- Startseite
- Forum
- Auto
- Audi
- Audi Motoren
- Umbau V12 auf Reihen-6er
Umbau V12 auf Reihen-6er
Hallo zusammen,
mal eine Frage an die Fachleute:
Ich betreibe einen Gas-Otto-Motor (Stationärmotor), der mit Deponiegas läuft.
Es handelt sich um einen turbogeladenen V 12, 35 Liter Hubraum, 350 kW bei 1500 1/min.
Zylinderanordnung
12 – 11 – 10 – 09 – 08 – 07 (B-Bank)
06 – 05 – 04 – 03 – 02 – 01 (A-Bank)
Gegenüberliegende Zylinder sitzen paarweise auf einem Hubzapfen der Kurbelwelle (Ist denke ich normal für nen V12).
Jede Bank hat einen eigenen Turbolader
Zündfolge
1 – 8 – 5 – 10 – 3 – 7
6 – 11 – 2 – 9 – 4 –12
Der Zündabstand beträgt abwechselnd ca. 50 °KW bzw. 70 °KW.
Da in der Deponie keine neuen Abfälle abgelagert werden, habe ich immer weniger Gas zur Verfügung und kann den Motor nur noch an seiner untersten Leistungsgrenze (200 kW) fahren. Abwechseln laufen lassen und stehen lassen geht nicht, da das Gas abgesaugt werden muss (Entgasungspflicht bei Hausmülldeponien) und ich das Gas nicht speichern kann.
Aber ich muss die ganze Kiste warten, (was beispielsweise bei Preisen von 360 € für eine Zündkerze (!!!!!!) ein teurer Spass ist).
Auch stehen jetzt der Austausch der Kolben und Laufbuchsen an. Und dann muss ich zwölf Stück tauschen, obwohl die Maschine vom Brennstoffangebot nur noch Halblast fahren kann. Das rechnet sich nicht wirklich.
Jetzt die Frage:
Gibt es einen Weg, die Maschine als 6-Zylinder zu betreiben?
Wenn ich jeden zweiten Zylinder in der Zündfolge weglasse, läuft er entweder nur auf Bank A oder Bank B, also als Reihen-6er.
Ich würde die nicht benötigten Zylinder richtig „tot“ machen (Kolben ziehen und Stösselstangen raus nehmen, Zylinderkopf drauflassen wegen der Öl- und Wasserwege), so dass sie kein Gas ansaugen.
Die Idee , die dahinter steckt, ist, dass das Maschinchen dann 350 kW / 2 = 175 kW Maximalleistung hat, und ich sie bis 100 kW runter betreiben kann und nur noch 6 Zylinder zu warten habe.
Der verbliebene Turbo würde nach dem Umbau nach wie vor von 6 Zylindern versorgt: passt!
Der Zündabstand beträgt immer 120 °KW: Passt!
Als Reihen-Sechser sollte er auch ruhig laufen.
Offene Fragen: Wie wirkt sich die Demontage von 6 von 12 Kolben (samt Pleuel) auf die Massenkräfte aus? Fliegt mit das Ding um die Ohren bzw. hüpft er mir vom Fundament?
Hat jemand schon mal so was gemacht? Hat jemand Tipps für mich?
Wenn Ihr Tipps habt, gebt bitte kurz an, mit was Ihr Euer Geld verdient oder verdient habt, damit ich die Tipps gewichten kann.
Ähnliche Themen
30 Antworten
Die Massenfrage kann ich aus dem Stand nicht beantworten, falls das nicht geht bliebe aber doch noch die Möglichkeit einer "härteren" Zylinderabschaltung, also Kerzen raus und alle Ventile auf, evtl sogar ohne Köpfe. Dann entfallen die Kosten für den Kerzenwechsel und ohne Last sollten Kolben und Zylinder auch fast ewig leben. Dicht müssen sie dann ja auch nicht mehr sein.
Zitat:
Original geschrieben von christians
Die Massenfrage kann ich aus dem Stand nicht beantworten, falls das nicht geht bliebe aber doch noch die Möglichkeit einer "härteren" Zylinderabschaltung, also Kerzen raus und alle Ventile auf, evtl sogar ohne Köpfe. Dann entfallen die Kosten für den Kerzenwechsel und ohne Last sollten Kolben und Zylinder auch fast ewig leben. Dicht müssen sie dann ja auch nicht mehr sein.
Die Laufbuchsen und Kolben sind "fertig" und müssen raus. --> Kosten
Also muss ich Massen ausbauen.
Zylinderköpfe demontieren geht nicht, da Wasser und Öl durch die Zylinderköpfe gepumpt wird und ich sonst noch die daraus resultierenden hydraulischen Probleme zu lösen habe.
Wenn der Motor 60° V-Winkel hat und die Pleuel auf einem durchgehenden Hubzapfen montiert sind, dann kann der Zündwinkel nicht um 10 Grad jeweils vor- oder nacheilen. Das macht einfach keinen Sinn. Im Prinzip ist das einfach zu rechnen: 1 Arbeitsspiel/Zylinderzahl=optimaler Zündwinkelabstand bei einer normalen Kurbelwelle.
Bei einem 4-Takter hiesse das:
720°/12 = 60° => Passt nicht zu Zündabständen von 50 und 70 Grad.
Also muss was an der Kurbelwelle gemacht worden sein oder eben entsprechend dicke Massen zum Ausgleich der daraus resultierenden unruhigen Laufeigenschaften.
Es gibt Kurbelwellen mit sog. Split Pins. D.h. es sind zwei Pleuel auf einem Hubzapfen befestigt, soweit so gut. Dieser Hubzapfen ist aber noch mal leicht geteilt. Bei 10°ZWA ist das nicht viel. Das sieht man evtl. sogar nur, wenn die Pleuel runter sind.
Der VW/Audi W12 und der W8 Motor haben solche Kurbelwellen zum Beispiel.
Hier ist mal ein Bild davon zu sehen:
http://www.motorenlexikon.de/img.php4?fotos/gross/K/K406.jpg
Dort ist aber ein recht starker Versatz realisiert. Du siehst, dass in der Mitte die beiden Laufflächen (=blanke Stellen) nicht auf einer Achse liegen, obwohl sie einen einzelnen Hubzapfen darstellen.
In dem Fall tippe ich mal auf einen V6 mit krummem Winkel. Sowas wie ein 90° V6. Der optimale ZWA wäre da ja 120°...
Hallo JarodRussell,
vielen Dank für die Erklärung.
Also: Ich hab einen Zahnkranz auf der Schwungsscheibe an der Maschine, in der der Anlasser eingreift. Auf diesem Zahnkranz sind die Markierungen für die OTs der einzelnen Zylinder. Und die sind abwechselnd 23 und 32 Zähne auseinander. Ach ja: die Zylinder sind auf OT, wenn die Markierung ansteht.
Bliebe diese split-pin-Kurbelwelle. Das kann ich aber defintiv ausschließen. Die Pleuel sitzen auf der KW in einer Flucht. Siehe hierzu auch die Explosionszeichnung der Kurbelwelle.
Noch mal die Kurbelwelle, diesmal als JPG
Ich schau mal, vielleicht mache ich mir in einer ruhigen minute mal die Kurbelsterne dazu. Vielleicht aknn ich das so besser nachvollziehen. Aber so wie ich das jetzt sehe, kann das dann nur gehen, wenn die Kröpfungen auf der Welle nicht immer den gleichen Abstand haben. Der Zündfolge nach zünden ja nicht zwei zylinder auf einer kröpfung hintereinander (und das wäre auch ziemlich unschön, wenn es so wäre)...demnach könnte es also auch möglich sein, dass der Winkel zwischen den KW-Kröpfungen nicht gleichmäßige 60° beträgt.
Bei diesen Zündabständen und gemeinsamen Hubzapfen würde ich darauf tippen, das der Bankwinkel entweder 70° oder 50° ist. Da 50° aber eher unwahrscheinlich ist, gehe ich von 70° aus. Sind die Turbolader außerhalb des V's oder innerhalb (bei Stationärmotoren habe ich diese umgekehrte Konstruktion schon öfter gesehen)? Sind sie innerhalb, dann erklärt das, warum der Hersteller mit 70° für mehr Platz zwischen den Bänken sorgen wollte.
Ansonsten sollte das Vorhaben recht gut funktionieren, auch vom Masseausgleich sehe ich kein Problem. Man muß nur aufpassen, das die Pleuel von der verbliebenen Zylinderbank auf der Kurbelwelle durch die fehlenden anderen Pleuel nicht verrutschen können....
Grüße,
Zeph
Zündabstand sollte das geringste Problem sein. Es gibz und gab eh Motoren, bei denen der nicht gleichmäßig ist.
Eine Idee zum Massenausgleich: Gewichte, mit der Masse von Pleuel und Kolben auf die Hubzapfen der KW schrauben. Wenn sie präzise gefertigt sind, könnte man damit auch gleich die verbliebenen Pleuel in ihrer Lage halten. Braucht man nur jemanden, der das auch ordentlich hinbekommt, einschließlich der Teilung um sie auf die KW montieren zu können.
Zitat:
Original geschrieben von Zephyroth
Bei diesen Zündabständen und gemeinsamen Hubzapfen würde ich darauf tippen, das der Bankwinkel entweder 70° oder 50° ist. Da 50° aber eher unwahrscheinlich ist, gehe ich von 70° aus. Sind die Turbolader außerhalb des V's oder innerhalb (bei Stationärmotoren habe ich diese umgekehrte Konstruktion schon öfter gesehen)? Sind sie innerhalb, dann erklärt das, warum der Hersteller mit 70° für mehr Platz zwischen den Bänken sorgen wollte.
Ansonsten sollte das Vorhaben recht gut funktionieren, auch vom Masseausgleich sehe ich kein Problem. Man muß nur aufpassen, das die Pleuel von der verbliebenen Zylinderbank auf der Kurbelwelle durch die fehlenden anderen Pleuel nicht verrutschen können....
Grüße,
Zeph
Habe beim ersten mal anhand einer schlechten Zeichnung gemessen. Habe eine genaue Zeichnung genommen und siehe da: 70° zwischen den Bänken. Also das wäre wohl geklärt. Sorry wenn ich Euch in die Irre geführt habe :-(
Die Turbos sitzen außerhalb des V's, muss also andere Gründe haben.....
Wegen dem Verrutschen der Pleuel habe ich eigentlich keine Angst, da sie bei der jetzigen Anordnung auch nicht verrutschen und sich nicht anneinander abstützen, da sie mit definierten Abstand montiert sind.
Verzeih die Nachfrage: Womit nimmst Du die Kenntnis, dass das Vorhaben recht gut funzen müsste, sprich: Was machst Du beruflich? (Kannst mir auch ne private Nachrischt schicken).
Zitat:
Original geschrieben von JCEL
Verzeih die Nachfrage: Womit nimmst Du die Kenntnis, dass das Vorhaben recht gut funzen müsste, sprich: Was machst Du beruflich? (Kannst mir auch ne private Nachrischt schicken).
Kenntnis habe ich nur meinen Hausverstand und viel angelesenes Wissen. Beruflich bin ich Elektronikdesigner und Meßtechniker. Viel Zeit habe ich in der Automobilindustrie damit verbracht (Motorsteuergeräte-Entwicklung und Prototypenhardware). Allerdings interressiere ich mich sehr für Motorentechnik und ich lese viel darüber. Es ein Teil von mir, der immer genau wissen will wie Dinge funktionieren....
Beim Reihen-Sechser bzw. V12 bin ich mir deshalb recht sicher, weil die Kurbelwelle an sich schon vollkommen ausgewuchtet läuft. Sieht man sie sich nochmal auf deiner Zeichnung an, dan fällt sofort auf, das nicht einmal Gegengewichte da sind. Bei 1500U/min sind die Massekräfte entsprechend klein. Des weiteren bringst du durch das Entfernen der einen Bank kein Ungleichgewicht in das System. Ein Zwölfzylinder ist von der Massenauswuchtung gleich gut wie ein Reihensechser, das einzige was ihn noch ruhiger laufen läßt, ist der nochmals verringerte Zündabstand.
So zumindest mein Kenntnisstand über die Massenauswuchtungen. Totlegen sollte so funktionieren, das du die Stößelstangen entfernst, dann sind Ein- und Auslaßventile geschlossen (Das bischen Öl das dagegen spritzt sollte nicht stören). Die Zündkerzen verschließt du am besten mit einer passenden Schraube. Thermische Spannungen zwischen erster und zweiter Zylinderbank sollte es nur minimal geben, da die stillgelegte Zylinderbank immer noch vom Kühlwasser auf Temperatur gebracht wird.
Alternativ zum Totlegen einer Bank kannst du auch darüber nachdenken, den Ladedruck zu senken, bzw. den Motor auf Saugbetrieb umzubauen. So sollte es möglich sein, den Gemischbedarf ausreichend zu senken.
Grüße,
Zeph
Hm, also das mit dem gleichmäßigen Lauf ist aber so eine Sache...
Wenn man sich die Kurbelsterne mal vergegenwärtigt, dann wird das ein kritisches Unterfangen, denn das Arbeitsspiel bleibt bei 720°KW. Zeichnet man sich den Kurbelstern 1. Ordnung, dürften sich die daraus resultierenden freien Momente und Kräfte schon nicht mehr gegenseitig aufheben, da das nur ginge, wenn die Abstände vielfache bzw. teile von 60° Schritten aufweisen (wegen des V12 jetzt). Bei 70° Bankwinkel liegen sich doch die Wirkungslinien nicht mehr gegenüber oder sehe ich das jetzt falsch ? Sobald das nicht mehr der Fall ist hat man halt auch wieder freie Massen und Momente.
Durch die unregelmässigen Winkelabstände hat man aber neben den reinen Massenwirkungen ja auch noch die ungleichmäßige Momentenanregung. Das wird mehr ausmachen...
Zitat:
Original geschrieben von JarodRussell
Hm, also das mit dem gleichmäßigen Lauf ist aber so eine Sache...
Wenn man sich die Kurbelsterne mal vergegenwärtigt, dann wird das ein kritisches Unterfangen, denn das Arbeitsspiel bleibt bei 720°KW. Zeichnet man sich den Kurbelstern 1. Ordnung, dürften sich die daraus resultierenden freien Momente und Kräfte schon nicht mehr gegenseitig aufheben, da das nur ginge, wenn die Abstände vielfache bzw. teile von 60° Schritten aufweisen (wegen des V12 jetzt). Bei 70° Bankwinkel liegen sich doch die Wirkungslinien nicht mehr gegenüber oder sehe ich das jetzt falsch ? Sobald das nicht mehr der Fall ist hat man halt auch wieder freie Massen und Momente.
Durch die unregelmässigen Winkelabstände hat man aber neben den reinen Massenwirkungen ja auch noch die ungleichmäßige Momentenanregung. Das wird mehr ausmachen...
Owei, owei, ........
Da war ich scharf auf Infos, und jetzt krieg ich sie und versteh nur noch Bahnhof.
Was ist ein Kurbelstern?
Arbeitsspiel ist beim 4-Takter doch immer 720°KW, unabhängig ob 1, 2, 3, 4, .. Zylinder, unabhängig ob Diesel oder Otto, unabhängig, Reihe, V oder Boxer. Oder???
Ich sehe keinen Unterschied in einem als Reihen 6er konstruierten Reihen 6er und meiner Maschine, wenn ich 6 Zylinder tot mache, außer, dass die Zylinder mit 35° schräg stehen und nicht senkrecht. Aber ich hab nicht besonders viel Ahnung von der Materie (wie Du an meiner Frage nach den Kurbelsternen sicher erraten haben wirst!!)
Also:
Meine kastrierte Maschine hat ne Kurbelwelle wie ein Reihen 6er, was die Kröpfung angeht. Richtig oder Falsch??
Die Kurbelwelle selbst läuft ohne Kolben und Pleuel läuft rund, da symetrisch.
Richtig oder Falsch??
Wo ist der Unterschied zu einem Reihen 6er wenn ich nur 6 Kolben montiere??
???????????
JarodRussel meint nichts anderes, als das der Massenausgleich beim V12 mit 70° Bankwinkel wohl nicht so perfekt sein kann. Hier geht es aber um den Reihensechser, der einen absolut symmetrischen Kurbelstern hat. Ich würde sogar damit rechnen, das der Reihensechser vom Massenausgleich her besser läuft als der V12 mit 70° und wie gesagt, bei 1500U/min sehe ich das noch nicht wirklich kritisch (auch nicht bei 35l Hubraum).
Vielleicht läßt du dir dennoch die Idee mit dem reduzierten Ladedruck durch den Kopf gehen. Dazu müßte man nur eine Feder in der Druckdose der Wastegates ändern, sofern der Motor nicht elektronisch geregelt ist.
Grüße,
Zeph
Öhm ja , das mit dem Bahnhof klappt bei mir auch recht gut ! :D
Ich werfe einfach mal ein paar Gedanken dazu hier rein !
6 Kolben einfach tot mitlaufen zu lassen ist wohl keine gute Idee , besonders wenn man die Ventilsteuerung dazu stilllegt !
Rausmachen ist wohl sinnvoller , aber drauf achten das der Kolben vom 1. zylinder usw. drin bleiben !
Dann sollte man sich Gedanken drüber machen , was macht man an dem Lagerzapfen wo dann das Pleul fehlt , dort sitzt ne Ölbohrung die verschlossen werden muß !
Was ist mit der Zündspule , kommt die damit klar das da dann nur noch 6 funken gebraucht werden , oder sollte man besser ne vom 6-zylinder verbauen ?
Einen Turbo würde ich entsorgen und ein Verbindungsrohr von einem zum anderen Abgaskrümmer verbauen !
Das mit der entweder Zylinderbank A oder B wird wohl nicht funzen , dazu müßte die ganze Zündanlage auf 6-zylinder umgebaut werden , ich dachte da eher an Anordnung nach Zündreihenfolge , wäre dann Zylinder 1-5-3-6-2-4 wo verbleiben würden !
Oder hab ich da nen Denkfehler drin ?
Hallo JCEL,
wäre es möglich, daß Du nur die Treibstoffversorgung von 6 Zylindern unterbrichst ?
Die könnten dann quasi "leer" mitlaufen, der Motor läuft wie bisher auch, was Vibration etc angeht, natürlich etwas rauher, da jetzt nur jeder 2. Zylinder zündet. Die Zündkerzen drinne lassen, die zünden halt immer in den "luftleeren" Raum, schadet denen nicht und da Ganze wäre nur mit minimalen Änderungen verbunden.
Die "leeren" Zylinder müßtest Du dann nach der Zündreihenfolge aussuchen, d.h. damit jede 2. Zündung ausbleibt und keine größere "Lücke" entsteht.
Stelle Dein Problem doch auch mal im LKW-Bereich ein, da sind viele, die Erfahrung mit so großen Motoren haben, vielleicht kann Dir dort jemand weiterhelfen.
Hast Du auch mal beim Motorenhersteller angefragt ?
Wenns den nicht mehr geben sollte, klapper doch mal die "üblichen" Hersteller von solchen Maschinen ab, die sind ja für große Notstromaggregate gebräuchlich, z.B. MAN, MTU, Deutz, ...
Grüße,
Frank