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OM366 Turbolader Upgrade
#1
Hallo zusammen,


ich habe im letzten Herbst meinen OM366LA im 1120 auf einen moderneren Turbolader mit Wastegate Regelung umgebaut und möchte meine Erfahrungen mit euch teilen. Vorab möchte ich erwähnen, dass ich beruflich in der Entwicklung eines Turboladerherstellers tätig bin und meine Überlegungen zu diesem Umbau zumindest teilweise mit Sachverstand durchgeführt wurden [Bild: smiley-smile.png]
Der 1120 mit 204PS ist serienmäßig mit einem ungeregelten Turbolader ausgestattet. Das bedeutet, die Auslegung von Turbinen- u. Verdichterrad ist wie schon bei den Kurzhaubern mit OM352A so gestaltet, dass der maximal gewünschte LD nicht überschritten wird. Dies geschieht zu Lasten des Ansprechverhaltens, da die Turbine ohne Regelorgan entsprechend groß sein muss (Limitierung der Turbinenleistung) und war damals Stand der Technik.

Wohl wissend, dass der Grundmotor deutlich mehr Leistung als die 204PS verträgt, bestand meine Anforderung nicht in erster Linie darin mehr Leistung zu generieren, sondern die Fahrbarkeit zu verbessern, indem in unteren Drehzahlen bereits mehr Ladedruck und somit mehr Drehmoment anliegt. Ich wollte eine Verbesserung erreichen ohne gleichzeitig weitere Komponenten wie Einspritzdüsen, Einspritzpumpe, LLK usw. modifizieren zu müssen. Wie wahrscheinlich bei den meisten von uns liegt mein Fokus auf Haltbarkeit, da ich auf Reisen ungern Zeit mit Schrauben verbringe.Ich habe einen Turbolader ausgewählt, der serienmäßig auf Iveco Motoren aus den Jahren um 2005-2010 verbaut wurde. Hier kommt ein Verdichter mit sehr breitem Kennfeld zum Einsatz, der wesentlich früher Ladedruck bereitstellen kann, deutlich mehr max. Leistung liefern kann und mit einem sehr guten Wirkungsgrad dazu beiträgt, dass die Ladelufttemperatur in einem verträglichen Bereich bleibt. Die Turbine ist dazu möglichst klein ausgelegt, was auch dem Ansprechverhalten zu Gute kommt und für ein besseres Zusammenspiel zwischen Turbolader und Motor sorgt. Die Wastegate Regelung erfolgt über eine einfache Verbindung vom Verdichter zur WG Dose. Diese Art der Regelung ist nicht ideal bzw.das, was maximal möglich ist, aber schon ein deutlicher Fortschritt zum werksseitig verbauten ATL.

Zunächst habe ich alle wichtigen Parameter mit dem Serien ATL über Drehzahl erfasst um später einen aussagekräftigen Vergleich zu haben. Diese sind: Ladedruck jeweils vor und hinter LLK, Ansauglufttemperatur vor und hinter LLK, Lambda nach Turbine, Abgastemperatur nach Turbine. Um es nicht zu unübersichtlich zu machen hier die wichtigsten Ergebnisse im Überblick:
1.000 U/min // 0,0 bar LD // ᴧ 1,4
1.500 U/min // 0,2 bar LD // ᴧ 1,2
2.000 U/min // 0,5 bar LD // ᴧ 1,5
2.500 U/min // 0,85 bar LD // ᴧ 1,6
Typischerweise steigt der LD bei ungeregelten ATL ziemlich linear mit der Drehzahl an. Überraschend war, dass der Motor im Bereich 0-0,5 bar LD sehr fett lief. Ich kann nicht sagen, ob dies seitens Mercedes so gewollt war oder ob die Feder hinter der Membran im LDA nach 30 Jahren einfach ein wenig an Vorspannkraft verloren hat. Es macht jedenfalls keinen Sinn, da die Verbrennung hier so fett ist, dass sie unvollständig ist und keine zusätzliche Leistung sondern nur hohe Abgastemperatur produziert. Ich habe es nach meinem Umbau angeglichen, allerdings war die Einstellung nicht ganz so möglich, wie ich es mir gewünscht hätte.

Der Umbau der Hardware war ziemlich einfach. Angepasst werden mussten im Prinzip alle Anschlüsse außer dem Flansch Krümmer-TG => verdichterseitig das originale Saugrohr sowie das Rohr nach Verdichterausgang und turbinenseitig der Flansch zum Hosenrohr. Weiterhin die Ölzulauf- u. ablaufleitung. Die originale Motorbremseinheit konnte an derselben Stelle beibehalten werden. Das nachfolgende Abgasrohr muss geringfügig angepasst werden.

Nun die Werte nach Umbau und Anpassung der EP nach meinen Vorstellungen (man hätte es schöner in einem Graphen darstellen können, ich weiß):
1.000 U/min // 0,0 bar LD // ᴧ 1,35
1.500 U/min // 0,6 bar LD // ᴧ 1,4
2.000 U/min // 1,0 bar LD // ᴧ 1,6
2.500 U/min // 1,4 bar LD // ᴧ 1,75
Ein gutes Plateau von 0,5 bar Überdruck wird bereits unter 1.500 U/min erreicht. Der Durchzug ist hier ähnlich wie mit Serienlader bei knapp 2.000 U/min. 1,0 bar Überdruck liegen knapp unter 2.000 U/min an (die Vorspannung der WG Dose ist auf dem niedrigst möglichen Level). Je nach Vorspannkraft kann der LD ab hier auch noch deutlich gesteigert werden, der ATL ist auf Dauerhaltbarkeit mit Drücken jenseits 1,8 bar ausgelegt. Durch den sehr effizienten Verdichter liegt die Ladelufttemperatur nach Verdichter bei gleichem LD immer unter den vorherigen Werten und bei max LD immer noch im selben Bereich wie vorher. Die Abgastemperatur nach Turbine liegt bei max. 500°C. Sie sollte vor Turbine nicht höher als 650°C liegen was rechnerisch ca. 550°C nach Turbine bedeutet. Also auch hier noch Luft nach oben. Der Motor läuft in dieser Konfiguration weitestgehend rußfrei. Der Verbrauch ist ganz und gar von der Fahrweise abhängig (Kraft kommt von Kraftstoff).Rein rechnerisch müsste die Motorleistung nun bei mind. 230PS liegen. Das Plus an Drehmoment ist deutlich spürbar. Bisher kommt die Kupplung damit wunderbar zurecht. Die EP hat ausreichend Reserven um dieses "Mehr" an Leistung darzustellen, die Einstellbarkeit ist bedingt gegeben und relativ einfach zu bewerkstelligen.Allerdings mit meinen einfachen Mitteln nicht so fein einstellbar wie ich mir das gewünscht hätte. Nichtsdestotrotz ausreichend für meine Zwecke.

Fazit:Ein solcher Umbau ist relativ kostengünstig durchführbar und hat ein tolles Kosten-Nutzen-Verhältnis. Ich habe wie schon geschrieben nicht versucht das maximal mögliche zu realisieren, sondern mit wenig Aufwand eine deutliche Verbesserung zu erzielen, die meine Anforderungen an Dauerhaltbarkeit noch erfüllt. Meine Recherchen haben ergeben, dass es eine recht große Palette an modernen Serien ATL gibt, die mit wenig Änderungsaufwand an die OM352A und OM366A Motoren passen. Falls jemand Interesse an ähnlichen Umbauten hat, kann ich gerne mit Rat und Informationen zur Seite stehen.

Bilder:

alt vs neu


[Bild: pllrrhl2.jpg]


[Bild: tcv54nl9.jpg]

So wäre der ATL zwischen den Originalen Anschlussstücken positioniert:

[Bild: 7jydj26d.jpg]


Adapterplatte:

[Bild: 4xdphb2y.jpg]

Eingebauter Zustand:

[Bild: sc6k33ne.jpg]

[Bild: m7bchpge.jpg]

Wer an dieser Stelle nach einer Eintragungsfähigkeit fragt, ist bei mir leider an der falschen Adresse...
Bin auf euer Feedback gespannt!

Viele Grüße, Uli
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#2
Hallo Uli,
super, dass Du Dich diesem Thema so professionell angenommen hast. Ich stelle mir aber die Frage, warum Du nicht den originalen Wastegate geregellten Turbolader vom OM366LA in der letzten Version (Euro2) genommen hast. Gibt es hierfür einen Grund? Man hätte sich dann doch wahrscheinlich den Bau der Adapterflansche sparen können oder habe ich etwas übersehen?
Gruß Roman
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#3
Nice write up. I am considering trying to up the HP in our 1120 since with the 5 speed it is a bit challenging to upshift while going uphill. I had thought the most direct way was injector/pump changes but now see this. Can you give a rough idea as to cost and the level of difficulty in doing this upgrade?
Jon and Heather Turgeon
1988 1120 AF
Build Website
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#4
(2020-06-21, 14:38)VerMosterRV schrieb: Nice write up. I am considering trying to up the HP in our 1120 since with the 5 speed it is a bit challenging to upshift while going uphill. I had thought the most direct way was injector / pump changes but now see this. Can you give a rough idea as to cost and the level of difficulty in doing this upgrade?

Great work and lots of research involved i'd say! Im eager to try something similar in coming months so will defenitely follow up!
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#5
(2020-06-21, 14:37)womomir1117A schrieb: Hallo Uli,
super, dass Du Dich diesem Thema so professionell angenommen hast. Ich stelle mir aber die Frage, warum Du nicht den originalen Wastegate geregellten Turbolader vom OM366LA in der letzten Version (Euro2) genommen hast. Gibt es hierfür einen Grund? Man hätte sich dann doch wahrscheinlich den Bau der Adapterflansche sparen können oder habe ich etwas übersehen?
Gruß Roman

Hi,
der "Euro2" Turbolader, den du meinst, hat einen erheblich schlechteren Verdichterwirkungsgrad. Vorteil: Den TG Adapterflansch hätte man sich sparen können, das stimmt! Ich kann leider keine genaue Aussage treffen inwieweit sich das Ansprechverhalten verbessern würde, wenn man den "Euro2" Lader verwendet, und ob dann tatsächlich alle anderen Anschlüsse p&p weiterhin passen. Ich vermute aber, dass hier auch Anpassungsarbeiten notwendig wären. Außerdem ist dieser Lader aktuell nicht lieferbar.
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#6
Hallo
Der Euro2 Lader passt ohne Anpassungsarbeiten. Es gibt lediglich zwei unterschiedliche Gusskrümmer zwischen Auspuffrohr und Lader.
   

Rechts im Bild für Lader mit Wastegate und links für welche ohne. Jedoch waren auch bei den älteren OM366A/LA manchmal die "kürzeren" Krümmer verbaut, obwohl ohne Wastegate. 

Übrigens sehr schöner Bericht! Mir wäre es zuviel Umbauerei, es gibt Lader die mit sehr wenig Umbauarbeiten passen und schon um welten besser sind als der Serien 366 Wastegatelader.
Ich fahre zB. den hier am 366LA Euro2. Kommt von einem 906er Motor.
   
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#7
Ich gebe dir recht, der OM906 Lader ist der beste Kompromiss! Der Umbauaufwand ist deutlich kleiner und der Verdichter ist im Wirkungsgrad nur 5% schlechter. Vom Ansprechverhalten und der maximal möglichen Leistung gesehen gibt sich das nicht wirklich was zu meinem Lader.
Warum habe ich mir den Mehraufwand gemacht? Ich wollte wissen, was maximal möglich ist und der Lader lag eben noch da rum Lächelnd
Falls noch jemand einen OM906 Lader benötigt und diesen Umbau machen möchte, davon hätte ich noch einen!
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Mercedes-Benz LK / LN2 (Leichte Klasse)

Der LK/LN2 (Baumuster 673, 674, 675, 676, 677, 678, 679) ist der Nachfolger des LP (leicht) und der Vorgänger des Atego. Er wurde im Daimler-Benz Werk Wörth am Rhein und später auch im Werk Ludwigsfelde (der erste LK/LN2 814 rollte dort am 8.2.1991 vom Band) gebaut.
Er deckte die Baujahre 1984-1998 ab und wurde mit folgenden Motoren ausgeliefert: OM 364 (Vierzylinder), OM 364 A (=Aufladung =Turbolader), OM 364 LA (=Turbolader und Ladeluftkühlung), OM 366 (Sechszylinder), OM 366 A, OM 366 LA und OM 904 LA (Vierzylinder Eco Power).
Es gab den LK/LN2 mit den Verkaufsbezeichnungen 609 (Export), 709, 809, 811, 814, 814 Eco Power, 817, 914, 914 AK (=Allrad Kipper), 917, 917 F (=Feuerwehr), 917 AF (=Allrad Feuerwehr), 920 AF, 924 AF, 1114, 1114 AK, 1117, 1120, 1120 F, 1120 AF, 1124 F, 1124 AF, 1224 F, 1224 AF, 1314 AK, 1317 AK, 1324 AK und 1524 F. Dabei stehen die hinteren beiden Ziffern grob für die Motorleistung (x10 nehmen) und die davor stehende(n) Ziffer(n) grob für das zul. Gesamtgewicht in t.