Aufbau eines Rennmotor AQ200

[Sealord69]

Hallo Leute,

meine Baustelle Boot ist zwar noch nicht fertig, aber momentan habe ich ein weiteres Projekt in der Pipeline, welches ich vor einem halben Jahr gestartet habe und im Sommer 2010 einbaufertig sein soll.

Nachdem mir mein schöner restaurierter AQ170 durch eine Fremdkörper in Zylinder 5 geschrottet wurden, musste ich mir eine Woche vor meinem Rab Urlaub einen schnellen Ersatz holen. Diesen fand ich in Form eines B30 Einspritzer aus einem Volvo 164.

Innerhalb einer Woche, haben wir aus zwei Motoren einen gemacht und sind dann in den Urlaub gerauscht.

Nach dem Urlaub stellte sich die Frage was soll ich mit dem alten Motor machen??

Ich stöbberte ein wenig im Netz und fand etwas, was meine Aufmerksamkeit erregte.
Es gab für Wettbewerbszwecke einen AQ170 mit drei 45 Solex Vergaser der 200 PS bei 5.500 U/min gebracht hat. Dieser hieß: AQ200/270E

Daraufhin machte ich mich auf die Suche nach Unterlagen und fand in Schweden jemanden, der mir die gesammten Unterlagen von der "Volvo Penta Performance" als PDF schickte.

Da ich ein Oldtimer Freund bin, war die Herausforderung gebohren, einen derartigen Motor mit dem Ziel, max. Standfestigkeit bei sehr guter Leistung zu bauen.

Manch einer wird jetzt sagen, dass es billiger ist einen gebrauchen V8 einzubauen, aber meine V-212 hatte schon immer ein B30-Herz und das soll sie auch weiterhin haben.


Hier schonmal ein paar Bilder.
1. Meines restaurierten Motors vor dem Schaden
2. des schnell Umbaus mit rostigem Rumpf vom Einspritzer
3. des zukünfigen Zielmotors.
4. des Schadensbildes vom damaligen Motor

[Sealord69]

Also wurde im Sommer 2008 der alte Kurbeltrieb komplett zerlegt und begutachtet.

Als ich die Froststopfen herausholte kamen mir die ersten Zweifel.
Durch die Einkreiskühlung und einem falschen Thermostat hatte sich eine 3 mm dicke Schicht aus Kalk, Sand und Salz im gesamten Kühlkreislauf abgesetzt. Da war von Kühlung nicht mehr die Rede, die Schicht war wie eine Isolierung !!!!

Also erstmal versuchen die Ablagerungen runter zu kriegen.

Mit Hochdruckreiniger, heißen Bädern mit einem Gemisch aus Essigessenz und Wasser bin ich dann nach zwei Wochenenden wieder Herr der Lage gewesen.

Gleichzeitig habe ich die von "Sierra" hier im Forum veröffentlichte Eletrolytische Entrostung durchgeführt und ich muss sagen ich war mehr als nur begeistert. Man nehme eine Regentonne, ein Batterieladegerät, eine Edelstahlplatte und Salz. (Alles andere müsst ihr mal nach Sierra hier im BF suchen)

Bild1: Block in der Regentonne
Bild2: Block nach dem Hyldrolysebad
Bild3: Ein Teil der Ablagerungen

[Sealord69]

So da jetzt alles klar war ab, mit dem Teil zum Motorenbauer um die Ecke und....

der nächste Tiefschlag. Die Riefen in Zylinder 5 waren so tief, das selbst 3. Übermaßkolben nicht mehr gehen, also Schrott. Größere Kolben gäbe es nur als Sonderanfertigung von Wössner und die Kosten 400 EUR/ Stück.

Bis dato nicht viel Geld investiert also wars das?

Denkste ,

beim plauschen mit ein paar Autoschraubern traf ich auf eine Volvo Freak, der bot mir eine Fahrt in seinem Buckelvolvo an.

Dieses Ding hatte Druck ohne Ende, ein richtiger Porsche-Killer. Beim Blick in die Papiere sind dort 146 PS eingetragen. Der nächste Blick unter die Motorhaube finde ich eine B20 (AQ130) vor. Wie geht das denn ????

Ich kann mich erinnern, dass VW und Opel zu Kadett GSI und Golf 3 Zeiten aus einem 8 Ventiler nie soviel Leistung rausgeholt haben, erst die 16V kamen auf 150PS.

Die Antwort war schnell gefunden, der Motor hatte neben anderen Modifikationen 2,2 L Hubraum durch größere Kolben.

Das Gespräch ergab, dass es in Duisburg einen Tuner für klassische Volvos gibt, der Kolben vom B21 (92 - 93mm Bohrung) in einen B20 (89mm Bohrung) einbringt.

Eine Woche drauf hin zu dem Mann und ein Gespräch geführt.
Er riet mir u.a. von den Solex-Vergasern Abstand zu nehmen, weil es sehr schwer ist, heute noch genügend Düsen für die Abstimmung zu erhalten, desweiteren laufen die Drosselklappenwellen schnell ein, weil sie nur in Passbohrungen im Gehäuse gelagert sind. Upps, das selbe Problem wie bei meinen 44PAI-Bootsvergasern.

Ich solle mir Weber DCOE zulegen, dafür ist alles noch verfügbar und die Drosselklappenwelle ist kugelgelagert.

Somit stand das Konzept wieder auf sicheren Beinen:

Bezüglich der Nockenwelle, hatte der Rennmotor eine sogenannte G-Nocke verbaut, die es nicht mehr gibt.

Aber die Firma ist in der Lage, Nockenwellen selber auf das gewünschte Profil zu schleifen und hat mit mehreren Nockenwellen bereit Erfahrungen gesammelt.
PS: Eine Sonderanfertigung ist übrigens günstiger als eine original Penta Nocke.

Da man die Penta Nockenwelle nicht kannte, wurde eine zum Vermessen gleich da gelassen.

Ein dank an meine Teile Kreditbank "Windy0386".

Desweiteren gab es keine B30-Ansaugbrücken mehr für die Doppelvergaser, sie wurden nie in PKW eingebaut und nicht mehr zu bekommen, aber wofür gab hatte ich den Kontakt zu den Schweden.

Alle Maße gab es per Mail und die Materialforschung meines Arbeitgebers, nannte mir eine gut schweißbare AL-Legierung die auch noch Seewasserbeständig ist.

[Sealord69]

Neben den kleinen Tiefschlägen gab es auch etwas Positives,
da der Einspritzkopf die Aufnahmebohrungen für die Einspritzventile hat, war er beim damaligen Umbau nicht zu gebrauchen. Für den neuen Motor ist er suboptimal. Volvo hat beim B30E ein paar Änderungen an den Ansaug- und Auslasskanälen vogenommen, die bei einer Leistungssteigerung an einem B30A Kopf noch hätten gemacht werden müssen. Desweiteren sind dort größere Ventile drin, die der AQ170C glaube ich aber auch schon hat, jedoch nicht die strömungoptimierten Kanäle.


So nun alles vorbereiten, dass der Motor zum Motorenbauer kann.

Alle Teile nochmal ins Elektrolysebad und dann alle Teile sofort zum Lackierer der mit speziellen 2-Komponeten Hochtemperaturlack "ROT" alles vor Korrosion geschützt hat. Der Lack fühlt sich wie Kunststoff/Gummi an.

Morgen geht weiter. Bett ruft.

[Sealord69]

So der Motor ging dann im August nach Duisburg zum Motorenbauer.

Folgende arbeiten werden dort erledigt:

1. Hubraumerweiterung auf 3,3 L durch aufbohren auf 92mm Kolbenmaß.

2. Auswiegen der Pleuel und Erweiterung der Kolbenbolzenbohrung von 22 auf 24 mm. Der Kolbenbolzen in der Originalversion ist in einer Messingbuchse beweglich gelagert. Da das Fleisch der Pleuel nicht stark genug ist, um noch eine Messingbuchse einzusetzen, wird der Kolbenbolzen im Pleuel geklemmt und im Kolben beweglich gelagert.Wer jetzt meint, warum nimmt er nicht einen metrischen Block dort haben die Kolbenbolzen bereits 24mm, dem kann ich nur sagen, dass die metrischen Pleuel mehr Masse haben, weil Volvo zu Lasten der Qualität die Kosten reduzieren musste. Die metrischen Pleuel sind von schlechterer Materialqualität, die man durch höhere Materialstärken ausgeglichen hat.

3. Auslitern und Anpassen der Brennräume im Kopf.

4. Überprüfung der Kurbelwelle und nachschleifen der Lagerstellen.

5. Verschließen der Öffnungen der Einspritzventile. Glätten der Gusskanten in den Ein- und Auslasskanälen hatte ich schon mit einem Fächerschleifer vorgearbeitet.

6. Optimierung der Verdichtung auf 95 Oktan Kraftstoffe. (ist halt leichter zu bekommen als 97er Sprit)

7. Reinigung aller Kanäle

8. Zusammenbau des Kurbeltriebes.

Übrigens feinwuchten und Schwungrad erleichtern ist nicht notwendig, denn der Motor soll max. 6.000 U/min drehen soll, da macht man nur, wenn ich über 6.000 drehen will wie bei einem PKW-Motor, bei einem Bootsmotor ist es wichtiger das Drehmoment über den Drehzahlbereich zu erhöhen.

Der Motor kommt im März oder April 2009 wieder.

[windy0386]

Einmal so viel Zeit für so was haben.....

Klasse Projekt

Andy

[Sealord69]

Naja,

ich habe halt nur einen Job und was soll ich den in der Winterpause der Bundesliga anderes machen, als mir sowas auszudenken.

[Sealord69]

Wenn man nicht unter Zeitrduck steht, kann man in der Bucht günstig einkaufen.

neue original Ölpumpe für 20 EUR
eine gebrauchte Glocke für 60 EUR
drei Weber Vergaser 45 DCOE für 400 EUR.

Obwohl, bevor ich die Weber ersteigert habe, musste ich mich erstmal schlaumachen, wo die Unterschiede liegen.

Als drei Bücher bei Amazon bestellt und los ging es. Dabei habe ich meinen Horizont zu diesem Thema ziemlich erweitern können.

Grundsätzlich ist zu sagen, dass bei drei Doppelvergaser, die Füllmenge pro Zylinder am optimalsten ist. Den bei Ein- oder Zweivergaseranlagen
werden die Zylinder mit den längsten Ansaugrohren immer etwas schlechter mit dem guten Saft versorgt.

Desweiteren sollten die Einströmkanäle immer Grade sein, dieses hat sich aber nicht durchgesetzt, weil die Automobilindustrie immer Motoren benötigte, die sich als komplette Baueinheit von unten ins Fahrzeug einsetzen lassen, daher wurden immer Vergaser eingebaut, die nah am Motor saßen und die Ansaugrohre wurden passend gebogen.

Der optimalste Vergaser heute ist ein Registervergaser, denn Registervergaser haben zwei Lufttrichter einen kleine für den unteren Drehzahlbereich und einen größeren für den oberen Drehzahlbereich.

Der Lufttrichter ist die wichtigste Kenngröße eines Vergasers.
Je kleiner der Lufttrichter desto früher ist die optimale Benzin-Gas-Vermischung erreicht also eine bessere Zerstäubung im unteren Drehzahlbereich und damit ein früherer Beginn des max. Drehmoment. Dafür ist die Drehzahl begrenzt, weil der Durchfluss natürlich irgendwann nicht mehr zunehmen kann. Ein großer Lufttrichter verlagert das nutzbare Drehzahlband nach oben, dafür kommt aber unten rum nix.

Also Bootsmotoren kleiner Lufttrichter und Rennmotoren im Fahrzeug größere Lufttrichter.

Die Serienvergaser vom Typ 44 PAI im B20 und B30 haben eine 31mm Lufttrichter, dort ist dann bei 5.500 U/min Schluss.

Damit die PAI sehr einfach einzustellen sind, hat man sich auf das wesentliche konzentriert, einstellbar ist lediglich die Drosselklappenstellung und eine geringfügige Gemischjustierung.

Dadurch läuft der Vergaser in allen Drehzahlbereichen in der selben Einstellung, meißt etwas fett, weil dadurch keine Folgeschäden im Volllastbereich entstehen können.

Durch die Einstellmöglichkeit der Weber Vergaser, kann ich den Teillastbereich auf mager einstellen, dadurch habe ich eine höhere Leistung im Drezhalbereich 3.000 -4.000 U/min, aber auch eine höhere Verbrennungstemperatur, diese wird aber von dem Kühlkreislauf ohne Probleme abgebaut, bei Volllast gehe ich wieder auf eine fettere Einstellung, weil der Kraftstoff eine zusätzliche kühlende Wirkung der Kolbenfläche hat.

Also mehr Leistung und mehr Verbrauch durch optimale Befüllung beim Volllastfahren und mehr Leistung aber weniger Verbrauch durch Abmagerung des Gemisches im Teillastbereich (Marschfahrt).

Wichtig bei Vergasern sind auch die Übergangsbohrungen, sie sorgen dafür das in der Phase vom Leerlauf zum Teillastbereich der Motor mit genügend Saft versorgt wird. Bei Weber Vergasern gibt es ettliche Variationen, von 2 bis 5 Bohrungen mit unterschiedlichen Anordnungen und Druchmessern.

Beim 45 DCOE ist die Beschleinigerpumpe eine Kolbenpumpe und keine Membranpumpe . Der Kolben hängt an einer Kolbenstange und wird über eine Feder betätigt, auch hier gibt es unterschiedliche Federkräfte und Kolbenstangenlängen je nach Vergasertyp.

Also Mal eben drei Weber kaufen drauf und gut, damit ist es nicht getan.

Die Vergaser sind zerlegt alle Gewinde nachgeschnitten, alle Dichtkegel neu eingeläppt und jetzt gehen sie zum Ultraschallreinigen.

Bilder folgen morgen.

[windy0386]

Nils Amazon, der Vergaserpabst

[Sealord69]

So die Vergaser sind bei der Ultraschallreinigung.

Und alle Kleinteile sind gereinigt. Auch vom Messing konnte ich die Finger nicht lassen, mussten poliert werden .

Sind ein paar Teile mehr als beim 44 PAI, aber den kriege ich schon wieder zusammen. Alle Schrauben und Muttern sind zukünftig aus V4A.


Die Ansaugbrücke ist ebenfalls fertig konstruiert. Die Flansche sind bereits aus 15mm seewasserbeständigem Alu wasserstrahlgeschnitten, aber leider noch nicht abgeholt worden.
Hier schonmal die Zeichnung. Vergaserseitig eine durchgehende Platte Motorseitig die bekannte Geometrie.

[Sealord69]

Da der Motor aufgebohrt wurde und zukünftig mit 95 Oktan fahren soll, musste ich mir neue Zylinderkopfdichtungen machen.

Einen alten Zylinderkopf vermessen, die Brennraumdurchmesser und die Bohrungslöcher für die Kühlwasserkanäle bis zum max. erweitert, damit mehr durchgeht.

Alle Daten ins CAD fertig.

Plotter für Dichtungen sind schon was feines.
CAD-Zeichnung rein, Start drücken fertig.

Erstmal je zwei Stück in den Materialstärken 0.75 , 1,0 & 1.2mm machen lassen, um die richtige Verdichtung für 95 ROZ hinzukriegen.

PS: Ich weiß, die Metallbördel fehlen noch zum anpassen benötige ich die aber nochn nicht.

[Sealord69]

Auch um den Abgassammler habe ich mir schon meine Gedanken gemacht.

Ich möchte den Zusammenfluss von Abgasen und Kühlwasser erst am Knie haben und nicht wie jetzt schon direkt nach den Außlasskanälen.

Deshalb habe ich mir die Flansche in V4A und gezogenen Stahl ausbrennen lassen, damit ich mit dem Stahlflansch verschiedenes ausprobieren kann.

Wenn der Abgassammler fertig konstruiert ist, wird er WIG geschweißt.

Hier schonmal die Zeichnung des Flansches und ein Status des ersten Manifold-entwurfes.

[Jot.v8.A.]

hallo nils 1a arbeit; 1a dokumentation

demnach ´ne glatte **5**

wäre eventuell noch ein fächerkrümmer möglich?

wenn du die einlasseite schon optimiert hast, warum dann nicht noch den auslass

ich weiß daß das mit der kühlung schwierig wird, wäre aber ein paar schlaflose nächte wert

gruß jens
bin begeistert

[Sealord69]

Zitat von Jot.v8.A.

hallo nils 1a arbeit; 1a dokumentation

demnach ´ne glatte **5**

wäre eventuell noch ein fächerkrümmer möglich?

wenn du die einlasseite schon optimiert hast, warum dann nicht noch den auslass

ich weiß daß das mit der kühlung schwierig wird, wäre aber ein paar schlaflose nächte wert

gruß jens
bin begeistert

Hallo Jens,

Ich habe schon eine ganze Menge drüber nachgedacht und schon ein paar Skizzen angefertigt.

Das schwierigste bei einem Fächerkrümmer für einen B30 oder auch b20 ist der Kühlwasserverlauf.

Da bei mir Einlass und Auslass auf einer Seite sind, kann ich die Abgasrohre nicht nach oben führen, wie z.B. beim V8. Da sind bei mir die Vergaser im weg.

Wenn ich sie nach unten führe habe ich das Problem, das ich das Wasser nicht vom höchten Punkt, das wäre bei mir der Krümmerflansch wegkriege, Ich müsste dort eine Brücke legen. Das Wasser muss, damit es ohne Lufteinschlüsse fließen kann möglichst immer unten einströmen und oben ausströmen.

Desweiteren habe ich mich auch ein bischen in die Fächerkrümmer Thematik eingelesen, so richtig pring der erst etwas im oberen Drehzahlband ab 5.500 bis 10.000 U/min. Und das auch nur wenn die Rohrlänge alle richtig berechnet sind, dafür reicht mein Wissen aber nicht aus.

Beiliegend ein paar grobe Entwürfe.

[Jot.v8.A.]

da würde dann nur eine wassereinspritzung funktionieren wie die amis sie benutzen

http://www.banderlog.com/products/wa...Injection.html

machen die verrückten in ihren jet booten


gruß jens

[Sealord69]

Lieber nicht viel zu neumodischer schnickschnack.

Soll doch ein Old school engine werden

[Jot.v8.A.]

seh ich ein und deswegen den krümmer einfach bauen und gut is...

lass krachen


gruß jens

[Hickory Roots]

Hi,
geile Sache, bin mal gespannt wie der dann so läuft. Ich habe ja auch den AQ 170 bei mir drin.

Ich finde den Motor echt gut, was mir nicht so gut gefällt ist, dass das dingen so lang ist. Am liebsten hätte ich nen V6, dann hääte ich locker 30cm mehr Platz im Boot.

Ich bin bis jetzt immer 95 Oktan Benzin gefahren. Ich wusst nicht, dass der 97 er Sprit braucht. Wo soll ich den denn bekommen. Oder muss ich mir jetzt immer einen aus Shell V-Power und nem Schuss Normal Benzn mixen???

Gruss Marcus

[Sealord69]

Ich kann da nicht für alle AQ170 reden, aber meiner ist ein AQ170A und der braucht 97 Oktan.

Ich verstehe nicht, wieso dich die Baulänge stört, was willst du den in den Zwischenraum einbauen ????

[la_fenice]

hallo Sealord69,
ich gehöre jetzt zwar zur segelbau fraktion, komme aber aus dem oldtimer-volvo raum.
Vorweg: ich kann irgendwie nicht verstehen, wie menschen 20-50liter sprit in der stunde durchgurgeln lassen und das toll finden, es sei denn sie sind der tankwart der den stoff verkauft oder die kohle ist nicht so wichtig.

Zu deinem projekt: finde ich interessant, robuste tecknik weiterhin zu verwenden und keinen komplizierten motor mit einspritztechniken aus 2009 zu verwenden.

Deinen motor kannst du übrigens auch mit 95oktan fahren, das regelt man über die dicke der zylinderkopfdichtung.

Falls du die volvoniacs kennst, ein oldtimer-volvo-forum, kannst du auch dort fragen zum motor stellen. Dir kann dort geholfen werden. Es gibt auch einen menschen dort, der hat dein pentamotor in eine zone eingebaut und fährt damit rennen.

grüsse vom ex-volvo fahrer

[Sealord69]

Zitat von la_fenice

... nicht verstehen, wie menschen 20-50liter sprit in der stunde durchgurgeln lassen und das toll finden...

Nunja, macht eine Mitgliedschaft in einem Golfclub für 10.000 EUR/anno oder 18 - 20 Zöller an einem PKW Sinn, nein,
sie machen aber Spass und trotzdem gibt es viele die sich das gönnen.

Jedes Hobby kostet halt Geld.

Die Werte die du angegeben hast sind reine Volllastwerte, bei normaler Marschfahrt, ist es wesentlich weniger.

Zitat von la_fenice

... der hat dein pentamotor in eine zone eingebaut und fährt damit rennen.

Du meinst Küppi oder ??? Der liegt momentan irgendwo bei 350 PS. Aber mit riesigem Aufwand!!!

Gruß Nils

[Hickory Roots]

Zitat von Sealord69

Ich kann da nicht für alle AQ170 reden, aber meiner ist ein AQ170A und der braucht 97 Oktan.

Ich verstehe nicht, wieso dich die Baulänge stört, was willst du den in den Zwischenraum einbauen ????

Hi,
ich würde am liebsten die Einzelsitze zwischen dem Motor und die Motorhaube entfernen und dort eine Liegefläche mit Sitzbank davor machen. Aber wenn ich dies so täte, ständ die Sitzbank so nah an den vorderen Sitzen, dass dort nur noch einer in der Mitte bequem sitzen könnte. Mit nem V6 würde das wunderbar passen.

[checki]

Zitat von la_fenice

hallo Sealord69,
ich gehöre jetzt zwar zur segelbau fraktion, komme aber aus dem oldtimer-volvo raum.
Vorweg: ich kann irgendwie nicht verstehen, wie menschen 20-50liter sprit in der stunde durchgurgeln lassen und das toll finden

Na wenn Du Dich mit Vovo-Oldtimern auskennst, dann kennst Du doch ähnliche Verbräuche in der STUNDE.

[windy0386]

Beim Tausch V6 gegen R6 bleiben dir höchsten 10 cm Gewinn.
Andy

[Cyrus]

Zitat von windy0386

Beim Tausch V6 gegen R6 bleiben dir höchsten 10 cm Gewinn.
Andy

Beim V6 fehlen im Gegensatz zum R6 2,5 Zylinder in der Länge.
Das sollten über 25 cm sein.