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Stefan

Experte für Ladungswechsel, technische Verbrennung und Fahrleistungssimulation

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Sonntag, 3. September 2006, 17:52

Wird der VR6 3.2 zu heiß ?

Ein Test eines VR6 3.2 mit 250 PS ließ mich erneut stutzig werden :

Der Golf R 32 im Sport Auto Supertest in der Ausgabe 09.2006. Die Randbedingungen waren ungünstig, brütend heiß 32°C ! Der Luftdruck bezogen auf NN :1022 mbar, der Dampfdruck ist leider nicht angegeben. Der Handschalter startet, in 6,9 s auf 100, das ist unter diesen Umständen sogar gut. Bis 160 liegt er bei 16,6 s und damit 0,6 s hinter der Simulation mit den Leistungs- und Drehmomentangabe von VW oder auch Audi zurück. Aber dann : statt 6,0 s von 180 auf 200 zu brauchen, fällt er massiv zurück. : quälende 7,9s !! Wie kann das passieren ? In der Simulation senke ich M max auf 275 Nm ab, P max liegt nun statt bei 175 kW unter diesen klimatischen Bedingungen nur noch bei 158 kW. Jetzt komme ich auf 7,9 s für den Sprint. Was ist los ? Klimaanlage an ? Wohl auch … das wären den armen Testern wohl auch nicht anders zu zumuten. Sie sollten es aber auch schreiben. Aber sollte man nicht besser in den frühen Morgenstunden testen ? How ever , die Klimaanlage allein kann den Absturz der Fahrleistungen nicht hervorrufen.

Das erinnert mich an die Leistungsmessung bei AM Holzer, die ich im Testcenter kürzlich beschrieben habe. Da war auch das Drehmoment von meinem A3 3.2 auf kläglichen 280Nm zurück gegangen wegen mangelnder Kühlung auf dem Prüfstand. Ein weiteres Indiz : Hr. P, Mitarbeiter der Firma Maha / Haldenwang im Allgäu, berichtete von seinem VW T5 3.2 mit 235 PS / 173 kW, der wiederholt feststellte, das beim jeweils ersten Leistungsmessversuch der Motor noch 176 kW abgab, nachdem er auf dem Prüfstand durchgekocht war, stehen nur noch 163 kW ohne Klimaanlage aus zur Verfügung.

Eine Beobachtung zieht sich durch fast alle Tests von VR6 3,2 L mit 250 PS : spätestens nach erreichen von 160 bricht die Fahrleistung ein. Das gilt sogar für den Test des A3 3.2 von Sport Auto in der Ausgabe 2/2004, der bei nur +5°C stattfanden. Bis 160 ist er exakt in Plan, bei 180 liegt er schon 0,5s hinter der Simulation mit Werksangaben

Ein weiterer Hinweis : das Werkstattbuch nennt 80°C als Öffnungsbeginn des Kühlmittelreglers. Öffnungsende bei hohen 105°C !

Warum hat VW / Audi die Verdichtung von 11,25 : 1 auf ca. 10,9 : 1 reduziert ?
Neigt der VR6 3.2 mit 98 Oktan bei hohen Temperaturen zum Klopfen ?

Die Boscheinspritzung Version 7.1 hat ein Kennfeld, das den Zündwickel der Wasser Temperatur nachführt. Also : hohe Wassertemperatur niedrige Leistung

Nun meine Frage an die Freunde im Forum, die über entsprechende Messtechnik verfügen :

1) Wie hoch geht die Wassertemperatur bei forcierter Landstraßenhatz ?
Die Anzeige im Armaturenbrett ist eher ein Gag als reale Information über die tatsächliche Wassertemperatur.

2) Seht Ihr eine deutliche Rücknahme des Zündwinkels unter Volllast ?

[red]3) Gibt es Hinweise wie hohe Ötemperatur, was Audi und VW veranlassen könnte, vielleicht sogar die elektronische Drosselklappe nicht ganz zu öffnen ?[/red]

Ich sehe 3 Möglichkeiten, die Kühlungsthematik zu lösen :
a) Kühlmittelregler mit geänderter Öffnungscharakteristik ( Öffnungsende bei ca. 92 … 95°C)
b) Größerer Kühler , eine Ausführung für die Tropen ?
c) Alu Öwanne ( dürfte die Ötemperatur um ca. 10°C senken)

Letzte Anmerkung : das die Leistung mit zunehmender Wassertemperatur zurückgeht, ist physikalisch bedingt zu erwarten. Der Fahrleistungseinbruch beim VR 6 3.2 erscheint mir nur sehr hoch . Siehe 180 … 200 von 6,0 auf 7,9 s
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Race-Hugo

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Dienstag, 5. September 2006, 06:11

Interessant. Werde mich mal kundig machen.
o--o

Stefan

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Mittwoch, 6. September 2006, 22:12

Nachtrag

Race Hugo,
mich interessiert, welche Analysemöglichkeiten Du hast. Gibt es hardware oder sw die Du empfehlen kannst ? Ich muß wohl aufrüsten …
Die Analyse wird wohl über OBD laufen.

Ich hab mal in Büchern über KFZ Aerodynamik und Motorenentwicklung nachgelesen :
wenn voll beschleunigt wird, dann übersteigt die erzeugte Abwärme via Abgas und natürlich den Kühler bis in die Region von ca 160 km/h die Wärme, die mit dem Kühler abgeführt werden kann.
D.h.: bis ca 160 km/h steigt die Wassertemperatur an. Im A3 3.2 merkt das wohl niemand, da nach dem Warmfahren die Anzeige per sw auf 90° verharrt. Hier könnte die Messung via OBD greifen und Klarheit über die wirkliche Wasser Temperatur schaffen . Nach ca. 20 s beginnt anscheinend die Motorschutzfunktion aufgrund der steigenden Wassertemperatur den Volllast ZZP zurückzunehmen. Folge : die Beschleunigung geht zurück. In der Auto Zeitung gibt es einen Test eines A3 3.2 Sportback Handschalters, der zeigt, das sich anschießend die Beschleunigung wieder erholt, da die zunehmende Durchströmung des Kühlers die Motortemperatur wieder sinken lässt.

Übrigens, meine in Test Center beschriebene Leistungsmessung bei Boemanns ist auffällig : nach etwa 20 s ( Hochlauf von 1500 U/min auf ca 4200 U/min ) stagniert der Volllast ZZP bei 20° v. ZOT. Es gibt nur 2 zaghafte Versuche, den ZZP Richtung früh zu verschieben, das Drehmoment steigt auch an, geht dann aber wieder zurück , da der Fahrtwind des Gebläses bei 23°C nicht ausreicht, um die Temperatur den Bereich zurückzuführen , in dem die Motorschutzfunktion nicht den Volllast ZZP zurück nimmt.

Ich hoffe, das verständlich rüber gebracht zu haben.

Fragen : gibt es die Möglichkeit, auf dem Board Computer des A3 3.2 Wasser oder Ötemperatur anzuzeigen ??
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Race-Hugo

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Mittwoch, 6. September 2006, 22:19

RE: Nachtrag

Zitat

Original geschrieben von Stefan

Race Hugo,
mich interessiert, welche Analysemöglichkeiten Du hast. Gibt es hardware oder sw die Du empfehlen kannst ? Ich muß wohl aufrüsten â€Ãâ€Å¡Ãƒâ€šÃ‚¦
Die Analyse wird wohl über OBD laufen.


Ich habe VAG-COM (Hard- und Software).
Bin aber heute noch nicht zum "Testfahren" gekommen.
o--o

Stefan

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Mittwoch, 6. September 2006, 22:23

Race Hugo,
wo kann ich diese sw beziehen ??

Denn : nur gute Messungen bringen uns hier weiter.
Danke, das Du der Sache mit auf den Grund gehst !!

Grüße, Stefan
o--o
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Mittwoch, 6. September 2006, 23:09

Hier Stefan:
http://www.ross-tech.com

Du kannst auch mal bei
http://www.openobd.org
schauen. Die Seite betreibt der MT-Moderator Theresias (war hier auch mal angemeldet), der auch ab und zu im Chat vorbeischaut.
Mein gutes Stück:
A3 1.9 TDI Ambiente mit ein paar zusätzlichen Sachen, die das Fahren noch angenehmer machen - ist Vergangenheit.

Die Gegenwart heißt A3 8V 2.0 TDI clean Diesel (150PS) mit ne Menge Schnickes. :D - auch Vergangeheit
Die Zukunft ist elektrisch. Ich übe schonmal mit einem Q3 45 Sportback TFSIe. Zu Hause nur elektrisch. Unterwegs gemischt - wenn möglich. Dann gibt es auch Spaß mit den 245PS.

Moderator der besten Audi-Community der Welt!

Race-Hugo

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Donnerstag, 7. September 2006, 07:34

Jau, habe mein VAG-COM auch von "Mutti".

110% ;) zufrieden. Der Support ist der Hit. :) :) :)

Der Preis schreckte mich anfangs, aber es lohnt sich!
Über Theresias (Mutti) bekommst Du die Sachen billiger.
Kann ich nur empfehlen!
o--o


PS: In Verbindung mit POPOMETER oder K-POWER ist sogar eine Leistungsmessung möglich.
Siehe auch hier .

Race-Hugo

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8

Donnerstag, 7. September 2006, 11:12

Hi Stefan. Du hast Post!

Meine Auswertung folgt noch.
... aber nicht mehr diese Woche.
o--o

Race-Hugo

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9

Donnerstag, 7. September 2006, 19:15

Nur noch kurz die Beschleunigungswerte.
Eben, leichter Gegenwind, 24°C, 985mbar, Ö 103°C, Wasser 94°C.
Konnte leider nur einen Durgang machen, da unser "Freund und Helfer" neugierig wurde.

Donnerstag,07,September,2006,09:56:57
Steuergerät Teilenummer: 022 906 032 GJ Bauteil und/oder Version: MOTRONIC ME7.1.1G 7000

0 bis 100 km/h: 7.3 +- 0.18s
90-120 km/h: 3.5 +- 0.17s
200 Meter: 9.9 +- 0.19s, @119 km/h
(Kein gutes Ergebnis)
o--o
PS: Vergessen Klima auszuschalten. Macht den Kohl aber auch nicht fett.

Race-Hugo

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10

Donnerstag, 7. September 2006, 22:25

RE: Wird der VR6 3.2 zu heiß ?

Zitat

Original geschrieben von Stefan
...
Ich sehe 3 Möglichkeiten, die Kühlungsthematik zu lösen :
a) Kühlmittelregler mit geänderter Öffnungscharakteristik ( Öffnungsende bei ca. 92 â€Ãâ€Å¡Ãƒâ€šÃ‚¦ 95°C)
b) Größerer Kühler , eine Ausführung für die Tropen ?
c) Alu Öwanne ( dürfte die Ötemperatur um ca. 10°C senken)
...

zu b) gibt es einen Zusatzwasserkühler mit Teilenummer: 1K0 121 212 B

Stefan

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11

Freitag, 8. September 2006, 22:33

Datenauswertung

Race Hugo, ich habe Deine Daten in Excel importiert & mir einen ersten Überblick verschafft :
Anscheinend dauert es einige Sekunden Vollast, bis der 3.2 mit Klopfen auf die 95 Oktan reagiert. Aus dem Shell Kraftstofflexikon geht hervor, das pro 1° Frühzündung das Drehmoment und damit auch die Leistung um 1% zurückgeht. Um Deine Daten zu verdauen , brauche ich länger, als ich dachte.

Grüße, Stefan o--o
*DTM*
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12

Samstag, 9. September 2006, 00:09

In der Tat gibt es diesen Zusatzkühler.

In welchen 3.2er Modellen ist er verbaut? Und aus welchem Grund?
Wie siehts mit nachrüsten aus?


TT2003

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13

Samstag, 9. September 2006, 18:59

Zitat

In der Tat gibt es diesen Zusatzkühler.
In welchen 3.2er Modellen ist er verbaut? Und aus welchem Grund?

Das würde mich auch mal brennend interessieren.

Zitat

Nach ca. 20 s beginnt anscheinend die Motorschutzfunktion aufgrund der steigenden Wassertemperatur den Volllast ZZP zurückzunehmen. Folge : die Beschleunigung geht zurück.


Demnach dürfte der 3.2er dann ja niemals zweimal direkt hintereinander die V-Max erreichen. Weil er keine 250 PS mehr hat. :-o :(

Gruß

TT

Race-Hugo

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Samstag, 9. September 2006, 20:19

Bei dem Oettinger-Treffen heut, war dies auch ein Thema, was ich anspach. Fazit: Problematik bekannt, hat wohl auch was mit dem Klopfschutz zu tun, aber Lösung nicht verraten. :(
Man arbeitet drann, zum Ende des Jahres will Oettinger ein "getuntes" Map fertig haben. 8-|
Wäre auch ne Erklärung, warum kaum ein 3.2er auf dem Prüfstand seine vollen 184 KW entfaltet.
o--o

Stefan

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Samstag, 9. September 2006, 23:04

Meine Auswertung & Interpretation von Race Hugos Datenfülle !

Die Suche nach der Antwort lauf die Frage dieses Themas gestaltet sich schwierig.

Best Dank erst mal an Race Hugo, der uns 33,7 min Fahrt mit Lastzuständen zwischen 0,8 % Drosselklappenöffnung und Volllast gefahren und aufgezeichnet hat. Die Möglichkeiten des Meßsystems sind grandios. Geschwindigkeit, Drehzahl, ZZP, time stamp, Drehmoment ( errechnet ), Drosselklappenstellung, Wassertemperatur am Kühlereingang, Kühlerausgang , anscheinend nach der Mischung von Wasser aus dem großen und keinen Kreislauf ( G62 ), Lufttemperatur der Umgebung, Ansaugtemperatur, Motortemperatur, Nockenwellenstellung , global ZZP, ZZP Rücknahme pro einzelnem Zylinder gegenüber global ZZP sind möglich und unterschiedlich kombiniert und gemessen worden.

Und die Erkenntnis aus der Session ?

Meine Version :

Ich habe mit 2 Rechnern Auswertung betrieben. Unterschiedliche Kombinationen von Messwerten in 6 Excel files. Die Randbedingungen :
Po = 985 mbar, Höhe ca 300 m ü NN,
Sprit : 95 Oktan lt. Race Hugo ( haben die Dir Eselpisse verkauft ??)
Fahrzeug : A3 3.2 DSG Sportback
Umgebungstemperatur : 18 ... 24 °C
Ötemperatur bis zu 116°C

Eine signifikante Korrelation des Leistungs & Drehmomentverhaltens zu gemessenen Betriebsparameter drängte sich auf den 1. Blick nicht auf.

1) Die Temperatur gemessen durch Sensor G62 variiert zwischen etwa 100°C für Teillast und 84°... 87°C für Volllast. Die Differenz zur Kühlerausgangstemperatur beträgt tlw. nur 7° C. Das ist ein Hinweis, das bei 32°C die Motoreingangstemperatur sich deutlich über 87°C liegen wird. Meine Schätzung : 96°C Unterkante.
2) Klopfen in Abhängigkeit der Lastzustände: Ich setze voraus, das Race Hugo seinem VR6 3.2 schon ab und zu die Brennräume durchpustet. Über die gesamte Dauer der Testfahrt trat immer wieder Klopfen auf. Speziell im unteren bis mittleren Drehzahlbereich ( unter 4200 U/min, Motor läuft per Schaltsaugrohr als doppelter 3 Zylinder ) sind sogar im unteren Teillastbereich bei Drosselklappenöffungen unter 15% ZZP Rücknahmen zu verzeichnen.
3) Beschleunigung : In dem file Last2 findet ein Beschleunigungsvorgang von 98 km/h auf 225km/h statt. Der global ZZP variiert um 6° von Messwert zu Messwert. Die aus den Daten errechnetet Beschleunigung ebenfalls ( hier spielen auch Gegenwind & Steigungen eine Rolle, das Streckenprofil habe ich nicht … . Die Bescheunigung bleibt ca.15 … 20% hinter meiner Simulation zurück.

Bewertung der Ergebnisse und Fragen dazu :
1. Für mich überraschende sind die brutalen Rücknahmen des ZZP sogar in der Teillast bis runter zu Drosselklappenöffnungen zu nur 15% !! Keine große Auffälligkeit in Bezug auf Abhängigkeiten von den aufgezeichneten Betriebsparametern.
2. Dafür gibt es auch Volllastabschnitte, in denen nur geringe oder keine Rücknahme des global ZZP zu verzeichnen ist.
3. Frage : Race Hugo, sind Deine abgelegten Kennlinien für Zündung, Einspritzmenge und Nockenwellenstellung original oder angepasst ?
4. Falls die Kennlinien original sind und der Sprit wirklich 95 Oktan hatte, kann ich nur jedem VR6 3.2 Fahrer von der Verwendung von 95 Oktan Sprit abraten.
5. Weitere Messungen und Auswertungen mit 98 oder 100 Oktan Sprit wären höchst interessant.
6. Die brutalen Rücknahmen des ZZP und die geringe Korrelation zu anderen Betriebsparametern lassen mich vermuten, das die VAG deshalb die Verdichtung von 11,25 : 1 auf etwa 10,85 : 1 zurück genommen hat.
7. D.H. : gute Kühlung hat in diesem Zusammenhang noch nie geschadet. Brisant wird es vermutlich wirklich werden, wenn ab ca 30°C Umgebungstemperatur die Kühlerausgangstemperatur die Temperatur am Sensor G62 über 95°C treibt, denn das ist die Wassereingangstemperatur auch für den Zylinderkopf. : Denn warum wohl wird bei Volllast und normalen Temperaturen die Mischtemperatur von ca 100°C auf 84°C abgesenkt ?? Also wird vermutlich der ZZP und damit die Leistung zurückgenommen. Also Race Hugo, der Zusatzwasserkühler gewinnt an Bedeutung, mein Eindruck ist, die Temperaturregelung des VR6 3.2 wird durch die Kühlerauslegung oberhalb von 25° … 28°C an ihre Grenzen getrieben.

Ich kann bezüglich der Folgerungen in 7) immer noch falsch liegen, wenn das Klopfenverhalten speziell auch in der unteren Teillast mit 98 oder 100 Oktan deutlich verbessert.

Ich bin für fachliche Hinweise zu dieser komplexen Materie dankbar.

Grüße, Stefan

Ich bin etwas erstaunt und etwas verunsichert angesichts dieser Ergebnisse.
:-o
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Samstag, 9. September 2006, 23:15

Bestätigung des Problems durch Öttinger !?

Hi Race Hugo,
ich habe erst meinen Betrag in Word gehäckt ( wie immer bei längeren Darstellungen ) und stelle nun fest, das Du bei Öttinger eigentlich eine Bestätigung für meine Vermutung bekommen hast.
Na, da bin ich ja erleichtert.
Das heißt, ein Zusatzkühler hilf sicher weiter.
Da fällt mir grade ein, es könnte auch ein Problem mit dem Wärmewert der Zündkerzen sein.
Werde erst mal nen Bier trinken und bin gespannt auf Deine Kommentare zu meiner Auswertung .

Grüße, Stefan
:D
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17

Sonntag, 10. September 2006, 09:01

Habe mal mit 100 Oktan "durchgespült" und jetzt wieder 98 getankt.
Werde noch mal ne Testfahrt machen.
Ich muss mal sehen welche Messwerte, wann relevant sind.
VAG-COM logt max. 12 Werte gleichzeitig mit.
Zündverschiebung sind schon 6.

Zu 3. alles original.

Meine Auswertung muss noch warten, da ich dafür Ruhe brauche.
Wir haben aber leider grad ein Rohrbruch am Haus. Da gibts erstmal jede Menge Stress. :(
o--o




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Sonntag, 10. September 2006, 11:49

Race Hugo @ Öttinger 09.09

Der Verlauf Deiner Drehmomentkurve zeigt nur geringe Fluktuationen, der VR6 3.2 scheint sich von dem mäßigen Sprit erholt zu haben. Gut zu sehen die Delle im Drehmoment bei 4000 U/min, das Saugrohr von doppeltem Dreizylinder auf Modus Reihensechszylinder umschaltet.

Zu den Angaben auf der Leistungskurve :
P Nenn =190kW, N Nenn = 7200U/min, V max = 270 km/h
-> passt nicht zum A3 3.2 DSG
Nach meinen letzten Erkenntnissen kannst Du bei 26°C nicht mehr erwarten, das mit der eher mäßigen Durchspülung des Kühlers und Motorraums die Nennleistung messbar ist.

Aus dem Drehmoment Plot sehe ich 6222U/min, da scheint der A3 bei 250 km/h abzuregeln.
Boemanns / Müllenbach am Nürburgring hat meinen A3 3.2 im 5. Gang gemessen und bis 6400 U/min gedreht. Ergebnis : die Leistung stieg auch bis 6400 U/min an und kommt auf 251,1 PS. Die Leistung liegt noch höher, Erläuterungen hierzu im Kapitel „Testcenter“

Welchen Typ Leistungsprüfstand nutzt Öttinger ?
Nutzt Öttinger während der Messung die OBD Schnittstelle ?

Falls nicht, dann empfehle ich die Aufzeichnung der Leistungsmessung mit dem VAG Tool.
Vor der Messung passiert folgendes : Nach langer Anfahrt wird der Motor abgestellt. Die Motorhaube bleibt üblicherweise zu. Da der Fahrtwind fehlt, heizen Motor und Abgasanlage den Luftmassenmesser mit dem Lufttemperatursensor auf. Über 80°C und mehr sind realistisch. Die Vorbereitung auf dem Prüfstand und hoffentlich eine mehr minütige Lastsimulation schaffen es nicht, den Luftmassenmesser mit Ansaugtemperatur Sensor auf das Niveau der Saugluft herunter zu kühlen. Bei meiner Messung auch so geschehen. (Hinterher war ich schlauer, nach genauer Analyse â€Ãâ€Å¡Ãƒâ€šÃ‚¦) Deshalb war über OBD auszulesen, die Ansaugluft hätte 44°C. Faktisch lag sie bei 28°C. Darauf reagiert die Motronik 7.1.1 entsprechend . Folge : Rücknahme des ZZP, unnötiger Leistungsverlust. On top kommt die Kühlerthematik.

Grüße, Stefan

*DTM*
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Sonntag, 10. September 2006, 11:55

Testfahrt mit 98 oder 100 Oktan

Race Hugo,
ich schaue noch mal alle Auswertungen an . Ich zähle mal auf, wie ich die 12 Kanäle belegen würde. Für unseren Zweck sind jedoch 12 Kanäle definitiv zu wenig.

Grüße, Stefan
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Sonntag, 10. September 2006, 12:23

@ Race-Hugo

da haben wir ja fast die Gleichen Werte.
Das ist mein Diagramm
Leistungsmessung von PARA
A3 3.2 quattro mauritiusblau seit 16.9.03
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