Leistungssteigerung 12M18 - Projektumsetzung - Erfahrungsbericht

Hallo Joachim
ich verfolge das ganze schon seit längerem. Ich bin seit mehreren Jahren dabei mein Fahrzeug zu optimieren. Ich habe nur die Informationen hier aus dem Forum plus meine Infos die ich mir besorgt habe zusammen getan.Sehr viele Informationen decken sich und daraus meine Schlussfolgerung. Da ich aber noch nicht fertig bin sondern eher angespannt möchte ich momentan nichts weiter dazu schreiben. Wenn ich mal fertig bin kann ich dann gern was dazu schreiben. Schließlich möchte ich ja auch meine Langzeiterfahrungen mitteilen. Was ich aber sagen ist das mein Motor tadellos läuft und mir keine Probleme mit der Mehrleistung bereitet. 
Später mehr dazu
LG Kai 

Thema: Turboladerumbau - Grundlagen, Überlegungen 

Bevor ich mich an den Turboladerumbau mache, ist es sinnvoll ein paar Dinge klar zustellen. 
Was ist ein Turbolader ?.... Klar, weiß jeder...... Denkste, das ist ein recht komplexes Thema
Was macht ein Turbolader ?..... Auch nicht so ganz klar, speziell wenn es später um thermodynamische Prozesse geht.
Was soll der Turbolader machen?  Zumindest in meinem Motorenprojekt. 

Turbolader (ATL für Abgasturbolader):
Es gibt verschieden Bauformen vom Turbolader, diese haben dann aber auch verschiedene Charakteristika. Der Turbolader ist eine Art Turbine, die durch den Massenstrom aus dem Abgas angetrieben wird und Frischluft in den Ansaugtrakt des Motors fördert. Sie besteht im wesentlichen aus einem Turbinenrad welches auf der Abgasseite angetrieben wird und einem Verdichterrad welches Frischluft fördert. 

Konstantturbine:
ATL ohne Steuerung oder Regelung wie auf dem WD 612.74 verbaut worden ist. Je schneller er läuft (Motordrehzahlabhängig) um so mehr fördert er. Hat ein Turboloch im unteren Drehzahlbereich. Fördert im unteren Drehzahlbereich zu wenig und  im oberen Bereich zu viel. Wurde später ersetzt durch ATL mit Wastegate oder VTG.Lader kann sich nicht an das Schuck Volumen des Motors anpassen 

Wastegatelader:
ATL mit Abregelventil ab einem bestimmten Druck. Bringt im unteren Drehzahlbereich bereits ordentlich Druck und regelt ab wenn das maximale Schluckvolumen des Motors erreicht ist. Laderkurve kann sich im groben an das Schluckvolumen des Motors anpassen. 

VTG Lader:
Lader kann die Kurve vom Schluckvolumen des Motors nachfahren und stellt immer die richtige Luftmenge (abhängig von Drehzahl und Last) zur Verfügung. 
Das Optimum für mein Projekt wäre der VTG Lader, aber den in den WD 612.74 reinzuschrauben ist eine relativ harte Nummer. Der VTG Lader ist gesteuert und würde evtl. eine elektronische Ansteuerung benötigen. Außerdem habe ich noch keinen gefunden der passt. Also nehme ich einen Wastegate Lader. 

Was soll der Wastegate Lader machen?
Ich brauche im unteren Drehzahlbereich mehr Ladedruck damit ich über den Druckansteuereung der Einspritzpumpe in diesem Bereich bereits mehr Kraftstoff einspritzen kann. Dann bekomme ich mehr Durchzug von niederen Drehzahlen heraus.
Durch die höhere Luftmenge und den schnelleren Druckanstieg bekomme ich schneller, mehr Leistung. Natürlich immer in Verbindung mit einer angepassten Einspritzpumpe.  So funktioniert das mal im Groben. 

Welche Lader gibt es im WD 612 Motor überhaupt und für welche Leistungen wurden sie eingesetzt? Welche Ladeluftdrücke werden benötigt. 
Hier eine kleine Übersicht: Motortyp, Leistung in PS; Ladedruck; Steyrnummern um die Lader auch zu finden. 

• WD 612.74; 180 PS; 0,9 bar; 612.60.11.0191; 612.60.11.0205
• WD 612.75; 210PS; 1,1 bar; 612.60.11.0191
• WD 612.66; 230 PS; 1,2 bar;  612.60.11.0191
• WD 612.34; 260 PS; 1,6 bar;  612.60.11.0205 

Meines Wissens sind das alles Konstant Turbinen.
Es hat für den WD 612.34 einen Wastegate Lader gegeben. Der wird aber nicht mehr hergestellt.  Den habe ich lange gesucht aber irgendwann war klar das das eine Sackgasse war. 

Soweit erst einmal zu der Theorie. 
Nächstes Thema ist die Auswahl des Laders und was man mit den OEM Lader alles machen kann. Dann kommen wir auch zum Wastegatelader den ich einbauen werde.

LG Joachim

Ein VTG Lader bedarf nicht UNBEDINGT einer elektronischen Steuerung.
Im Defender TDI und auch TD5 verbauen wir manchmal VTG Lader ohne elektronische Steuerung sondern einfach mit Druckdose anstelle der Steuerung. Wird der Druck zu hoch werden per Duckdose die Flügel verstellt und der Druck sinkt, ähnlich wie bei einem Wastegate

Frank

Hallo Frank,

Schön das Du noch da bist. Klar, Du hast Recht. VTG gibt es auch mechanisch mitn Druckdose. habe ich aber noch nie in den Händen gehabt, immer nur mit Stellglied und Anschluß and dei ECU.
VTG wäre meine Wahl beim Turboumbau, leider habe ich noch keinen mechanischen für unseren Motor gefunden oder irgend welche Informationen dazu erhalten.
Viele Grüße in den Norden
Joachim

Der WD612.34 mit 260 PS hat auch einen größeren Viscolüfter, damit keine thermischen
Probleme auftreten.
Gruß Bernd

Servus Bernd,

Danke für die Rückmeldung. Ich denke einmal das kommt auf die Applikation drauf an. Wir fahren ja alle nicht mit soo viel Gewicht rum, das macht dann den Unterschied.
Ich habe den WD 612.34 in meinem 12M drin .... Ist das dann ein 12M26??
Thermische Probleme habe ich bisher noch nicht gehabt. Allerdings fahre ich auch mit einem unausgebauten Koffer rum. Das sind dann so um die 6,7 to momentan. Da tut sich bisher wenig in der Motortemperatur.

Viele Grüße Joachim

Hallo Joachim

- ja ich bin noch da
Um einen mechanisch gesteuerten VTG LAder zu erhalten, nimmt man einen
computer gesteuerten, reisst die elektronische Regelung ab und ersetzt diese
durch eine Druckdose, das geht genauso wie bei einem Wastegate Lader .....

Hallo Steyrfreunde
Ich möchte mal meinen Werdegang mit meinem Fahrzeug schreiben. Ich bin immer bestrebt alles so original wie möglich zu lassen.Also habe ich sehr wenig verändert. Ich habe einen anderen Luftfilter für mehr Luft. Ich habe meinen Turbo überholen lassen.Ich habe meine Pumpe kontrollieren lassen und bei der Gelegenheit wurde sie auf 210 PS eingestellt. Danach habe ich aber die Feineinstellung selbst gemacht. Ich habe kein Turboloch natürlich geht der Ladedruck mit der Drehzahl hoch.
Der Motor läuft auch in unteren Drehzahlen sehr gut.
Ich hoffe das hilft ein wenig .
LG Kai 

Thema: Turboladerumbau - Auswahl Turbolader als alternative zum OEM Lader 

Hier einmal ein paar Gedanken zum Turbolader und welchen Weg ich wählen kann. Es gibt hier verschiedene Optionen und keine ist als wirklich falsch anzusehen. Das muss auch jeder für sich selber bewerten. Ich schreibe zu jeder Option ein paar Eigenschaften dazu damit das Thema auch klarer wird.
Hier noch einmal das Ziel definiert. Es sollen die 230 PS werden, nicht nur die 210PS... 

Option1: Original ATL
Ja, kann man machen, ist bestimmt nicht falsch. Aber, viel ATL die so auf dem 12M unterwegs sind, sind  auch schon etwas älter und kommen früher oder später irgend wann und müssen getauscht werden.
Man bekommt nicht das Maximum an Leistung und Durchzug aufgrund des Laderaufbaus. Wie gesagt, falsch ist es nicht , aber auch nicht das Optimum. Großer Vorteil. Kostet nichts weil schon da....

Option 2: Original ATL und gefrästes Verdichterrad auf der Frischluftseite
Wenn man das machen will, dann nur in einem neuen ATL. Der Umbau kostet etwas Geld und man sollte sich schon sicher sein das der Tubo auch in gutem Zustand ist.
Wer es selber machen kann (ist kein Hexenwerk), es ist nicht wirklich kompliziert.... Die gefrästen Verdichterräder kann man einzeln kaufen, die Rumpfgruppe oder Teile davon auch.
Bringt dann bereits im unteren Drehzahlbereich etwas mehr Druck, hat aber immer noch eine relativ flache Kennlinie. Wird auf alle Fälle einen Mehrwert bringen. Kostet aber wenn man alles machen lässt und dann kann ich  gleich einen Wastegatelader kaufen.  

Option 3: Wastegatelader - Austausch Wastegatelader gegen den OEM Lader.
Mehr Ladedruck im unteren Drehzalbereich, dadurch spricht das LDA früher an und ich kann ihm im unteren Drehzahlbereich mehr Einspritzmenge geben.
Höheren geregelten Ladedruck im oberen Drehzalbereich, der zudem auch noch schneller erreicht wird.
Das Ansprechverhalten des Laders wird etwas träger werden durch das höhere Massenträgheitsmoment wenn die Verdichterseite größer ist..... Na ja aber irgend was ist ja immer. 

Was gibt es sonst noch? 

Option 4: Wastegatelader mit gefrästen Verdichterrad.
Das wäre dann der Tuninglader für den Steyr. Man kann es auch übertreiben.  Sollte mir langweilig werden dann mache ich das mal und setze es auf meinen WD 612.34 rauf und sehe mal was der dann so macht.
Aber das Thema ist ja hier den WD 612.74 etwas mehr Leben einzuhauchen, da dieser Motor hier von der Mehrheit betrieben wird. 

Mein Weg wird die Option 3 sein. Das erscheint mir der beste Weg dem Motor einen modernen Lader zu verpassen und die Performance zu optimieren ohne das ich das Triebwerk zu sehr belaste. Von der Variante wäre das dann in etwas so etwas wie ein WD 612.34 mit 260PS den es schon mal mit einem geregelten Lader gegeben hat.

Als nächstes stell ich dann den Wastegatelader vor, der liegt schon bei mir auf der Werkbank. 

Viele Grüße Joachim

Thema: Turboladerschaden am WD 612.74 

Der neue Wastegatelader liegt bereits auf der Werkbank und ich habe an meinem Schlachtmotor (WD 612.74) angefangen den Abgaskrümmer und den alten original Turbolader zu demontieren.  Bevor der neue Wastegatelader and einen Motor kommt werde ich überprüfen das auch alles sauber passt und was evtl mechanisch geändert werden soll.
Die ganze Einheit runternehmen und dann den Turbo vom Abgaskrümmer Trennen, das hat sehr gut mit dem Schlagschrauber funktioniert.  Wenn der Abgaskrümmer mit Turbo einzeln auf der Werkbank liegt kommt man gut mit dem Schlagschrauber an die Verschraubungen von Krümmer und Turbo dran. War kein großes Problem obwohl die Verschraubungen doch stark verrostet waren.

Ich habe mir dann die beiden Turbinenräder (Abgasseite und Verdichterseite) angesehen.
Auf der Verdichterseite kann man sehr gut sehen das die Turbinenschaufeln deformiert und teilweise ausgebrochen sind. (Siehe Bild) Als ich den Motor ausgebaut hatte waren es gerade mal 48 Tsd. km Laufleistung und er ist noch recht gut gelaufen. Ein Turbopfeifen war zu hören, aber nichts dramatisches. Alles Andere war auch gut, Kompression, Öldruck etc.
Der Turbo hat auch ein merkliches Radialspiel von etwas unter 1mm. Ich kann das leider nicht messen da mir die passende Messuhr fehlt. Man kann es aber ganz gut sehen wenn man die Welle mit den Turbinenrädern radial verschiebt.

Klar ist das der Turbo nach ein paar Tausend Km einen Schaden erlitten hätte. Das passiert dann in der Regel durch die Unwucht die aufgrund der deformierten Turbinenräder entsteht. Irgendwann ist das Wellenlager so beschädigt das die Turbine die Gehäusewand berührt und dann die Welle abreißt. 

Wie kommt so ein Schaden zustande?  
Entweder ist es Materialermüdung da  der Turbo ja bereits über 30 Jahre alt ist oder es ist ein Fremdkörper eingetragen worden. Das ist alles Spekulation. Was aber durchaus sein kann ist wenn im Luftfiltergehäuse Wasser steht und es anfängt zu 'Rosten. Ein kleiner Rostpartikel reicht da schon. 

Nur mal so an Alle die gerne Schrauben und an Alle die gerne Fahren. Es macht durchaus Sinn den Ansaugtrakt (Luftfilter, Rohre und Schläuche ) einmal zu zerlegen und auf Schäden zu inspizieren. Dabei auch gleich die Verdichterseite vom Turbo ansehen und das Spiel in der Welle überprüfen.

Viele Grüße
Joachim

Thema: Einstellmöglichkeiten am der Einspritzanlage Motor WD 612.74

Das Thema ist noch offen. Es geht um die Möglichkeiten die Einspritzpumpe einzustellen. 

An dieser Stelle noch ein kleiner Einschub. Es bring wenig and er Einspritzpumpe rumzuschrauben wenn man daran keine Erfahrung hat.  Das schlimmste was passieren kann,  ist das der Motor nicht mehr läuft und man die Einspritzpumpe rausnehmen muss und sie beim Profi auf dem Prüfstand einstellen lassen muss.Die meisten Einstellarbeiten sollten ohnehin auf einem Einspritzpumpenprüfstand erfolgen. Da bekomme ich fachlich kompetente Spezialisten und immer ein Einstellprotokoll. Außerdem eine Garantie das alles passt.

Wenn ich schon meine ich müsste überall rumschrauben dann bitte immer nur in 1/2 Umdrehungen und dann sollte eine Testfahrt gemacht werden. Natürlich immer nur bei warmgefahrenen Fahrzeug (nicht nur Motor. Auch Achsen und Getriebe sollten warm sein).  
Auch soll hier nicht der Eindruck vermittelt werden das es eine gute Leistungssteigerung für Lau gibt.... Nein, gibt es nicht, denn Turbo, LLK und Ansaugung müssen ja auch noch passen, dazu kommen noch optimierte Einspritzdüsen und eine optimierte Kraftstoffvorförderung, abhängig ob ich Umschalter und andere Filter vorgeschaltet habe.  

Aber zurück zum Thema

1. Vollastanschlag / Drehzahleinstellung am Fahrverstellhebel.

Das ist er Anschlag welcher die Drehzahl verstellen kann und natürlich auch  die Einspritzmenge, wenn das Gaspedal voll durchgedrückt ist. Diese Verschraubung ist in der Regel verplombt, man kann sie nur verstellen wenn man die Plombe entfernt. Wenn man  dort verstellt dann gilt es darauf zu achten das man 
A) An der richtigen Schraube dreht.
Nicht die Abstellposition verändert.

Hier wird die Drehzahl verstellt. Der WD 612 Motor ist homologiert worden bis 2600 U/min, das hält er auch aus.Mann dreht den Anschlag etwas heraus so das der Fahrverstellhebel einen etwas größeren Weg zurücklegen kann. Beim Verstellen vom Endanschlag ist darauf zu achten das der Hebel dann auch am Endanschlag anliegt und nicht vorher irgendwo im Gasgestänge / Abstellgestänge blockiert wird. Ggfs. muss dort etwas nachgestellt werden. 

1. Saugmenge am LDA (Ladedruckabhängiger Vollastanschlag) verstellen

Bei aufgeladenen Motoren ist die Volllastmenge auf den Ladedruck abgestimmt. Im unteren Drehzahlbereich ist der Ladedruck aber niedriger und dadurch die Luftfüllung in den Motorzylindern geringer. Der LDA regelt in diesem Bereich die Einspritzmenge.Drehe ich die Einstellschraube an der Oberseite rechts herum (also rein) bekommt der Motor bei niedrigerem Ladedruck mehr Einspritzmenge.
Das geht natürlich nur in Maßen, damit kann ich den Durchzug im unteren Drehzahlbereich optimieren. Es wird etwas rußen am Anfang.Allerdings ist das auch abhängig vom Status des Turboladers. Wenn der schon eine Vorschädigung hat und evtl. nicht mehr den notwendigen Ladedruck bringt dann kann ich hier viel Drehen, es wird nicht viel passieren.
Der LDA setzt in der Originaleinstellung bei  0,7 bar ein und hat bei 0.9 bar seine maximalen Verstellbereich erreicht. Der ATL vom 612.74 bring 0.9 ± 1 bar. 

1. Vollastanschlag an der Einspritzpumpe

Die Einspritzpumpe hat 2 Vollastanschläge die verstellt werden können.
Einen an der hinteren (linke Seite wenn eingebaut) Seite der Pumpe und einen an der vorderen Seite.

 Vollastanschlag hinten:
Über der Verschraubung befindet sich eine Schutzkappe mit Plombe. Diese Verschraubung ist mit einer Sicherungsmutter gesichert. Diese muss man erst lösen und dann befindet sich im Inneren der Verschraubung eine Schlitzschraube die man verstellen kann. Sicherungsmutter lösen und Schlitzschraube links rum rausdrehen.  Der Endanschlag gibt mehr Weg für die Regelstange frei, die kann die Pumpenelement mehr verdrehen und geben somit mehr Einspritzmenge frei.
Achtung !!! Die Sicherungsmutter ist gerne richtig fest (Alu - Stahl Kontaktkorrosion). Bei der letzten Pumpe die ich gemacht hatte ging es nur mit viel WD40 und warm machen mit dem Brenner auf.
Man kann die Veränderung an der Einstellung am größeren Winkel des Fahrverstellhebels überprüfen. Ggfs. muss man noch den Anschlag an der Vorderseite etwas rausdrehen, das ist ein Endanschlag der Regelstange der noch angepasst werden könnte. 

So das ware es dann auch mnit dem ach so gut gehüteten Wissen über die Einstellmöglichkeiten.

An alle die etwas Beitragen wollen. Gerne könnt ihr die Informationen auf Richtigkeit überprüfen. Sollte sich ein Fehler eingeschlichen haben werde ich das dann korriigeren.
Iim Anhang findet sich noch ein kleines Dokument das die Positionen der Schrauben näher bezeichnet. 

Viele grüße Joachim

Thema Turboladerumbau - Wastegatelader 

Also, das hat jetzt etwas gedauert. Sommerpause sozusagen. Viel im Job losgewesen, dann meine Freundin, mit dem Finger auf der Landkarte durch Europa .... ich mit dem Steyr dann hinterher ... Am Ende waren es ca. 5000 km Strecke und die Ladergeschichte stand etwas hinten an. 

Wie im Beitrag vom Mai bereits geschrieben, es geht darum den WD 612.74 (das ist der 12M18 Motor) etwas mehr Leben einzuhauchen und ihn auf 230 PS zu bringen.
Warum 230PS?  Mehr als die Einspritzmenge welche für 230PS benötigt wird fördert die F&M Einspritzpumpe, welche am WD 612.74 verbaut ist, nicht. Ein besserer Turbolader würde dann auch im gesamten Drehzahlband helfen das das Fahrzeug lebendiger wird.
Im WD 612.34 mit 260PS gibt es bereits einen Wastegatelader, dieser ist aber nicht mehr lieferbar und daher braucht es einen Ersatz dafür. Die ganze Ladergeschichte habe ich vor ca. 18 Monaten mit dem Josef Pfleger von Indutec angeleiert, der dann letztendlich auch den Lader besorgt hat incl. einiger kleiner Anpassungen. Dort bekommt man dann auch das Laderkit mit den Anpassungen.

Ladertyp / Leistungsdaten: 

Der Lader kommt von Borg Warner und ist ursprünglich für einen 280 PS Euro III Motor von Deutz gedacht. 

• Durchmesser Abgasrad ist gleich wie das Original.
• Der Durchmesser vom Verdichterrad ist 55mm (Durchmesser vom original WD 612.74 Lader = 50mm)
• Druckdose öffnet bei 1,6 bar das Wastegate. 
• T3 Twin Scroll Flansch

Durch das um 10% größere Verdichterrad bekomme ich natürlich auch bei gleicher Laderdrehzahl 10% mehr Luft und Druck geliefert. Das heißt mein Lader spricht schneller im unteren Drehzahlbereich an und ich habe schneller mehr Leistung anliegen.
Das LDA gibt auch bereits bei niedrigeren Drehzahlen die volle Einspritzmenge frei.Im oberen Drehzahlbereich habe ich auch mehr Luft und Druck um die 230PS Einspritzmenge komplett und zügig in Leistung umzusetzen.  

Adaption an den WD 612.74: 

Passt der Lader einfach so .... Plug and Play ? Nein, das tut er nicht. Man kann ihn nicht so ohne weiteres gegen das Original tauschen. Im Vergleich vom Original und dem Wastegatelader wird schnell klar das der Wastegatelader wesentlich größer baut ... das ist einfach ein fetter Lader. 

• Abgasseitig passt der Flansch  (T3 Twin Scroll) auf den Abgaskrümmer
• Abgasseite muss die Weiterführung an das Hosenrohr angepasst werden. Da braucht es einen neuen Flansch mit anderem Borbild an der Downpipe. 
• Einlassseite  vom Luftfilter zum Verdichterrad ist größer und muss angepasst werden. Das ist kein Problem, die Teile gibt es von der Stange. Ich habe da ein 90° Reduzierbogen genommen, aus Silikon. Am Zylinderkopf muss eine scharfe Kante gebrochen werden damit der 90° Bogen nicht scheuert. Das geht recht einfach mit dem Winkelschleifer. Es ist kein Umbau oder Demontage dafür notwendig.
• Einlasseite Weiterführung vom Verdichterrad in den LLK muss angepasst werden. Das hat der Indutec schon im Vorfeld mit einem passenden Adapterstück erledigt. Es passt also alles sauber an das Rohr vom Ladeluftkühler.
• Ölversorgung und Rücklauf muss angepasst werden. Auch das kommt bereits im Kit vom Indutec.
• Die Druckdose stört sich mit der linken Motorhalterung welche am Schwungradgehäuse montiert ist. Das habe ich auf der Fräsmaschine mit dem Weldonbohrer angepasst. Kann man aber auch von Hand mit der Flex und einer Feile machen. 
• Die Druckdose kann ich bis auf 1,4 bar Ladedruck einstellen, wenn das noch zu viel sein sollte dann kann ich dort eine Druckdose aus dem Tunigbereich nachrüsten. Das Turbozentrum Berlin würde das passende dann liefern können.

 Das habe ich alles soweit durchgeführt, und auf einen WD 612.74 montiert der bei mir rumsteht. Alles passt soweit, ist aber dann doch etwas Arbeit.  Es fällt auf das die Downpipe nicht strömungsgünstig ausgeführt ist, da kann man dann im Nachgang nochmal rangehen und etwas besseres herstellen. Für den Anfang tut das so wie es ist. 

Erprobung: 

Erprobt ist der Lader auf einem  WD 612.34 mit 260 PS. Dort läuft er sehr gut und bringt genau das was er soll. Der WD 612.34 wird im unteren Drehzahlbereich wesentlich agiler, macht richtig Laune das zu fahren. Beim WD 712.74 erwarte ich die gleichen Ergebnisse, dann aber mit 230 PS Setup.Sobald dort der Umbau fertig ist werde ich berichten. Anbei noch ein paar Bilder wie das so aussieht. 

Fazit:
Klasse Umbau für mehr Drehmoment und Leistung. Kann mit normalen Mechanikerwerkzeug durchgeführt werden. Flansch ist auf der drehbank hergestellt worden, gibt es aber auch im Internet so zu kaufen. Die Arbeiten sind  nicht allzu kompliziert auszuführen und für den begeisterten Schrauber durchaus durchführbar. Allerdings ist es richtig Arbeit bis alles passt. Das ist definitiv keine ..... " Habe am Sonntagnachmittag mal kurz den Lader getauscht Geschichte"...


Viele Grüße Joachim