Onkel Kopp
Don Quijote de Olja a.D.
- Registriert
- 20. Juli 2008
- Beiträge
- 5.809
- Danke
- 2.349
- SAAB
- 900 I
- Baujahr
- 1988
- Turbo
- Ohne
Tach zusammen,
im Nachbarthread (http://www.saab-cars.de/threads/2-3-turbo-motor-in-einem-900-2-verbauen.49069/#post-956980) habe ich zum Thema B204/B205 vs. B234/B235 und Haltbarkeit gepostet, da es mal wieder nicht ganz so einfach ist wie dort vermutet wurde. Da dieses Thema ähnlich wie Ölschlamm modellübergreifend ist, mache ich hier nochmal ein neues „Fass“ auf.
Besonders im Bereich 9-5 ist es ja immer wieder Thema, dass die B235 bei hohen Drehzahlen kaputt gehen und die B205 nicht. Aber was wissen wir überhaupt? Bei gleicher Drehzahl und gleichem Zylinderdruck ist die mechanische Belastung auf den 2.3-Liter aufgrund der anderen Kurbelgeometrie mit kürzerem Pleuel und mehr Hub = mehr Kurbelwellenkröpfung höher, das ist richtig. Es trifft offenbar besonders die Aeros. Die Aeros sind ab Werk aber auch die einzigen, die überhaupt dauerhaft in hohe Drehzahl-/Lastkollektive vordringen können. Da ist natürlich auch die Belastung am höchsten und es kommen hohe Gaskräfte, hohe Massenkräfte, hohe Kurbelwellentorsion und Drehungleichförmigkeit durch viel Drehmoment auch bei hohen Drehzahlen sowie höhere Kolbenseitenkräfte und höhere Kolbengeschwindigkeiten als beim B205E, aber auch als beim B235E/L vor. Dazu ist noch die thermische Belastung höher. Ein B205E und B235R im Serientrimm sind also nicht vergleichbar.
Fangen wir mal unten an: Gibt es bei den 9-5 überhaupt eine Tendenz, dass B235E häufiger kaputt gehen als B205E? Ich vermute jetzt einfach mal: Nein. Obwohl der B235E mit 0,65 bar maximalem Ladedruck im Vergleich zu den 0,4 des B205E sogar noch minimal höher belastet wäre, sind die beiden eher mild aufgeladenen Varianten vergleichbar.
Dann nähern wir uns der Sache von oben: Gibt es für eine Betrachtung/Beurteilung überhaupt genügend B205E mit größerem Turbolader, die wie der Aero mittels eines nochmals höheren Ladedrucks auf 250 PS und mindestens 350 Nm kommen? Denn dann haben wir den 2. Fall in meinem Post im 902/9-3I-Bereich, wo Leistungsgleichheit bei gleicher Drehzahl herrscht. Oder gibt es gar den Fall, dass jemand seinen B205E mit größerem Lader so appliziert hat, dass er bei gleichem Ladedruck wie der Aero diesen hintenraus länger hält und auf eine Nenndrehzahl von 6000 kommt, wo dann 250 PS anliegen? Das wäre dann der erste Fall in meinem Post. Die würden nach herrschender Meinung dann anders als die B235R im Serientrimm halten.
Das kann sein, aber ich habe da so meine Zweifel. Die Hardware ist überwiegend identisch. Es gibt zwar z.B. bei Skandix andere Kolben-Teilenummern für B205E und B235E/L/R, aber ich glaube im Wesentlichen sind die identisch (Material/Design/Festigkeit). Wenn ich den B205 leistungsgleich mache, ist die mechanische Belastung bis auf Nuancen auch gleich. Ich vermute daher, dass ein 250 PS-Zweiliter, der lange auf der Bahn bei 240-250 km/h bewegt wird, auch kaputt geht, weil einfach die Hardware an sich ungenügend ist. Die Vorteile in der mechanischen Robustheit durch weniger Hub werden durch höhere Drehzahlen oder höhere Drücke/Temperaturen wieder zunichte gemacht. Gut gewartete, sportlich bewegte Aeros hier im Forum und auch außerhalb sind soweit ich weiß die Kolben zerbröselt. Da wüsste ich bei einem aufgeblasenen 2.0 aber nicht, warum der bei mehr Zylinderdruck oder Drehzahl verschont bleiben sollte. 90 mm Hub in einem sportlichen Motor sind ja auch nichts Ungewöhliches, der Golf 6 R z.B. hat ja auch 270 PS bei 6000 1/min sowie 350 Nm mit 93 mm Hub. Generell geht der Trend sowieso hin zu langhubiger Auslegung und höhere Kolbengeschwindigeiten als früher. Kurzhubige Auslegung ist tendenziell der Spitzenleistung förderlich, aber im Zeitalter der Aufladung hat man ja alle Freiheiten, und Langhuber haben nun mal kompaktere Brennräume und sind daher unempfindlicher für Klopfen und haben weniger Wandwärmeverluste, beides ist für einen leistungsstarken aber trotzdem effizienten Turbo wichtig.
Sollte es sich aber herausstellen, dass der B205 bei Leistungsgleichheit tatsächlich haltbarer sind als die B235, woran liegt es dann? Wenn die Kolben kaputt gehen, dann müssen die dort wirkenden Kräfte beim B235 höher sein. Die Kolbenseitenkraft und Kolbengeschwindigkeit ist bei Leistungsgleichheit auch in etwa gleich. Wo also bleiben noch Unterschiede? Mir fallen nur zwei ein:
1. Die Kurbelwelle hat mit stärkerer Kröpfung einen geringeren Widerstand gegen Biegung und Torsion, es sei denn das ist konstruktiv aufgefangen worden. Weiß das jemand? Die Kurbelwellen gehen offenbar nicht – zumindest im Schadenfall nicht als erstes – kaputt. Wenn die Kurbelzapfen sich unter Belastung aber beim 2.3 stärker elastisch verformen, dann kann die Kraftsituation am Kolben schon wieder anders sein. Ich vermute hier aber auch stark, dass der geringere „Hebel“ durch die höhere Kraft in etwa kompensiert wird – es sei denn, die Mehrleistung beim B205 wird über Drehzahl generiert.
2. Das Verhältnis von Gas- zu Massenkraft ist beim 2.3 anders als beim 2.0. Diese wirken gegenläufig und heben sich teilweise auf, auch innerhalb eines Verbrennungszyklus. Ein per Ladedruckerhöhung gepushter B205 hätte mehr Gas- und weniger Massenkräfte als ein gleich leistender B235. Das könnte bei Lastwechseln/Gaswegnahme zu unterschiedlicher schlagartiger Wechselbelastung auf den Kurbeltrieb und damit letztlich auch am Kolben führen, oder aber evtl. auch innerhalb eines Zyklus zu mehr Anlagewechseln im Pleuellager beim 2.3. Das kann man aber so nicht ohne weiteres berechnen, da hochdynamisch, höchstens die mittleren Werte von Gas und Massenkraft in einem bestimmten Betriebszustand ließen sich abschätzen. Die Massen bei den T5-Motoren sind nochmals höher, zueinander müsste es aber ähnlich sein.
Hat sonst noch wer Ideen? Hab‘ ich was vergessen? Wie sieht die Haltbarkeits-Situation beim B204/B234 aus? Die Gewichte von Pleueln und Kolben streuen hier wie auch beim B2x5 angeblich relativ stark, das habe ich schon von verschiedenen Seiten gehört. Das würde die Torsionsschwingungen beeinflussen – bei beiden Hubräumen, aber vielleicht mit mehr Auswirkung beim 2.3?
im Nachbarthread (http://www.saab-cars.de/threads/2-3-turbo-motor-in-einem-900-2-verbauen.49069/#post-956980) habe ich zum Thema B204/B205 vs. B234/B235 und Haltbarkeit gepostet, da es mal wieder nicht ganz so einfach ist wie dort vermutet wurde. Da dieses Thema ähnlich wie Ölschlamm modellübergreifend ist, mache ich hier nochmal ein neues „Fass“ auf.
Besonders im Bereich 9-5 ist es ja immer wieder Thema, dass die B235 bei hohen Drehzahlen kaputt gehen und die B205 nicht. Aber was wissen wir überhaupt? Bei gleicher Drehzahl und gleichem Zylinderdruck ist die mechanische Belastung auf den 2.3-Liter aufgrund der anderen Kurbelgeometrie mit kürzerem Pleuel und mehr Hub = mehr Kurbelwellenkröpfung höher, das ist richtig. Es trifft offenbar besonders die Aeros. Die Aeros sind ab Werk aber auch die einzigen, die überhaupt dauerhaft in hohe Drehzahl-/Lastkollektive vordringen können. Da ist natürlich auch die Belastung am höchsten und es kommen hohe Gaskräfte, hohe Massenkräfte, hohe Kurbelwellentorsion und Drehungleichförmigkeit durch viel Drehmoment auch bei hohen Drehzahlen sowie höhere Kolbenseitenkräfte und höhere Kolbengeschwindigkeiten als beim B205E, aber auch als beim B235E/L vor. Dazu ist noch die thermische Belastung höher. Ein B205E und B235R im Serientrimm sind also nicht vergleichbar.
Fangen wir mal unten an: Gibt es bei den 9-5 überhaupt eine Tendenz, dass B235E häufiger kaputt gehen als B205E? Ich vermute jetzt einfach mal: Nein. Obwohl der B235E mit 0,65 bar maximalem Ladedruck im Vergleich zu den 0,4 des B205E sogar noch minimal höher belastet wäre, sind die beiden eher mild aufgeladenen Varianten vergleichbar.
Dann nähern wir uns der Sache von oben: Gibt es für eine Betrachtung/Beurteilung überhaupt genügend B205E mit größerem Turbolader, die wie der Aero mittels eines nochmals höheren Ladedrucks auf 250 PS und mindestens 350 Nm kommen? Denn dann haben wir den 2. Fall in meinem Post im 902/9-3I-Bereich, wo Leistungsgleichheit bei gleicher Drehzahl herrscht. Oder gibt es gar den Fall, dass jemand seinen B205E mit größerem Lader so appliziert hat, dass er bei gleichem Ladedruck wie der Aero diesen hintenraus länger hält und auf eine Nenndrehzahl von 6000 kommt, wo dann 250 PS anliegen? Das wäre dann der erste Fall in meinem Post. Die würden nach herrschender Meinung dann anders als die B235R im Serientrimm halten.
Das kann sein, aber ich habe da so meine Zweifel. Die Hardware ist überwiegend identisch. Es gibt zwar z.B. bei Skandix andere Kolben-Teilenummern für B205E und B235E/L/R, aber ich glaube im Wesentlichen sind die identisch (Material/Design/Festigkeit). Wenn ich den B205 leistungsgleich mache, ist die mechanische Belastung bis auf Nuancen auch gleich. Ich vermute daher, dass ein 250 PS-Zweiliter, der lange auf der Bahn bei 240-250 km/h bewegt wird, auch kaputt geht, weil einfach die Hardware an sich ungenügend ist. Die Vorteile in der mechanischen Robustheit durch weniger Hub werden durch höhere Drehzahlen oder höhere Drücke/Temperaturen wieder zunichte gemacht. Gut gewartete, sportlich bewegte Aeros hier im Forum und auch außerhalb sind soweit ich weiß die Kolben zerbröselt. Da wüsste ich bei einem aufgeblasenen 2.0 aber nicht, warum der bei mehr Zylinderdruck oder Drehzahl verschont bleiben sollte. 90 mm Hub in einem sportlichen Motor sind ja auch nichts Ungewöhliches, der Golf 6 R z.B. hat ja auch 270 PS bei 6000 1/min sowie 350 Nm mit 93 mm Hub. Generell geht der Trend sowieso hin zu langhubiger Auslegung und höhere Kolbengeschwindigeiten als früher. Kurzhubige Auslegung ist tendenziell der Spitzenleistung förderlich, aber im Zeitalter der Aufladung hat man ja alle Freiheiten, und Langhuber haben nun mal kompaktere Brennräume und sind daher unempfindlicher für Klopfen und haben weniger Wandwärmeverluste, beides ist für einen leistungsstarken aber trotzdem effizienten Turbo wichtig.
Sollte es sich aber herausstellen, dass der B205 bei Leistungsgleichheit tatsächlich haltbarer sind als die B235, woran liegt es dann? Wenn die Kolben kaputt gehen, dann müssen die dort wirkenden Kräfte beim B235 höher sein. Die Kolbenseitenkraft und Kolbengeschwindigkeit ist bei Leistungsgleichheit auch in etwa gleich. Wo also bleiben noch Unterschiede? Mir fallen nur zwei ein:
1. Die Kurbelwelle hat mit stärkerer Kröpfung einen geringeren Widerstand gegen Biegung und Torsion, es sei denn das ist konstruktiv aufgefangen worden. Weiß das jemand? Die Kurbelwellen gehen offenbar nicht – zumindest im Schadenfall nicht als erstes – kaputt. Wenn die Kurbelzapfen sich unter Belastung aber beim 2.3 stärker elastisch verformen, dann kann die Kraftsituation am Kolben schon wieder anders sein. Ich vermute hier aber auch stark, dass der geringere „Hebel“ durch die höhere Kraft in etwa kompensiert wird – es sei denn, die Mehrleistung beim B205 wird über Drehzahl generiert.
2. Das Verhältnis von Gas- zu Massenkraft ist beim 2.3 anders als beim 2.0. Diese wirken gegenläufig und heben sich teilweise auf, auch innerhalb eines Verbrennungszyklus. Ein per Ladedruckerhöhung gepushter B205 hätte mehr Gas- und weniger Massenkräfte als ein gleich leistender B235. Das könnte bei Lastwechseln/Gaswegnahme zu unterschiedlicher schlagartiger Wechselbelastung auf den Kurbeltrieb und damit letztlich auch am Kolben führen, oder aber evtl. auch innerhalb eines Zyklus zu mehr Anlagewechseln im Pleuellager beim 2.3. Das kann man aber so nicht ohne weiteres berechnen, da hochdynamisch, höchstens die mittleren Werte von Gas und Massenkraft in einem bestimmten Betriebszustand ließen sich abschätzen. Die Massen bei den T5-Motoren sind nochmals höher, zueinander müsste es aber ähnlich sein.
Hat sonst noch wer Ideen? Hab‘ ich was vergessen? Wie sieht die Haltbarkeits-Situation beim B204/B234 aus? Die Gewichte von Pleueln und Kolben streuen hier wie auch beim B2x5 angeblich relativ stark, das habe ich schon von verschiedenen Seiten gehört. Das würde die Torsionsschwingungen beeinflussen – bei beiden Hubräumen, aber vielleicht mit mehr Auswirkung beim 2.3?
