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Ein paar Gedanken und Erfahrungen zum Thema Tuning beim 850 bzw. x70 I
- von Michael H. -
0-100 0-200 Vmax Original 8,2 28 235 272 PS 6,8 22 250+ 296 PS 5,7 18 270+
Wieviel zusätzliche Leistung tatsächlich bringt, hängt davon ab, wie gut die Abstimmung gemacht ist und was die Steuereinheit auf dem Fahrersitz daraus macht. Da cw exponential steigt ändert sich Vmax nur noch wenig, wenn man die Leistung weiter erhöht. Zudem spielt der so häufig zitierte Rückenwind dabei eine größere Rolle, als man glauben könnte. Der geht nämlich linear in die Gleichung ein.
1.) Zu meinem T5R:
Motor:
Die Turbos leben vor allem vom Drehmoment. Das Verhältnis Drehmoment/Leistung bestimmt die Charakteristik wie beim Sauger: Steigt das Drehmoment im Vergleich zur Leistung zu stark an, wirkt der Motor träge, also weniger drehfreudig.
Ich hatte in meinem 855 T5R verschiedene Varianten von einem No-Name-Tuner drin, von denen nur eine (von diesem zugekaufte) vernünftig funktioniert hat. Ergebnis: 350NM / 272 PS. Die jetzige Komplett-ECU von einem Freund aus Göteborg bringt 450NM / 296 PS. Im Vergleich zeigt sich ein nochmals verbessertes Ansprechverhalten und eine deutlich bessere Leistung im vierten Gang (Automatik) vor allem durch das höhere Drehmoment.
Hier die Werte im Vergleich:
Alle Leistungen wurden mehrfach gemessen und hatten anfangs gewaltige Fehler (z.B. +350PS statt 296). Verluste von mehr als 12-15% bei einer Leistungsmessung sollte man stark anzweifeln.
Getriebe:
Da ich vor dem T5R-Aut. einen T5-Man. hatte, am Schalter nie was geändert hatte, aber einem Freund mit T5-Man die T5R-SW eingebaut habe, hier mal die Erfahrungen dazu.
T5R-Aut/T5-Man: 0-100 gleich, 0-200 ist der Man. deutlich schneller sowie Vmax höher. Schuld ist die extrem lange Übersetzung der Automatikim vierten Gang. Subjektiv wirkt der Schalter auch sonst agiler, das liegt einfach am Schlupf der Automatik und lässt sich durch Messwerte nicht belegen. Bei der neuen 5-Gang-Automatik dürften die Unterschiede geringer ausfallen. Volvo fährt auch hier mit kleineren Drehmomenten, weil die Getriebe halt eben mit allen Lastsituationen und Fahrern standhaft sein müssen. Wer umsichtig fährt und seinem Antrieb keinen Unsinn zumutet, kann auch mit einem getunten Automatik viel weiter kommen als mancher mit einem unveränderten Schaltwagen. Meiner hat jetzt 215.000 auf der Uhr.
Während man beim Schalter den Unterschied zwischen T5 und T5R sehr deutlich bemerkt, muß man sich da beim Automaten schon seeeehr viel Mühe geben. Die 15PS machen sich viel weniger bemerkbar als die fehlenden 30NM und in den Drehzahlbereich der Max-Leistung kommt der Automat sowieso fast nie.
Die Differenzialsperre bringt beim FWD nur begrenzten Nutzen, ist aber schwer kontrollierbar, wenn plötzlich beide Räder in einer Kurve versuchen mit gleicher Drehzahl zu laufen.
Tuning:
Ich habe bisher keine Messungen gesehen, die die Angaben von MR oder anderen bestätigen, von TME mal abgesehen, aber immer wieder Aussagen wie: "für die Leistung zu langsam, geht aber sehr ordentlich". Das ein Auto mit +250 PS ordentlich geht, sollte man erwarten können - oder?
Es wird allerdings auch ziemlich viel Unsinn verkauft und wie auch in anderen Lebensbereichen zu oft geglaubt, was der Hersteller angibt, weil es den eigenen Wünschen entspricht.
Fahrwerk:
So lange man das Auto nicht schrumpft, bleibt die Windangriffsfläche gleich, egal wie tief oder hoch das Auto liegt. Nach Einstein's spezieller Relativitätstheorie hätte man eine Chance bei Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit, müsste dann aber mit Sauerstofftanks im Vakuum unterwegs sein.
Man kann durch Tieferlegung erreichen, das sich der Auftrieb des Autos verringert, mit dem Effekt einen ruhigeren Geradeauslauf und ein stabileres Bremsverhalten bei hohen Geschwindigkeiten zu haben. Außerhalb von Rennstrecken benötigt man schon noch etwas Federweg, damit sich die Sache nicht ins Gegenteil umkehrt und das Auto zum Leiterwagen mutiert. Straffere Stoßdämpfer mit vernünftig abgestimmten Federn sorgen für mehr Bodenhaftung und stärkere Stabis u.A. für weniger Seitenneigung - wobei die Seitenneigung zunächst mal wenig mit den möglichen Kurvengeschwindigkeiten zu tun hat. Da Dämpfer, Federn und Stabis - genauso wie Reifen und Reifendruck - zusammen das Verhalten des Fahrwerks beeinflussen, sollte auch alles zusammen passen. Extrem tief ist nicht nur unpraktisch sondern wegen der geringen Restfederwege auch gefährlich: In dem Moment, wo ein Rad in der Kurve auf einer normalen Straße nicht mehr federt ist der Abflug bei der nächsten Welle gesichert. Ist das Fahrwerk zu hart und die Straße holprig, kommt man der Situation auch schon sehr nahe.
Wer's nicht glaubt, sollte sich mal auf den Physik-Unterricht zurück besinnen und die wirksamen Kräfte aufpinseln. Nicht vergessen, dass nur die paar Quadratzentimeter Reifen die Fliehkraft halten und dabei überlegen, wie man diese möglichst gleichmäßig verteilt.
Übrigens: aAs quasi unfreiwilliger (und erstmaliger) Automatikfahrer kann ich beim drehmomentstarken Turbo als Automaten zwar schon einen gewissen Bequemlichkeitsfaktor erkennen, halte den aber bei weitem für niedriger als gemeinhin behauptet wird. Dafür lässt sich der Schalter einfach zu schaltfaul fahren. Und - bei gleichem Fahrer - kannst Du an der Ampel ca. 3 x Einkuppeln, bis die Automatik in den Pötten ist. Wenn einer bei Grün nicht wegkommt liegt's weniger am Getriebe als am Technik-Koordinator ;-)
2.) Was bringt Tuning und welche Überlegungen liegen zu Grunde:
Die folgenden Aussagen gelten zwar grundsätzlich für alle modernen Turbo-Motoren, beziehen sich speziell auf den 5234T in 850 und X70 94-98.
Um mehr als 300 PS aus dem Motor zu holen reicht die Anpassung der Steuersoftware und kleinere Umbauten nicht mehr aus. Dafür sind echte und sehr teuere Modifikationen notwendig bis zur kompletten Überarbeitung des Motors.
Mit dem Originalauspuff werden kaum mehr als 265/270 PS aus dem Motor zu holen sein. Dafür ist der Rückstau der Anlage viel zu hoch. Zudem wird aus dem gleichen Grund die Temperatur im Brennraum/Turbo/Kat extrem ansteigen. Das Gemisch ist bei Volllast und rpm > 4000 sehr fett eingestellt um genau diese Teile besser zu kühlen. Das maximale Drehmoment wird bei Lambda 0,92 erreicht, während die Werkseinstellung durch das fette Gemisch niedriger liegt. Aus diesen Gründen sollte das Gemisch zur Optimierung der Leistung abgemagert werden um eine bessere Verbrennung zu erreichen. Dies erfordert jedoch wenigstens eine Auspuffanlage, die (auf Asorbtionsschalldämpfern statt Resonanzkammern basierend) durch eine schnellere Abgasbeseitigung die Hitze in den Griff bekommt.
Je mehr man sich den 300 PS nähert, umso eher sollte man sich mit dem Gedanken einer dickeren (3") und strömungsgünstigeren Downpipe anfreunden - das dünne Originalrohr und der enge Bogen hinterm Turbo sind da nicht der Weisheit letzter Schluß. Metallkats, die den Rückstau weiter verringern, gibt's leider kaum mit Straßenzulassung.
Der Nutzen der Maßnahmen besteht darin, das eine angepasste ECU-SW in Verbindung mit einer besseren Auspuffanlage die Leistung und das Drehmoment durch eine mageres Gemisch optimiert, die Temperaturen im Abgaskanal niedriger sind, der verringerte Rückstau höhere Luftströme bei gleichem Aufladedruck zulässt und der Aufladedruck (im Rahmen des Leistungsvermögens des Laders) erhöht werden kann ohne den Stress auf den Kompressor in riskante Bereiche zu erhöhen.
Es kommt ohnehin nur in zweiter Hinsicht auf den Ladedruck an. Der Hintergrund ist ganz einfach: Der Druck nutzt wenig, die Luftmasse macht's. Anders ausgedrückt: Der Motor selbst ist wie ein Reibungswiderstand im Luftstrom. Kneife ich hinten zu (Auspuff, etc.) steigt der Druck, ohne das sich der Durchsatz erhöht.
Mit einem offeneren Auspuff oder Kat oder etwa mit anderen Nockenwellen wird der Ladedruck sinken und die Leistung steigen. Deshalb sind auch irgendwann die Original-Lader überfordert. Sie geraten für die benötigten Luftmassen außerhalb ihres Pumpbereiches. Der hohe Rückstau durch den Serienauspuff war für Volvo der Grund, im Zuge der Modell T5R, 850R, 850 R AWD, etc. jeweils größere Lader (s.unten) einzubauen, die jeweils nur 10 PS brachten - eben wegen dem Auspuff. Wobei der Rückstau den Herstellern gar nicht so ungelegen kommt: Dadurch erhöht sich die Verweildauer der Abgase im Kat und die Abgaswerte werden besser.
Die Original-Einspritzventile reichen für die 300PS, die man aus dem Motor ohne mechanische Überarbeitung holen kann, vollkommen aus. Beim T5 sind 310gr/cm³ und beim T3/T4 350gr/cm³ eingesetzt. Letztere sind nur deswegen größer, weil das Gemisch wegen der unveränderten Abgasanlage und der höheren Leistung nochmals fetter eingestellt wurde. Wenn die Einspitzventile schon keine Grenze auf dem Weg zu 300PS und 450NM darstellen, dann ist es die Benzinpumpe noch viel weniger.
Was gibt's an Turbolader-Alternativen? Die T5 und T5R nutzen den 15G, danach ging's in den Modellreihen ein wenig durcheinander, weil die Antriebs- und Getriebevarianten mit unterschiedlichen Einschränkungen im Hinblick auf Belastbarkeit zu verschiedenen Ladern im gleichen Fahrzeug geführt haben. Die 850R und x70T5 bis 98 nutzen den 16T, spätere R-Modelle 18T oder 19T.
Beim Tausch der 15G-Lader ist der Montagegleiche 16T eine sehr interessante Alternative: Ein moderneres Design, mehr Leistung und bei Volvo mit ca. 800€ um 200€ billiger als der 15G. Grundsätzlich verbessert eine optimierte Auspuffanlage auch das Ansprechverhalten der Turbine, was sich wegen der Massenträgheit umso mehr bemerkbar macht, je größer der Lader ist.
Ein seriöser Tuner sollte daher seine Chips/SW-Updates immer in Verbindung mit einer Abgasanlage anbieten und die seriöse technisch fundierte Beratung vor seine wirtschaftlichen Interessen stellen - was sich letzten Endes für beide auszahlt. Die Billigware, die in letzter Zeit immer häufiger auftaucht, ist oftmals selbst den niedrigen Preis nicht wert. Selten kann einer der Anbieter technische Fragen zu seinen Änderungen beantworten. Meist wird mit der inzwischen preiswert zu kaufenden SW lediglich die Vorgabeluftmasse um 3-5% erhöht und die Leistungsangabe von der Konkurrenz 1:1 übernommen.
Wenn auf Nachfrage eine Aussage wie z.B. "wir erhöhen den Ladedruck nur moderat" (upsolute, tuning concept ....) kommt, vergesst das. Ebenso wie die inzwischen fast durchgängige Leistungsangabe 275PS/400NM. Ohne einen besseren Auspuff ist mit dem T5 und seinem 15G-Lader der Wert nicht zu erreichen und der Hitzetod eine Frage der Zeit wenn die vorhandene Leistung häufig genutzt wird. Das auch ohne anderen Auspuff erreichbare höhere Drehmoment lässt beim Kunden selten den Verdacht fehlender Leistung aufkommen und schützt den Tuner vor Nachmessungen. Vergleichstests waren früher selten und wenn konnten die Leistungsangaben so gut wie nie bestätigt werden.
Bilsport hat zusammen mit Volvo in der Ausgabe 1-2 1997 so einen Test gemacht. Eingeladen waren 10 Tuner wovon am Ende nur zwei die Aufgabe (Tuning durch Tausch des Steuergerätes bei einem S70T5 mit M4.4) erfüllen konnten: TME und BSR. Das unveränderte Fahrzeug lieferte 247PS und 347 NM. Beide Tuner erreichten 256PS, BSR 435 NM und TME 422NM. Bei beiden wurde innerhalb kürzester Zeit unzulässig hohe Temperaturen im Abgaskanal gemessen. BSR behauptete mit seinen dynamische Testmethoden höhere Leistungen gemessen zu haben wogegen TME nicht besonders überrascht war, das ohne gleichzeitigen Tausch der Auspuffanlage nicht mehr herauskam. Letzten Ende bestätigt das nur noch mal, das ohne Änderungen an der Abgasanlage Leistungen von >260PS kaum zu erreichen sind.
Wie bereits gesagt enthält das Originalprogramm bereits mehr als genug Kraftstoff durch das fette Gemisch. Also benötigt der Motor für eine Optimierung vor allem mehr Luft um eine bessere Verbrennung zu erreichen. Das bedeutet natürlich nicht, das für mehr Leistung und Drehmoment nicht auch mehr Gemisch benötigt wird. Aber es geht zunächst nur um das Verhältnis zwischen beiden. Des Weiteren sollte ein Tuner nur die Kennfelder für Volllast anpassen. Damit bleibt das Auto auch im Alltagsbetrieb fahrbar und in Verbindung mit der besseren Verbrennung unter Last (nur da hat Volvo stark angereichert) ergibt sich am Ende sogar ein Verbrauchsvorteil mit besseren Emissionen. Die M 4.3 kann 750kg/h und die M4.4 800kg/h an Luftmasse verarbeiten - bei neueren Modellen sind's +950 und bei S60/V70R +1100kg/h.
In diesem Arbeitsbereich stellt die ECU den Ladedruck in Abhängigkeit vom Signal des LMM ein, weswegen Änderungen an der Schubstange des Wastegate nur dynamisch Auswirkungen haben (Boost-Peaks sind höher). Über diesen Volumen wird das Taktventil fest angesteuert und das Gemisch über den Sauerstoffanteil im Abgas (eher langsam) nachgeführt (L-Sonde). In dem Bereich lässt sich der Ladedruck mit der Schubstange ohne Ausgleich durch die ECU "beliebig" einstellen. Typischer Weise erreicht der Volumenstrom erst ab dem 3-ten Gang Werte außerhalb des Steuerbereiches der ECU, weswegen bei getunten Fahrzeugen den Werten ab dem dritten Gang besondere Beachtung geschenkt werden muß. Man sollte den kleineren Ladern nicht mehr als 1 bar beim 15G und 1,1 bar beim 16T zumuten. Zusammen mit einem besseren Auspuff mit geringerem Rückstau liegen die Druckwerte beim 15G bei 1,1 und beim 16T bei 1,35 bar. Die Unterschiede bei optimierter Abgasführung liegen daran, das weniger der Druck als vielmehr die Luftförderkapazität die Grenze setzt. Wie immer gibt's natürlich Ausnahmen durch Fertigungstoleranzen, Fahrweise, etc. über die sich schlecht diskutieren lässt. Es finden sich ja auch gut getunte 850er mit mehr als 200.000 km und dem ersten Motor genauso wie Besitzer von 140PS-10V die bereits vor 100.000 die erste Maschine verschlissen hatten.
In jedem Fall befindet sich jeder bei Kupplung und Getriebe außerhalb des Bereiches, wofür die Teile ausgelegt sind - die Automaten noch viel mehr als die Schalter. Dessen sollte sich jeder bewusst sein, der mehr Leistung heraus holen möchte und seine Fahrweise darauf einstellen - was bei einem Schaltwagen etwas einfacher ist als beim Automaten. Extrembeispiele sind so Dinge wie Vollgas-Anhängerbetrieb im Gebirge oder dem Motor bei hoher Zuladung und niedrigen Drehzahlen seine Leistung abzuverlangen.
Geht man davon aus, das die Serienbremse schon für die Serienleistung zu schwach ausgelegt ist, dann gilt das noch viel mehr für ein getuntes Auto. Bei knapp 300PS und 450NM kann man mit Beschleunigungswerten um die 6 Sekunden 0-100 rechnen und einer Vmax von +270. Die Bremsanlage sowie Fahrwerk/Bereifung sind dafür nicht ausgelegt. Neben Sportbremsen so verschiedener Hersteller wie Qualitäten sind die Serienanlagen in 302 und 320mm Durchmesser an der Vorderachse eine mögliche Lösung. Die 302mm passen noch auf viele 15" Felgen für die Winterbereifung während die 320er in der Regel nach 17" Felgen verlangen, weil die Bremssättel mehr Platz benötigen. Die 15" Zoll-Anlagen können durch Austausch der Montagebügels des Bremssattels und Montage der größeren Scheiben recht einfach umgerüstet werden. Die hinteren Scheiben haben ohnehin keine große Belastung und brauchen nicht besonders betrachtet werden.
Eine Domstrebe stabilisiert nicht nur den Vorderwagen sondern bewirkt so nebenbei auch noch eine Minderung der Verwindungsgeräusche im Innenraum.