde ich mal die Steuerzeiten messen und/oder mal testweise nen Auspuff montieren der sicherlich nicht stopft!

Bei den Steuerzeiten steht ja kein Mass fürs Ventilspiel bei der Steuerzeit!

[Hans_Sausage]

Das Problem ist, dass niemand so genau weiß, was für eine Nockenwelle verbaut ist. Deshalb soll sie ggf. ersetzt werden. Ich gehe davon aus, dass alle Steuerzeiten bei 1 mm Hub angegeben sind...


Grüße
m.

[JochemsKäfer]

Die Zündung muss jedenfalls hoch!
Wieso lässt sich die nicht hochsetzen? Klingelt es denn?

[Jürgen N.]

Mir fallen 3 Sachen auf:

- Zündung

- Lobe 106° ist mit einer Klappe und Zentralrohr schwierig

- Ventile 48/40 in der Konstellation aus meiner Sicht nicht zielführend

Wir haben mit verschiedenen Kunden Versuche mit zentraler Klappe und frei programmierbarer Einspritzung gemacht.
Nockenwellen 312°@0,33mm (JN5) - hat standardmässig 106°
Nockenwellen 316°@0,33mm (JN4) - hat standardmässig 108°

Diese beiden Typen mit 112° Spreizung und zentraler Klappe war immer noch nicht zufriedenstellend abzustimmen, da die Steuerzeiten bzw. die Öffnung in Ü-OT zu gross waren.

Deshalb habe ich aktuell die JN16 in Fertigung mit 112° Spreizung (Fertigstellung Juli 2026).
Diese hat standardmässig 100°Spreizung und hat damit mit 4 einzelnen Klappen (Vergaser oder Einspritzung) beste Drehmomentergebnisse und gute Leistungswerte in allen Hubraumklassen (1,8 - 2,8l) erzielt.
Jetzt mit 112° Spreizung für zentrales Saugrohr.
246° bei 1mm
286° bei 0,33mm
1,5mm Hub in Ü-OT
9,6mm Nockenhub

Die würde ich empfehlen.

Verdichtung würde ich auf 9,5:1 lassen
Ventile 44/38
Zündung sollte dann auch "normale" Werte ergeben.

Auspuff:
Ist das Fahrzeug ein 914?
Dann verwende die org. Wärmetauscher. Die langen Rohre unterstützen das Drehmoment.
Der Sebring ist vermutlich nicht sonderlich hilfreich.
Als erstes könnte man einen 2,0l VoPo Endtopf testweise innen optimieren.
Alternativ einen Typ4 an das Fzg. (wenn es denn ein 914 ist) anpassen.

In der Konfiguration sollten Drehmoment und Leistung deutlich über den heutigen Werten liegen.

[Kai_Nulldrei]

Was mir auffällt, ist der relativ große Kolbenrückstand von 1,8mm. Das ist schon deutlich aus dem "noch gut" Bereich raus und würde auch das Klingeln erklären. Mit den relativ großen Brennräumen und der recht späten Zündung bleibt viel Gemisch, welches sehr spät verbrennt und somit kaum Leistung erzeugt.
Ich würde den Kolbenrückstand deutlich verkleinern, am besten auf 1,0 bis 1,3 mm, damit eine ordentliche Quetschkante entsteht. Dadurch geht dann auch die Klingelneigung zurück und Du kannst mehr Frühzündung fahren.

[Jürgen N.]

Guter Hinweis . Habe ich überlesen.
KR von 1,8mm geht nicht.

1,0 ist aber mit 103mm zu gering.

1,2-1,3mm wäre gut (aber an allen 4 Zylindern messen, damit Lagergasse nicht krumm ist!).

[mymedusa]

Würde ja schon viel geschrieben. Mich wundert die Zündung auch stark und das erklärt auch das verhältnismäßig geringen Drehmoment, die würde ich dringenst auf die MAXX ECU packen. Und der Einfachheit halber auf wasted spark mit VW Block gehen und die dwell Zeiten auch nicht zu harmlos wählen, ein guter Funke ist nötig. Viel mehr wird aber auch nicht gehen die Saugrohre haben beim GB nur 34mm Innendurchmesser und die 50mm Drosselklappe passt gut dazu jedoch bei ca.130-140ps ist da eh Feierabend.
Kolbenrückstand wie beschrieben 1,1-1,3mm.
Die Köpfe die drauf sind sind arg verschwendet, 42mm Einlass reicht dicke aus, denn der Ansaug ist das Limit.
Mit der Peak Leistungsdrehzahl ist das schon sehr nahe am Limit des Ansaugtraktes weswegen ich zur Nockenwelle mal nicht viel schreibe. Tendenziell wenig überschneidung. Und halt etwas was nicht höher als 5000rpm peak machen will. 86a?
Die Köpfe die drauf sind finde ich am ehesten problematisch, das passt gar nicht zum Rest.

Wenn es mehr Drehzahl haben soll gibt es noch einen Trick. Einfach kleine Sammler links und rechts in die Saugrohre mit einbringen, damit kannst man die Saugrohrlänge anpassen und ab dort zieht dann ein Saugrohr an 2x34mm. Just in case aber wie gesagt so viel geht halt nicht durch 34mm und schon gar nicht durch so lange.


LG

[Hans_Sausage]

Vielen Dank für Eure zahlreichen Antworten.

Mehr Zündung geht tatsächlich nicht, weil der Motor dann klingelt. Vor allem beim Drehmomentanstieg um ca. 3500 U/min bei voll geöffneter Drosselklappe sind 22 Grad das Maximum. Im Teillastbereich steht die Zündung etwas strammer, bei etwa 30 Grad, da ist aber noch bestimmt Luft nach oben. Die Zündung wird über die MaxxECU gesteuert. Die Fliehkraftverstellung im Verteiler ist stillgelegt.

Es handelt sich tatsächlich um einen 914er, es sind also die langen Wärmetauscher verbaut. Wie viel Leistung ist mit diesen Wärmetauschern realistisch möglich? Reichen sie überhaupt für 2.5-Liter?

Ich hatte auch schon vermutet, dass die Ventilgröße für diese Drehzahlen überdimensioniert ist und eher die Ansaug- bzw. Abgaskrümmer die Engstellen darstellen.

Wenn der Kolbenrückstand auf 1.2 mm reduziert wird, steigt die Verdichtung natürlich auf 10:1. Wie reduziert man sie am besten wieder auf ca. 9.5:1? Sollte man eher die Brennräume bearbeiten oder Taschen in die Kolben fräsen? Haben die Köpfe noch genug Material, um die dafür nötigen ca. 5 ccm herauszuholen?

Grüße
m.

[Xmil]

Klingeln kann auch von zu heißer Ansaugung kommen.
Alle Bleche drin, alles abgedichtet, das nichts vom Auspuff hoch kann? Am besten mit dem Laserthermometer mal prüfen. Zündung auf die Maxx! Und dann zur Sicherheit mit 102 oktan anfangen.
Klingelt er auch schon bei 60 grad Öltemperatur?
Grüße Bert

[Jürgen N.]

Ich kenne den Innendurchmesser der 914 WT beim 2,0l nicht.
Aber ein guter Schalldämpfer hilft auf alle Fälle.
Ich sehe da in der Konfiguration kein echtes Problem.

Von den Köpfen wären Bilder hilfreich, um zu urteilen.

[Kai_Nulldrei]

Eine Verdichtung von 10:1 halte ich noch für unproblematisch. Evtl. musst Du dann 98 Oktan fahren, was aber sicherlich nicht das Problem ist.
Die hohe Klingelneigung ist ziemlich sicher auf den viel zu großen Kolbenrückstand zurückzuführen. Der Hinweis auf Falschluft ist natürlich auch wichtig.
Hast Du mal mit einem Lambda-Tool gemessen, ob er zu mager läuft?

[Torben Alstrup]

Viele kleine Bäche bilden einen Fluss.
Ich erkläre später.

[Hans_Sausage]

Die Abstimmung ist für 98 Oktan gemacht. Bei 95 Oktan muss die Zündung auf 20 Grad zurückgenommen werden.

Die Verblechung ist, soweit ich es abschätzen kann, vollständig und sollte dicht sein. Bei den Leistungsprüfstandsläufen wurde die Abgastemperatur gemessen. Ich bin mir nicht mehr ganz sicher, meine aber, dass sie am Ende eines Laufs bei ca. 750 Grad lag.

Lambda liegt oben bei beiden Sonden um 0.88. Ich kann das noch mit einer externen Sonde gegenprüfen, vermute aber, dass diese ähnliche Werte anzeigen wird.

Ob der Motor schon bei 60 Grad Öltemperatur klingelt, kann ich leider nicht sagen, das habe ich nicht getestet. Was ich sagen kann, dass es schon bei 30–35 Grad Ansauglufttemperatur klingelt...

Sollten die Köpfe mal runterkommen, versuche ich, Bilder nachzuliefern.

Grüße
m.

[Torben Alstrup]

OK.

Ich bin müde, deshalb fasse ich mich kurz, versuche aber trotzdem, die wichtigsten Punkte anzusprechen.

Da die Nockenwelle mit einer Steuerzeit bei 0,050" Hub angegeben ist, handelt es sich mit 90 % Wahrscheinlichkeit um eine US-Nockenwelle. Damit sind 10,5:1 statische Verdichtung bei 106° Lobe Separation (LSA) für diese Steuerzeit eindeutig zu hoch.
Aufgrund dessen musst du die Zündung deutlich zurücknehmen. Wenn dann auch noch eine eher schwache Zündspule verbaut ist, verschärft sich das Problem zusätzlich. 24° Gesamtzündwinkel reichen bei weitem nicht aus, damit die Verbrennung rechtzeitig abgeschlossen ist – bzw. zu etwa 80 % bis 20° n. OT erfolgt. Dadurch verschenkst du eine Menge Leistung und Wirkungsgrad. Gleichzeitig steigen die Abgastemperaturen erheblich, wodurch sich das Auslassventil so stark aufheizt, dass es fast wie eine Glühkerze wirkt. Falls zusätzlich noch jemand den Brennraum ungünstig ausgelegt oder bearbeitet hat, verschärft das die Problematik nur noch weiter.
Die großen Ventile und die große Drosselklappe bringen in dieser Kombination überhaupt nichts, weil dort nicht die eigentliche Engstelle liegt. Bei einem 2,5-Liter-Motor sollten die Ansaugkanäle mindestens 35 mm Innendurchmesser, besser 36 mm, haben. Außerdem sollte das Plenum um etwa 40 % vergrößert werden. Erst dann macht eine 50-mm-Drosselklappe überhaupt Sinn. Und selbst dann ist eine 50-mm-Drosselklappe bei einem leistungsstarken 2,5-Liter-Motor eher an der unteren Grenze.
Zur Abgasanlage: Die serienmäßigen 2,0-Liter-914-Fächerkrümmer reichen bis etwa 155–160 PS, vorausgesetzt, dahinter sitzt eine vernünftig ausgelegte Auspuffanlage.
Ich habe allerdings eine Lösung für das Zündungsproblem. Mit der MaxxECU kannst du ein frei programmierbares 3D-Zündkennfeld fahren. Zusammen mit einer leistungsfähigen Zündspule und einer modernen Zündanlage lässt sich dieses Problem weitgehend entschärfen.

Allerdings musst du zuerst die Ansaugung überarbeiten. Vorher bringen die anderen Maßnahmen nur wenig.

Davon abgesehen hat Nowak mit seiner Einschätzung zur Nockenwellenauslegung recht. Großvolumige Type-4-Motoren wollen eine enge LSA, sonst entwickeln sie weder vernünftige Leistung noch – vor allem – Drehmoment. Bis ich das wirklich verstanden hatte, hat es ziemlich lange gedauert. Andererseits war ich ohnehin nie ein großer Fan der großvolumigen Type-4-Motoren. Das hat vermutlich auch nicht gerade geholfen.

Also: Bring zuerst die Ansaugung in Ordnung und melde dich dann noch einmal. Schreib mir bei Bedarf einfach eine PN – ich schaue hier inzwischen nicht mehr allzu oft vorbei.

T