Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

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raceboater
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Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

Post by raceboater »

Hallo zusammen,

da sich bereits eine rege Diskussion entwickelt hat, eröffne ich nun bereits diesen Thread.
Es soll hier darum gehen den Serienturbolader des S14/S15 umzubauen um dessen Effektivität zu steigern und Ansprechverhalten und/oder Leistung zu verbessern.
Hintergrund: Der GT2560 und GT2560R (beide Lader sind bis auf die Lagerung und ein etwas anderes Abgasgehäuse nahezu identisch - siehe Bild unten).
Wir bezeichnen den Serien S14 Lader ja immer als GT2560 ohne "R" am Ende da ohne Kugellager. Garrett definiert aber kugelgelagerte Turboladerserien durch das "GT" - so steht es zumindest auf derren website. Außerdem kann man dort wunderbar nach Motorcode und Fahrzeug filtern und dort sind ausschließlich folgende Lader für den 200PS SR20DET gelistet: TBB2502 und TB2809 - daher vermute ich, dass die Bezeichnung GT2560 (unter der man direkt bei Garrett keine Ergebnisse findet) falsch ist.
GT2560R_GT2560.jpg
Naja jedenfalls seht ihr hier ein Bild das ich damals selbst gemacht habe, rechts der Serienlader, links der S15 Lader (GT2560R). Ich habe die Abgasseite rot umkreist, man erkennt unterschiede des Gussteils, daher vielleicht auch der Unterschied in der Leistung, da der S15 Lader ja theoretisch 20-30PS mehr liefert wie man hört, selbst getestet/gemessen habe ich es nicht.

Zurück zum Hauptthema - da der S14 und S15 Lader simpel gesagt in die Jahre gekommen sind und sowohl Abgas als auch Verdichterräder vor ca. 25 Jahren entwickelt wurden, wird einem bewusst, dass es heutzutage sicherlich modernere Komponenten gibt. CAD Laufgruppen deren Design am Computer simuliert wurde, viel effektivere Blattgeometrieen, leichtere Komponenten usw...

Mögliches Verbesserungpetenzial und daraus resultierende Ergebnisse sind:

Keramiklager - leichtläufiger als Kugellager - dynamischerer Ladedruckaufbau

leichtere Komponenten - dynamischerer Ladedruckaufbau

andere Blattgeometrie/Blattanzahl/Steigung der Abgasseite - Lader entnimmt dem Abgas mehr Energie die wiederum zum Ladedruckaufbau verwendet werden kann - Lader wird effektiver - Lader baut evtl. schon bei niedrigerem Abgasstrom/Abgastemp. mehr Drehzahl auf

andere Blattgeometrie/Blattanzahl/Steigung der Verdichterseite - Frischluftseite kann bei gleicher Größe mehr Luft "schaufeln", evtl. auch schon bei niedrigerer Drehzahl mehr Luftvolumen/Druck und gleichzeitig ein höheres Fördervolumen bei hoher Laderdrehzahl und Ladedruck liefern - außerdem wird durch die höhere Effektivität die Ladelufttemperatur im Vergleich zu den alten Komponenten bei gleichem Ladedruck sinken!

Zusammengefasst:
Geringere thermische Belastung, steigerung der Effektivität, früherer Ladedruckaufbau (je nach Auslegung der Bauteile), höherer Ladedruck möglich , bessere Effizienz bei hohen Motordrehzahlen - höherer Ladedruck/Ladedruck wird gehalten und fällt nicht ab bei hohen Drehzahlen, weil die modernen Verdichter an dieser Stelle den 25-30 Jahre alten Serienkomponenten einfach haushoch überlegen sind.

Von außen bleibt der Lader wie er ist, auch von innen soll nichts aufgefräst oder verändert werden, außer es ist nötig weil keine modernen Komponenten gefunden werden die reinpassen.

Ziel in meinem Konkreten Fall:
Die Leistung von aktuell ca. 300PS und 400Nm bei 1,25bar Ladedruck und noch rund 0,9-1bar bei nmax (Höchstdrehzahl) auf 340-350PS und 400-430Nm zu steigern bei gleichbleibendem oder wenn möglich sogar etwas früherem Ladedruckaufbau. Wenn ich den aktuellen Spitzendruck von 1,25bar mit dem umgebauten Lader bis nmax halten kann, bleibt das Drehmoment identisch, aber die Spitzenleistung sollte auf 340-350PS klettern. das heißt der Lader muss ca. 15% mehr Luft fördern. Dieser Wert sollte in Anbetracht des betagten Alters, sprich mit 25Jahre moderneren Komponenten durchaus realisierbar sein.
Ein guter Freund hat bereits für mich und Bekannte einige Lader sowohl für Otto als auch Dieselmotoren "upgegraded" um es mal so zu nennen und ca. 10-15% mehr Leistung konnten immer problemlos realisiert werden. Da es sich hierbei aber um deutlich modernere Lader handelte, ist das Optimierungpotenzial bei den alten Ladern logischerweise noch höher, daher sehe ich eine Leistungssteigerung von 15% bis vielleicht sogar 20% als durchaus realistisch.

Das hier ist das Verdichterkennfeld des GT2560R, in blau habe ich das potenzielle Kennfeld eingezeichnet wie es nach dem Laderumbau aussehen könnte - als Veranschaulichung für euch und damit das ganze Thema vielleicht etwas klarer wird.
Comp-Map-GT-2560R_potenziell.jpg
Das neue blaue Kennfeld könnte 0,2bar mehr Ladedruck im mittleren Drehzahlbereich (ich denke das wird realistisch sein) wobei ich den Ladedruck bei 1,25bar wie bisher belassen möchte. Dabei werde ich jedoch deutlich mehr Reserven und somit auch eine niedrigere Laderdrehzahl und niedrigere Ladelufttemperaturen haben. In GRÜN habe ich den geschätzten aktuellen Betriebsbereich bei Volllast eingezeichnet. Man kann rechnen - 1,25bar Ladedruck relativ + 1bar auf Absolutniveau / 0,95bar (Umgebungsdruck bei mir auf ca. 550m Höhe) und dann könnte man noch 0,1bar Sicherheit/Verluste addieren = 2,37 bzw. 2,47bar mit 0,1bar Sicherheit
Wir sehen also, dass wir schon ganz oben im Kennfeld fahren und daher der Ladedruck auch zwingend irgendwann einknicken muss und noch rund 1bar bei nmax übrig bleiben wie es bei mir auch der Fall ist.
Wenn ich mit dem umgebauten Lader nun z.B. 1,3bar Ladedruck fahren will, würde sich die LILA Linie ergeben. Der neue Lader hätte obenraus rund 10% mehr Potenzial und der Ladedruck könnte länger gehalten werden und würde nichtmehr auf ca. 1bar fallen sondern auf ca. 1,2bar. Das würde einer Leistungssteigerung von ca. 30PS entsprechen.

Leider ist mein GT2560R aktuell noch im Fahrzeug verbaut, falls also jemand seinen GT2560R als Testobjekt zu Verfügung stellen möchte - Freiwillige vor - ansonsten bitte noch um etwas Geduld. Ich werde alles ordentlich dokumentieren und euch auf dem Laufenden halten.

Viele Grüße an alle Turbofreunde,
Dimi
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Re: Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

Post by ludi »

Grüß dich, also deinem Aufwand in allen Ehren, aber wieso dieser ganze Aufwand, wenn es dafür schon seit langem genau das als quasi PnP Lösung von Garrett gibt? (GTX-Serie)

Grüße

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Marco_S14.Kouki
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Re: Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

Post by Marco_S14.Kouki »

raceboater wrote:
18.01.2022, 10:24

Wir bezeichnen den Serien S14 Lader ja immer als GT2560 ohne "R" am Ende da ohne Kugellager. Garrett definiert aber kugelgelagerte Turboladerserien durch das "GT" - so steht es zumindest auf derren website. Außerdem kann man dort wunderbar nach Motorcode und Fahrzeug filtern und dort sind ausschließlich folgende Lader für den 200PS SR20DET gelistet: TBB2502 und TB2809 - daher vermute ich, dass die Bezeichnung GT2560 (unter der man direkt bei Garrett keine Ergebnisse findet) falsch ist.
Das hatte ich auch lange Zeit falsch. Ich war auch der Meinung dass das R für Kugellager steht. Tatsächlich heißt unser Lader von der S14 einfach nur T28. Ich hatte danach nicht mehr recherchiert aber womöglich gibt es gar keinen anderen Namen.
ludi wrote:
12.02.2022, 09:15
Grüß dich, also deinem Aufwand in allen Ehren, aber wieso dieser ganze Aufwand, wenn es dafür schon seit langem genau das als quasi PnP Lösung von Garrett gibt? (GTX-Serie)

Grüße
Wenn die Kosten niedriger sind als einen neuen GTX zu kaufen, warum nicht?
Für mich wären unterm Stich die Kosten und der Unterschied im Ansprechverhalten wichtig.
Mein Lader springt aktuell erst so bei 4.5K an. Wenn man mit anderen Innereien runter kommt auf 3-3.5 und er das hintenraus besser hält und das ganze um die 500€ kostet, wäre das schon interessant.
Top End Leistung wäre mir nicht so wichtig, da wie Ludi schon sagt, dann sowieso ein anderer Lader her müsste.

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Re: Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

Post by NoSk1LLeD »

Interessantes Thema.

Ich hatte vor Jahren eine S15 mit einem defekten HKS GT-RS Turbo.
Ein Kollege aus dem Evo Lager damals hat sich dem Turbo angenommen, Umbau auf Billet Wheel etc.
Es wurde alles passend gewuchtet.
Heut könnte man GTX dazu sagen, gab es 2016 zu der Zeit aber nicht.

Resultat war Beindruckend..
Ich hatte bei 1,2 Bar 351PS/468NM - Ladedruckaufbau war auch besser als bei nem normalen GT28.
Mit 1,45 Bar waren ca. 400/530NM problemlos erreicht.
Wurde damals aber aufgrund des 6 Gangs auf die besagten 351/468nm "gedrosselt".

Der Umbau wird billiger als sich ein GTX zu kaufen.
Ich bin mir nicht mehr sicher, was die Aktion mich 2016 gekostet hat, würde ich aber immer wieder machen.
Bei mir kam aber auch Abgasseite gleich neu, da die typischen Risse vorhanden waren.

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Re: Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

Post by NoSk1LLeD »

Was ich noch vergessen habe:

Solche Umbaukits gibt es nicht für jede Ladegröße.

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Re: Laderumbau Garrett GT2560 / GT2560R - was ist möglich

Post by NoSk1LLeD »

Hab dir ne PN geschickt wegen einem Umbau eines Laders.