Diskussionsthread zur Leistungssteigerung von Diesel - und Benzinmotoren der E90 Reihe

Deswegen schreibt supermasi, dass eine KFO besser wäre, wenn man das Drehmoment nicht "sofort" anhebt, sondern stetig nach und nach bis z.B. 4.000 U/Min.
So hätte man zwar den typischen Diesel Effekt nicht (Turbo spüren) aber würde wohl so mehr Leistung nach oben generieren können (Saugerprinzip) oder?

Die Formel lautet (die Herleitung spare ich mir jetzt)
Leistung in KW: Drehmoment x Leistung Drehzahl / 9550
Leistung in PS: Drehmoment x Leistung Drehzahl / 7022

(Edit in blau)

Das kann man sich natürlich beliebig umstellen, z.B.:
Der M57TU2 (330d) leistet 170KW bei 4000U/min (oder RPM)
Damit 9550 x 170 / 4000 = 406Nm
Du kannst dir vielleicht vorstellen dass ein M47 für die Drehmomentwerte des M57 ziemlich dicke Backen machen muss.

Deinen Drehmomentverlauf würde ich gerne mal sehen. Der 330dreht auch bis 4400, Sinn macht das nicht, weil bei 4000 der Schwung schon nachlässt.

Alleine damit und mit optimierten Schaltzeiten könnte man die (sonst eher nicht relevante) Sprintzeit 0 bis 100 deutlich verbessern.
(sorry, ist OT)

Zitat von Vegeta

Deswegen schreibt supermasi, dass eine KFO besser wäre, wenn man das Drehmoment nicht "sofort" anhebt, sondern stetig nach und nach bis z.B. 4.000 U/Min.
So hätte man zwar den typischen Diesel Effekt nicht (Turbo spüren) aber würde wohl so mehr Leistung nach oben generieren können (Saugerprinzip) oder?

Man kann die Wandler bzw den gesamten Antriebsstrang schonen, wenn man erst später das maximale Moment freigibt, als es der Lader könnte. Beim 6-Ender also ca 2000rpm, beim 4 Zylinder ca 2400rpm (Daumenregel(!))
Das hat nichts mit der erzielbaren Leistung zu tun - beim (richtigen) Chippen, kannst du dir das Drehmoment im Rahmen des Systems hinlegen wo du willst. Dein Ansatz ist nur bei Sauertuning richtig, wo man durch Abgasanlagen oder Saugrohrlängen usw oder Nockenwellen den Punkt mit dem höchsten Drehmoment verschiebt. (und dann mehr Leistung hat)
Bei Turbomotoren und Softwareänderungen gibt es diesen Zusammenhang NICHT, weil keine mechanischen Teile geändert werden.

Zitat

Mit dem RaceChip Pro 2 können Sie nicht nur die Leistung steigern, sondern auch Kraftstoff und damit bares Geld sparen. Bis zu 1l/100km sind möglich. Die Drehmomentoptimierung ist dabei der Schlüssel zu einer einfachen Gleichung: Mehr Drehmoment = Früheres Hochschalten = Weniger Verbrauch = Geringere Kosten.

Zum Beispiel sowas hier kann den Antriebsstrang zerstören, höheres Drehmoment in niederen Drehzahlen... Weil die Box dumm ist wie Brot - wird das Raildrucksignal fast immer verfälscht und eine Drehzahlselektive Drehmomentanhebung ist nicht möglich. Man verkauft den Dreck auch noch als Sparargument, dabei ist es völliger Irrglaube, dass BMW in den unteren Drehzahlen beim 4 Zylinder viel ungenutze Reserven hat. Der Lader drückt entweder nicht genug Luft für rußfreie Verbrennung, oder man fährt im "ZMS/Getriebeschutz". Daher habe ich bei meinem Bruder am N47 trotz DPF off bis 2000rpm das Drehmoment vom PPK gelassen, weil das für den Antriebsstrang safe ist...

Zitat

Deinen Drehmomentverlauf würde ich gerne mal sehen. Der 330dreht auch bis 4400, Sinn macht das nicht, weil bei 4000 der Schwung schon nachlässt.

Auf der Homepage gibt es keinen Drehmomentverlauf, dort werden nur die Leute verblödet - die Leistungsangabe hat die folgende Fußnote:

"Bei der angegebenen Mehrleistung in PS und Nm handelt es sich um Zielwerte. D.h. Abweichungen nach oben und nach unten sind möglich. Diese können beispielsweise durch die Serientoleranz des jeweiligen Fahrzeugs (nach Richtlinie 80/1269/EWG darf die Leistung eines Neufahrzeugs um +/- 5% von den Leistungsangaben des Herstellers abweichen), die Qualität des verwendeten Kraftstoffs oder auch den Wartungs- und Alterszustand des Fahrzeugs verursacht werden."

Was das nun für den 320d heißt, weiß man also nicht. "Irgendwelche Zielwerte"....
Ich kann aus technischer Sicht nur soviel sagen -> 75Nm alleine durch das Anheben der Einspritzzeit erreichen zu wollen ist schlicht und ergreifend NICHT möglich.(zumindest nicht lange, wenn ein DPF dahinter steckt) Aus meiner Sicht grenzen diese Angaben (beim 320d M47) an vorsätzlichen Betrug. Aber das gut ist - es ist kein Betrug, denn sie sagen ja - es handelt sich um Zielwerte, dessen Erreichen nicht genauer spezifiziert werden. Rechtlich einwandfrei abgesichtert - und ehrlich wer ließt schon das Kleingedruckte

Leistung[kw]=2000*pi*Drehmoment[Nm]*Drehzahl[1/s]
So kannste dir immer bei ´gegebener Leistung und Drehzahl das Drehmoment des Motors in diesem Punkt ausrechnen. Alternativ natürlich auch andersrum, also mit gegebenem Drehmoment und Drehzahl die entsprechende Leistung.

Und jetzt empfehle nochmal bitte wie toll diese Boxen doch sind. Ist aber alles auch noch ausführlicher von Blackfrosch und co. dargelegt worden.

Zitat von Blackfrosch

Auf der Homepage gibt es keinen Drehmomentverlauf, dort werden nur die Leute verblödet - die Leistungsangabe hat die folgende Fußnote:

"Bei der angegebenen Mehrleistung in PS und Nm handelt es sich um Zielwerte. D.h. Abweichungen nach oben und nach unten sind möglich. Diese können beispielsweise durch die Serientoleranz des jeweiligen Fahrzeugs (nach Richtlinie 80/1269/EWG darf die Leistung eines Neufahrzeugs um +/- 5% von den Leistungsangaben des Herstellers abweichen), die Qualität des verwendeten Kraftstoffs oder auch den Wartungs- und Alterszustand des Fahrzeugs verursacht werden."

Was das nun für den 320d heißt, weiß man also nicht. "Irgendwelche Zielwerte"....
Ich kann aus technischer Sicht nur soviel sagen -> 75Nm alleine durch das Anheben der Einspritzzeit erreichen zu wollen ist schlicht und ergreifend NICHT möglich.(zumindest nicht lange, wenn ein DPF dahinter steckt) Aus meiner Sicht grenzen diese Angaben (beim 320d M47) an vorsätzlichen Betrug. Aber das gut ist - es ist kein Betrug, denn sie sagen ja - es handelt sich um Zielwerte, dessen Erreichen nicht genauer spezifiziert werden. Rechtlich einwandfrei abgesichtert - und ehrlich wer ließt schon das Kleingedruckte

Danke einfach nur danke!

Ich weiß nicht, ob es erlaubt ist zu fremden Foren zu verlinken, aber im E46 Forum habe ich mal eine kleine Abhandlung über Tuning mit Black-Boxen verfasst.

LIES MICH

Wenn schon Herleitung, dann auch die "2000" erklären, sonst steht noch immer ne blöde Zahl da rum.
1KW = 1000W
D = 2r (Hebelarm)
Wer es ganz genau haben will, findet in Sekunden sicher was mit dem Gockel...

Zitat von supermasi

Ich weiß nicht, ob es erlaubt ist zu fremden Foren zu verlinken, aber im E46 Forum habe ich mal eine kleine Abhandlung über Tuning mit Black-Boxen verfasst.
LIES MICH

Hätte ich gerne gelesen, auch wenn ich so einen Müll niemals ohne Waffengewalt unter meine Motorhaube lassen würde - der Link... er funzt nicht.
Sicher darf mal sowas verlinken, hier wird auch MotorTalk nicht bestraft

Zitat von supermasi

Ich weiß nicht, ob es erlaubt ist zu fremden Foren zu verlinken, aber im E46 Forum habe ich mal eine kleine Abhandlung über Tuning mit Black-Boxen verfasst.

LIES MICH

Könntest du den Text vielleicht mal hier reinkopieren...würde mich nämlich auch inetressieren

Zitat von supermasi

Zitat von supermasi

Ich verfolge beim 325d den Ansatz eines sich stetig, aber langsam ausbauenden Momentenplateaus. Dies ist schonend für den Wandler und erzeugt eine gewisse "Sauger-Charakteristik".
Zudem habe ich die Möglichkeit durch eine angepasse Getriebe SW, neben den Schaltpunkten, und der Wandlerüberbrückungs Drehzahl auch den Inline-Druck und damit die Schließkraft der Wandlerüberbrückungskupplung (WÜK) zu beeinflussen.
Wird die WÜK mit mehr Kraft geschlossen, kann logischerweise mehr Moment übertragen werden.

Abschließend möchte ich noch auf die Konstruktion des Wandlers und die Drehungleichförmigkeit des Diesel-Motors eingehen.

Bedingt durch das Funktionsprinzip des Diesels sind leichte Drehzahlunterschiede durch unterschiedliche Beschleunigungen der einzelnen Zylinder nicht zu vermeiden.
Dieser ungleichförmige Drehzahlverlauf über eine Umdrehung der Kurbelwelle macht es notwendig einen Dämpfer in den Antriebsstrang einzubauen, beim Handschalter ist dass, das Zweimassenschwungrad (ZMS).
In diesem ist eine radial angeordnete Feder eingelegt die zwei sich gegeneinander verdrehbare Massen verbindet und wirkungsvoll die unangenehmen Drehschwingungen eliminiert.
Ähnliches ist auch im Wandler moderner Getriebe eingebaut. ZF setzt dabei auf drei verschiedene Systeme.

Für Benziner mit naturgemäß wenigen, bzw. schwachen Drehschwingungen wird ein Torsionsdämpfer (TD), bzw. ein Turbinen-Torsionsdämpfer verwendet (TTD).
Hier sind wie beim ZMS radial Federn angeordnet die eine Dämpfung zwischen Antrieb und Abtrieb hervorrufen.

Beim Diesel-Wandler kombiniert ZF TD & TTD zum sogenannten Zwei-Dämpfer-Wandler (ZDW). Einfach ausgedrückt handelt es sich um ein Drei-Massenschwungrad.
Je nach Auslegung und von BMW vorgesehenem Getriebe-Eingangsmoment ist das Federpaket im Wandler ausgelegt. Natürlich hat der 325d ein schwächeres Federnpaket als der 30d bzw. 35d.
Wird nun bei zu geringer Drehzahl ein hohes Moment angelegt, stauchen sich die Federn voll zusammen und gehen aus Block, die Drehschwingungen werden ungedämpft ins Getriebe und auch in die Karosse weitergegeben, es brummt!

Abhängig von Laufleistung und Alter haben die Federn nicht mehr ihre volle Dämpferfähigkeit, so dass ein Wandler mit 300tkm und viel Landstraße schon eher brummt als ein 100tkm Wandler der diese Distanz auf der Autobahn bei konstanter Geschwindigkeit und damit auch überwiegend geringen Eingangsmoment verbracht hat.

Zusammenfassen ist zu sagen, dass das 325d Getriebe bei guter Behandlung sehr gut, sowie zuverlässig ist und auch über 500Nm verkraftet.
Wer beim Tuning au Nummer-Sicher gehen will, lässt sich kein 0815 dekalibriertes File, mit steilem Momentenanstieg aufspielen und sollte überlegen inwiefern sich eine geänderte Getriebe SW mit höherem Inline Druck für ihn sinnvoll ist.

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Super erklärt! Du hast mir jetzt die Angst genommen mein Motor zu Optimieren

Anbei die Herleitung für die Umrechnung.

Und hier noch meine Ausführung vom E46-Fanatics-Forum:

Zitat

Hallo,

ich möchte mich hier mal zu dem Thema Tuning-Boxen äußern und deren Funktionsweise erläutern.

Kurze Info zu mir, ich bin 22 Jahre alt (mittlerweile 24), studiere mit evoformy (Michael) zusammen Maschinenbau und befasse mich seit ca. einem Jahr mit dem Thema Tuning an Diesel Fahrzeugen. Selbst fahre ich einen E46 320d touring FL mit momentan 425 Nm und 200 PS.
Über ein Jahr habe ich mir Kenntnisse im Bereich der Motorsoftware und Optimierungen angelesen und anschließend meine ersten Files selbst geschrieben, mit guten Erfolgen.

Zurück zu den Boxen.
Es gibt insgesamt 3 Arten dieser Boxen, in der grundsätzlichen Funktion unterscheiden sich die einfacheren ersten beiden nicht wirklich.

Prinzipiell ist zu sagen, dass das Drehmoment eines Diesel Motors proportional abhängig zu der eingespritzten Kraftstoffmenge ist.
Die Leistung P [PS] ergibt sich aus Drehmoment M [Nm] * Drehzal n [1/min] / 7022

Einfach mal Nachrechnen anhand von Leistungsdiagrammen aus dem Netz [Blockierte Grafik: http://www.e46fanatics.de/images/smilies/wink.gif] (Nicht die Verluste im Antriebsstrang und den Reifen vergessen)
Es muss natürlich genügend Luft für die Verbrennung zur Verfügung stehen und das bringt uns direkt zur ersten Art dieser Boxen.

1. mehr Kraftstoff durch Anheben des Raildrucks
Zu erkennen sind diese Boxen daran, dass sie immer zwischen den Raildrucksensor am Fuel-Rail gesteckt werden.
Es wird das Signal des Raildrucksensors abgefangen, mit einem Mikroprozessor verrechnet und ein neues Signal an die originale Motorsteuerung geschickt.
Die Motorsteuerung, bei BMW Dieseln DDE genannt, erhält somit ein verfälschtes Signal und denkt der Raildruck sei zu niedrig. Es wird nachgeregelt, bis der "Soll-Wert" am DDE ankommt. Der eigentliche Raildruck ist natürlich viel höher. Dies ist ja auch gewünscht, denn nur so können die Hersteller solcher Boxen mehr Kraftstoff einspritzen.

Vorteile sind die Einfachheit und die schnelle Montage, sowie der geringste Preis.

Nachteile, die fehlende Anpassung der Luftmasse über den Ladedruck. Somit kommt es sehr oft zu starkem Rauchausstoß und im schlimmsten Fall zu einer Überhitzung der Kolben. Autos mit DPF filtern den Ruß recht gut heraus, müssen allerdings viel öfter regeneriert werden und verschleißen dadurch auch schneller. Auch die Hochdruckpumpe findet das Ganze auf Dauer nicht besonders schmeichelhaft.

Alles in Allem die einfachste und deswegen günstigste Leistungssteigerung, aber auch die gefährlichste.

2. mehr Kraftstoff durch Anheben des Raildrucks und Erhöhen des Ladedruck

Diese Boxen funktionieren genauso wie Variante eins, es wird jedoch zusätzlich der Ladedruck und damit die verfügbare Luftmasse angehoben.

Berechnen lässt sich das recht einfach.
Luftmasse pro Hub in mg und Zylinder = Hubraum * volumetrische Effizeinz * absoluter Ladedruck/Zylinderanzahl (beim 320d MAF [mg/cycle] = 1995 ccm * 0,90 * 1,6 Bar / 4 = 718 mg Luft)
Man erkennt, diese Boxen müssen nun auch das Ladedrucksignal manipulieren. Es geht also zusätzlich ein Kabel zum Ladrucksensor in der Ansaugverohrung.

Vorteil es wird neben mehr Kraftstoff auch mehr Luftmasse bereitgestellt, der Motor kann den zusätzlichen Kraftstoff nun auch annähernd Rußfrei verbrennen. Vorausgesetzt die Box ist gut abgestimmt. Sie kann ebenso leicht aus wie eingebaut werden. Das Rückrüsten ist in 10 Minuten erledigt.

Nachteilig ist weiterhin die Anhebung des Raildrucks. Wird dieser jedoch nur leicht erhöht, sprich wird mit einer modereaten Drehmoment/Leistungssteigerung geworben sind die höheren Drücke als vertretbar zu betrachten. Gleiches gilt für den Turbo.
Kosten tun solche "komplexeren" Boxen dann schon etwas mehr.

Das Fazit zu Boxen zweiter Art, bei moderaten Angaben seitens der Hersteller zur Leistungssteigerung als durchaus empfehlenswert anzusehen. Vorausgesetzt man fährt nicht nur Vollgas und möchte sich die Möglichkeit einer schnellen Rückrüstung offen halten.
Extreme Leistungssteigerungen gehen hier wieder sehr stark auf die Hochdruckpumpe und deren Lager !

3. mehr Kraftstoff durch länge Einspritzzeiten

Diese Boxen sind die aufwändigsten, denn hier wird das Siganl jedes einzelnen Injektors manipuliert. Folglich gehen hier bei einem 4 Zylinder vier Kabel ab, bei einem Sechsender sechs.
Da schon recht viel Aufwand für die Manipulation der einzelnen Injektoren betrieben wird passen die meisten Boxen dieser Bauart auch den Ladedruck wie bei Box-Art Nr. 2 an.

Vorteile sind die nahezu perfekte Anpassung der Kraftstoffmenge auf jedem Injektor. Zudem kann hier und nur hier mittels einer Box auch der Einspritzzeitpunkt manipuliert werden. Es kann eine viel akkuratere Einspritzung erfolgen, was der Effizienz der Verbrennung und den resultierenden Temperaturen zu Gute kommt. Der Motor kann hier sehr präzise und haltbar in seiner Leistung gesteigert werden.

Nachteil bei dieser Manipulation ist die Komplexität. Es muss eine sehr schneller Mikroprozessor verbaut werden, der die Datenflut der Injektoren bewältigen kann. Das schlägt sich natürlich im Preis wieder.

Boxen der komplexesten Art kann man als sinnhafteste Option der Leistungssteigerung durch ein zusätzliches Steuergerät bezeichnen. Sie arbeiten am präzisesten und damit am "schonensten" für das gesamte Einspritzsystem.

Alle modernen Boxen verfügen über sogenannte Fail-Safe Algorithmen welche die Box bei einer Überschreitung der verträglichen Drücke abschaltet, oder drosselt. Leider weiß niemand so genau wo und wie die Hersteller der Boxen diese Grenzen in ihrer Software gesetzt haben.

Es kann nur gemutmaßt werden, ob beim Greifen einer solchen Schutzschaltung der Box nicht schon etwas mechanisch kaputt gegangen ist.

Die versprochene Mehrleistung bei geringerem Verbrauch ist mit Vorsicht zu genießen. Denn die DDE weiß bei allen 3 Boxen nichts von dem zusätzlich eingespritzen Kraftstoff. Die Anzeige des durchschnittlichen Verbrauchs lügt dem Fahrer somit ins Gesicht. Das Auto weiß selbst nicht mehr was es nun genau verbraucht.
Etwaige reale Verbrauchsvorteile resultieren aus dem gesteigerten Drehmoment und dadurch der Möglichkeit in einer höheren Gangstufe und niedrigerer Drehzahl zu fahren.

Abschließend ist zu sagen, dass jede Art dieser Boxen immer eine Manipulation darstellt, welche das DDE nicht mitbekommt. Anders ist es bei der Kennfeldoptimierung direkt im Steuergerät.

Wer also lange und zuverlässig eine Leistungssteigerung für sein Auto möchte, sollte sich ernsthaft Gedanken machen, ob die Boxen der Variante 1 und 2 eine lohnende Investition sind.
Leider werden überwiegend nur diese Varianten verkauft.

Jeder der einmal eine Box und anschließend eine echte Kennfeldoptimierung gefahren ist weiß, dass kaum eine Box an die Laufruhe und die Leistungsentfaltung einer echten Optimierung mit Überarbeitung der Software im DDE herankommt.

So viel Text, aber ich hoffe, dass ich allen Sympathisanten solcher Boxen hilfreich aufzeigen konnte wo die Vor und Nachteile liegen.
Schlussendlich muss jeder für sich selbst und seinen Wagen entscheiden.
Ich bin jedoch der Meinung, dass langfristig nur eine echte Kennfeldoptimierung das Gelbe vom Ei ist.

Gruß Marcel

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