Leistungs/Drehmomentverlust nach KATausbau

[SebKersten]

Hallo Zusammen,

ich habe mir jetzt mal den Spaß gemacht und die KAT's durch normale Rohre ersetzt. Lambdasonden sind natürlich verbaut. Auf jeden Fall ist es so, dass nun mein e32 mit M60B30 wie ein 116i beschleunigt...normaler Weise kann es doch nicht, vor allem beim 4 Takter, zu solch einem heftigen Leistungsverlust kommen. Ich kenne viele e30 M60B40 Umbauten, auch ohne KAT und da gibt es eher einen Leistungszuwachs. Oder gilt dies tatsächlich der Kombi von 3 Liter Hubraum und 8 Zylindern, was wohl eher ungünstig ist...

(Das Experiment war als Soundcheck für meinen e28 V8 Umbau gedacht, mir geht es also hier nicht um "Verbastelung" meines e32...später wird wieder rückgerüsted, keine Sorge!)

Gruß,Sebastian

[MartinE32]

Das Thema Leistung und Auspuffanlage ist eine Wissenschaft für sich - und was ich da mal irgendwo aufgeschnappt habe, ist, dass unter Umständen das Fehlen jeglichen Gegendrucks sogar Leistungsmindernd sein kann - evtl. ist es ja jetzt so bei Deinem ...

[Setech]

Das ist etwas lange her mit der Physik...
Der 4-Takt braucht eigentlich keinen Staudruck. Jedoch ist es problematisch, wenn die Geschwindigkeit im Abgasteil zu gering ist. Es gibt einen optimalen Durchmesser. Ist der Durchmesser zu klein, entsteht ein Druck und der Brennraum wird die Abgase nicht los. Ist der Durchmesser zu groß, werden die Abgase nicht abgesogen, weil keine Strömung entsteht. Die Gase bleiben stehen.
Generell ist die Leistung in etwa zur 3. Wurzel zur Zylinderzahl proportional. Ein 8Zyinder 3l hat per se schon 10% mehr Leistung als der R6.

[730SN]

die Frage ist, was für Rohre, Durchmesser , hast du verbaut.

Staudruck ist hupe, das is kein 2takter.

Hast das Steuergerät mal resettet?

[Setech]

Zitat von 730SN

Staudruck ist hupe, das is kein 2takter.

Das stimmt nicht - Ideal wäre ein Unterdruck obwohl das auch nicht 100% stimmt.

Änderung: Ich habe mal mein Grundwissen zusammen geschrieben:

Der Gasaustausch beim 4-Takt ist eine Sache für sich.
Entscheident sind zwei Zustände. Der 1. Takt und der 4. Takt. Im ersten Takt wird das Gemisch angesogen. Vom vorherigen 4. Takt ist jedoch das Auslaßventil immer noch etwas geöffnet. Die Ventile überschneiden sich vom 4. zum 1. Takt. Es entsteht ein Sog. Das wird auch beim 4-Takt genutzt um einen besseren Füllgrad zu erreichen. (Beim Zweitakt dieser Effekt maßgebend und die Grundidee) Es besteht sogar kurzzeitig die Möglichkeit, dass das Gemisch unverbrannt in die Abgasanlage gelangt. Dann wäre der Sog zu groß, also die Geschwindigkeit der Abgase zu groß.
Daraus ergeben sich zwei Probleme. Läßt man den Motor ohne Abgasanlage laufen, dann hat man das Problem, dass sie verbrannten Gase nicht abgefördert werden. Bei Ventilüberschneidung ist der Füllgrad ebenfalls schlecht. Der Motor hat ein schlechteres Drehmoment. Wenn die Abgasanlage zu klein ist, dann können die Gase ebenfalls gut wechseln - das gleiche Spiel. Es gibt also einen idealen Durchmesser der Anlage. Dieser ruft einen Druck hervor, den Staudruck. Der Ausdruck Staudruck kann einen jedoch leicht dazu verleiten, dass man denkt der Motor muß gegen diesen Staudruck arbeiten. Dabei hilft der Druck den Motor ein besseres Drehmoment zu erreichen. Günstiger wäre hier vielleicht Strömungsmaß, anstatt Staudruck.
Der Ganze Effekt ist dummerweise auch Drehzahlabhänig. Deswegen gibt es z.B. variable Nockenwellensteuerung. Bei geringen Drehzahlen wird die Überschneidung zeitlich klein gehalten. Das Drehmoment steigt. Die Leistung ist von der Winkelgeschwindigkeit, also von der Drehzahl und vom Drehmoment abgänig. Da der Faktor der Drehzahl mehr eingeht wird eine Drehzahlanhebung einer Anhebung des Drehmoments bevorzugt. Bei hohen Drehzahlen verzichtet man lieber auf das Drehmoment und verlängert die Zeit der Überschneidung. Der Motor hat dadurch trotz Drehmomentverlust eine größere Leistung. Da man die Drehzahl nicht beliebig anheben kann, wird das angsaugte Gemisch verdichtet. Das sind dann die Kompressor/Turbo/G-Lader Motoren.
Also kann man sagen:
- die wichtigste Merkmal des Motors ist der Füllgrad
- der Füllgrad wird durch die Steuerzeiten geregelt
- Steuerzeiten und Abgasanlage sind aufeinander abgestimmt, somit kann das Ausräumen der Anlage auch zu weniger Leistung führen
- auch beim 4-Takt sind das Strömungsverhalten und Drücke in der Abgasanlage entscheidend

Ich bin mechanisch interessierter Elektotechniker. Vielleicht hat jemand hier noch einpaar Infos dazu. Mein Gefühl ist, dass Entwickler aufgrund der Komplexität die Vorgänge simulieren und der Praktiker sagt dann: "SerienDME, V8 3l dann machen wird mal ein 78mm Rohr, 08/15 Blech halb schräg und Wolle raus. Beim Jupp lief der so am besten."

Sebastian, frage doch einfach mal nach, wer schon wie die Abgasanlage verändert hat.
Ich persönlich würde nichts daran machen. Es bringt nur was, wenn man einfach eine Sportanlage mit Krümmern und passenden Chip bevorzugt mit TÜV-Absprache einbaut. Die Firma wurde hier schon mal verlinkt:
 http://www.hub-auspufftechnik.de/ Ich glaube die  http://www.eisenmann-sportauspuff.de Stellen keine mehr für E32 her.

Der E32 ist eben kein Sportwagen. Du kannst ja auch den Automaten ausbauen. Als Schalter macht er einfach mehr Spaß.

[dimidu67]

du solltz ein klein blesch schweissen direkt nach die lambdas, deine gaze gehen zu schnell über die sensor du must sie ein bischen stoppen

[CMM70]

Zitat von Setech

Also kann man sagen:
- die wichtigste Merkmal des Motors ist der Füllgrad
- der Füllgrad wird durch die Steuerzeiten geregelt
- Steuerzeiten und Abgasanlage sind aufeinander abgestimmt, somit kann das Ausräumen der Anlage auch zu weniger Leistung führen
- auch beim 4-Takt sind das Strömungsverhalten und Drücke in der Abgasanlage entscheidend

Ich bin mechanisch interessierter Elektotechniker. Vielleicht hat jemand hier noch einpaar Infos dazu. Mein Gefühl ist, dass Entwickler aufgrund der Komplexität die Vorgänge simulieren und der Praktiker sagt dann: "SerienDME, V8 3l dann machen wird mal ein 78mm Rohr, 08/15 Blech halb schräg und Wolle raus.

Im gewissen Maße ist das so richtig, entwicklungstechnisch nicht ganz so korrekt:-). "Probieren" geht hier weniger, berechnen schon eher.

Bei der Triebwerksentwicklung stehen gewisse Eckdaten und Leistungskennzahlen als Anforderung im Lastenheft. Daraufhin erfolgt die grundsätzliche Entwicklung bei einem komplett neuen Triebwerk. Hierzu zählen aufgrund der gewünschten Leistungsdaten und Verbräuche, beispw. CO2 und EU-Mix (z.B. M70 300 PS bei */RPM, Torque 450 Nm bei */RPM davon 90% ab */RPM, Verbrauch im damaligen Drittelmix ca. 15 L/100km) die Belange, wieviel Kraftstoff dazu notwendig ist und aufgrund Lambda = 1 welche Luftmenge bzw. feiner granuliert Luftmasse hierzu benötigt wird. Daraufhin erfolgt die Auslegung des Blocks, Kurbeltrieb, Motronicauslegung, Kennfelder und nicht zuletzt der Ansaug und Abgasanlage (Kat oder ohne Kat? Gleiche Leistungsdaten mit und ohne Kat oder differenziert? etc...) hinsichtlich Länge der Saugrohre (vergl.. M70 versus S38, Motorauslegung und Anforderungsprofil), wobei lange Saugrohre immer gut für´s Drehmoment sind und kurze für die Leistung bei hohen Drehzahlen aufgrund kurzer Luftwege. Hinzu kommt evtl. noch das Hartverchromen / Polieren der Innenseiten für weniger Widerstand. Ist aber sehr teuer und machen nur wenige.

Jetzt kommt der Knackpunkt:

In jeder Ansauganlage habe ich sog. "schwingende Gassäulen", welche auch eine Art Eigenleben haben, sprich Resonanzen. Diese Gassäulen müssen auf die ebenso schwingenden Gassäulen im Abgastrakt abgestimmt sein, wie auch auf die entsprechenden Kurbelwinkel, Steuerzeiten und die notwendige Überschneidung. Passt das nicht zusammen, stimmt das gesamte Arrangement des Triebwerks nicht mehr. Folge: Leistungsverlust, unruhiger Lauf, unvollständige Verbrennungsvorgänge etc., im Prinzig das, was unseren Kollegen hier möglicherweise getroffen hat.

Anderes Beispiel: E34 635CSi: Ohne Kat 218 PS, mit Werkskat nur noch 185. Warum? Am Triebwerk und an der L-Jetronic/Motronic wurden Änderungen vorgenommen wie z.B. das canceln des Gemisch-Anfettens bei Vollgas. Lambda = 1 war die Devise, sonst nix. Hinzu kam ein erhöhter Gegendruck in der Abgasanlage, was ebenso der Leistung nicht zuträglich ist. Mittel- und Endschalldämpfer blieben meines Wissens nach damals gleich.

Weiteres Beispiel Ansa / Ferrari 400: Hier entwickelt und passt die Fa. Ansa jede Abgasanlage (manuelle Handfertigung!) dem Fahrzeug und dem jeweiligen V12 an. Abhängig von der Leistungseinstellung, welche naturgemäß bei der K-Jetronic sehr unterschiedlich sein kann (Einstellung CO-Wert beinflußt Leistung bis zu 10%...), wird die Abgasanlage hinsichtlich ihrer Auslegung gefertigt.

[Setech]

Zitat von CMM70

Im gewissen Maße ist das so richtig, entwicklungstechnisch nicht ganz so korrekt:-). "Probieren" geht hier weniger, berechnen schon eher.

Das meinte ich ja auch mit simuieren. Diese Schwingungen sind nicht so einfach zu berechnen, es ist leider kein banales Kundtsches Rohr.
Schon das jemand mal mehr zu einem Betrag schreibt, so sieht man mal einen anderen Blickwinkel und lernt dazu.
Klar, früher was es sicher einfacher, da hat Leistung gezählt. Heute ist das Pflichtenheft um einiges dicker. Die frage ist, ob sich das wirklich so für die Umwelt lohnt, das ist aber ein anderes Thema.

[CMM70]

Zitat von Setech

Das meinte ich ja auch mit simuieren. Diese Schwingungen sind nicht so einfach zu berechnen, es ist leider kein banales Kundtsches Rohr.
Schon das jemand mal mehr zu einem Betrag schreibt, so sieht man mal einen anderen Blickwinkel und lernt dazu.
Klar, früher was es sicher einfacher, da hat Leistung gezählt. Heute ist das Pflichtenheft um einiges dicker. Die frage ist, ob sich das wirklich so für die Umwelt lohnt, das ist aber ein anderes Thema.

Die Frage mit der Umwelt ist allerdings nicht so leicht zu beantworten, da zu viele fixe Faktoren eine rolle spielen (z.B. Grenzwerte für die Schädlichkeit von Stoffen in Abgasen vs. tatsächliche Schädlichkeit der Abgasinhalte wisenschaftlich und umwelttechnisch betrachtet vs. umweltpolitische Begebenheiten...)

Es gab hier eine sehr interessante Entwicklung, im Besonderen als es zunehmend K- und L-Jetronic gab, sprich zu Zeiten der Umstellung von Vergaser auf Einspritztriebwerke. Als Mechaniker damals bekam man das ja quasi hautnah mit, wenn der Motor am BMW-Tester hing oder aber wir kopfüber mit der Zündpistole im Motorraum eines E28 518 hingen, um den Zündzeitpunkt einzustellen (und um nachher zu bemerken, dass man mal wieder vergessen hatte, den Unterdruckschlauch der Zünd(vor-)verstellung ab zu ziehen...).

Als es dann vom E21 323i mit K-Jetronic zur L-Jetronic im 323i und später im 325i zur Motronic ging, wurde einem schon sehr bewußt, welche Riesenschritte hier gegangen wurden. War ein M6-Motor noch ein mechanisches Wunderwerk mit Einzeldrosselklappen, so war ein 325i M20 ein Highlight an Electronik inkl. Checkcontrol, an Laufruhe, an Einfachheit bei der Wartung, etc.
Aber: Einen neueren 323i konnte man nicht mehr mittels CO-Wert von 3,5% mal eben von 143 auf 160 PS hochziehen...

Als ich den ersten M70 als Vorführer (ohne Kat und offen....ging wie die Hölle!) auf dem Hof sah und hörte, war dieses etwas ganz unglaubliches, unfassbares, unnahbares und geheimnisvolles etwas. 12 Ansaugrohre, diese ewig lang, 2 Luftmassenmesser, keine Luftmengenmesser mehr, 2 Drosselklappen und 2 x eine Motronic, welche die Sache perfekt ausbalancierte. Das war schon ein Highlight, was die Elektronik damals aus einem Motor machte. Und damals galt ein V12 als etwas völlig abgehobenes, unerreichbar, sauteuer (40.000 DM für ein komplettes AT-Triebwerk bei 430 DM Lehrlingsgehalt im 1. Lehrjahr...) und nicht begreifbar. Es gab außer uns nur noch Jaguar XJ(S), Daimler Double Six und Ferrari 412. That´s it! Das ist die Liga, in welcher dieses Fahrzeug eigentlich spielt. Bei einem Bruchteil der Wartungkosten! Eine Ingenieursleistung vom allerfeinsten!

Das schöne daran aber eigentlich war: Es wurden Motoren gebaut, weil man Motoren bauen wollte. Heute werden erst CO2 und Verbrauch festgelegt und die Kosten, dann wird angefangen zu entwickeln. Es ist der falsche Weg, bewahrheitet sich ja immer wieder, wenn man die Threads so liest, was alles an einem E38 / E65 / F01 in kürzester Zeit den Geist aufgibt. Davon ist mein M70 nicht nur meilenweit entfernt, sondern mehr als 4 Autogenerationen bei 7 Jahren Lebenszyklus! Das ist schon eine Hausnummer...

Ich könnt glaub ich ein ganzes Buch über die Zeit als Mechaniker schreiben, mit allen möglichen lustigen Geschichten...

P.S. Wer die Rächtschreibslfeeler findet, darf sie natürlich behalten.

[King Sheep]

Nachdem bei mir ein Kat zusammengeschmolzen war und dicht war, habe ich im Urlaub das Ding aufgeschnitten und ausgeräumt.
Lief danach problemlos, sehr schön schnell hochdrehend und machte keinerlei Probleme.

Daran kann es also nicht gelegen haben.