[HowTo] Diesel Teillast-Nageln adieu aka AGR-Kühler bypassen / N47 & N57

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    • [HowTo] Diesel Teillast-Nageln adieu aka AGR-Kühler bypassen / N47 & N57

      Moin zusammen,

      welcher Heizöl-Maserati-Fahrer kennt es nicht: das Nageln/Träckern
      des Motor im sanften Schubbetrieb. :thumbdown:

      Nachfolgend möchte ich euch eine Beschreibung, wie mit relativ geringem Aufwand und sehr geringen finanziellen Kosten dieses harte Verbrennungsgeräusch minimiert werden kann. Die Inspiration zu diesem Howto stammt von einem User (Matze_Lion) aus dem Nachbarforum Motor-Talk.de. Auf diesem Wege ein herzliches „Dankeschön“ für die Anregung :)

      Bevor es losgeht, erstmal ein kurzer Ausflug in die Theorie:

      Die Funktionsweise und Umsetzung der Abgasrückführung:

      Bedingt durch die Abgasnormen EURO 5 und EURO 6 müssen die PKW-Hersteller gewisse Emissionsgrenzwerte hinsichtlich der ausgestoßenen Schadstoffe einhalten. U.a. muss der Ausstoß der Stickoxide NOx auf 180 mg/km (EURO 5) bzw. 80 mg/km (EURO 6) reduziert werden.

      Stickoxide entstehen vor allem bei hohen Verbrennungstemperaturen im Brennraum. Hier kommt die AGR ins Spiel: Indem der Frischluft ein gewisser Anteil Abgas beigemischt wird, reduziert sich der Sauerstoffanteil im Brennraum. Dadurch läuft die Verbrennung „kälter“ ab, es entstehen weniger Stickoxide. Gleichzeitig erhöht sich jedoch der Anteil an Ruß und HC (Kohlenwasserstoffe) im Abgas.

      Die AGR ist nur im Teillast-Betrieb aktiv (bis ca. 2.800 u/min), vereinfacht gesagt also bei sanfter Beschleunigung und Niedrigdrehzahl-Schubbetrieb.
      Werden hohe Drehzahlen oder Vollgas gefahren, „benötigt“ der Motor große Mengenan Sauerstoff und die AGR wird geschlossen, sodass kein Leistungsmangel entsteht.

      Wie ist die AGR technisch realisiert?

      Ich bin so frei und verwende zur Erläuterung nachfolgende Abbildung aus dem Fachbuch
      “Reif, Konrad: Dieselmotor-Management“:

      [IMG:http://fs2.directupload.net/images/150204/nyho2rnn.png]

      Bei Teillast-Betrieb öffnet das AGR-Ventil (7) und zweigt das Abgas vor der Turbine ab. Das abgezweigte Abgas durchläuft nun entweder den
      AGR-Kühler (5) oder einen Bypass (4) (und genau hier setzt man an!).


      Der AGR-Kühler hat die (offensichtliche) Funktion, das Abgas weiter zu kühlen (und damit die Verbrennungsraumtemperatur weiter zu senken)
      und die Dichte des Abgases zu erhöhen. Damit sind AGR-Raten >60% möglich.

      Was hat das Ganze mit dem Nageln zu tun?

      Ich möchte hier nicht zu stark auf die Entstehung des Nagels eingehen (Verbrennungsgeschwindigkeit, Einspritzzeitpunkte etc.), das würde das
      Howto sprengen. Jedenfalls führt die Kühlung des Abgases zu einem harten Verbrennungsgeräusch, das viele von euch sicher vor allem beim sanften
      Beschleunigen wahrnehmen.

      Wenn der Motor im Warmlaufbetrieb ist (d.h. Kühlmitteltemp.< ca. 65°C), dann wird das Abgas nicht durch den Kühler geleitet, sondern durch den Bypass! Ich zitiere anbei einen Hersteller von AGR-Kühlern, die Firma Pierburg:

      „Durch die Bypassklappe können die Abgase in der Warmlaufphase am AGR-Kühler vorbei geleitet werden, um den Motor und den Katalysator schnell auf Betriebstemperatur zu birngen. Dadurch werden außerdem die Geräuschentwicklung, das so genannte „Dieselnageln“, und die Rohemission an Kohlenwasserstoffen in der Warmlaufphase verringert.“

      Indem man nun also das Abgas nur noch (auch bei warmem Motor!) durch den Bypass leitet, und nicht mehr durch den AGR-Kühler, verringert man das Dieselnageln! Gleichzeitig erhöht man jedoch auch die Stickoxid-Emissionen.


      Umbau auf ungekühlte AGR:

      Jetzt möchte ich euch zeigen, wie man auf ungekühlte AGR umbauen kann. Das ganze wurde am N57 erprobt, für den N47 müsste das gleiche
      Vorgehen gelten! Was man braucht:

      • Winkel-Schlauchverbinder 4mm, z.B. diesen hier . Kostenpunkt: 2,80 Euro
      • Kabelbinder
      • Tape
      Ob das Abgas durch den AGR-Kühler oder den Bypass läuft, wird durch ein Elektro-Umschaltventil (=Bypassventil) geregelt.
      Dieses wird über das Unterdrucksystem des Fahrzeugs angesteuert. Anbei mal den grundsätzliche Aufbau nach dem Entfernen der Motorabdeckung:


      [IMG:http://fs1.directupload.net/images/150130/72hjpeaj.png]

      Die Funktion des Elektro-Umschaltventils:

      [IMG:http://fs2.directupload.net/images/150130/7lac799t.png]
      Indem man das Elektro-Ventil also mit einem Schlauchverbinder umgeht, schaltet man auf konstant Unterdruck. Damit ist der Bypass immer offen und der AGR-Kühler geschlossen.

      Beim Umbau empfiehlt es sich, das E-Ventil auszuclipsen. Die Schläuche sitzen ziemlich fest und mit dem Ausclipsen verschafft man sich den Raum, um sie durch hin- und herdrehen zu lösen:

      [IMG:http://fs1.directupload.net/images/150130/4csojysa.png]

      Mit einem Keil (im Foto das grüne Teil im gelben Handschuh) konnte ich die Schläuche auch ganz gut lösen. Danach dann das E-Ventil durch den Winkel-Schlauchverbinder (4mm) ersetzen:
      [IMG:http://fs2.directupload.net/images/150130/rbwzrckc.png]

      Abschließend noch das E-Ventil einclipsen und die "Konstruktion" mit Kabelbinder fixieren, sowie die "freien" Anschlüsse des E-Ventils mit Tape abkleben:
      [IMG:http://fs1.directupload.net/images/150130/uxkxva6n.png]

      Fertig!

      Zum Schloss noch ein rechtlicher Hinweis: Mit dem Umbau auf ungekühlte AGR verändert ihr die Abgaswerte eures Fahrzeugs. Dies kann zu einem Erlöschen der Betriebserlaubnis führen, ganz sicher bin ich mir hier nicht. Ich möchte niemanden mit diesem Howto zu einem Umbau animieren und übernehme keinerlei Haftung für Folgen des Umbaus, der Thread dient lediglich der wissenschaftlichen Veranschaulichung der ungelkühlten AGR und der möglichen praktischen Umsetzung am BMW-Motor N57. :D
      ""

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Dutte330 () aus folgendem Grund: Überschrift ergänzt um N47

    • Hatte den Thread schon auf MT interessiert verfolgt und nun heute früh, nachdem ich mit Dutte schon etwas länger per PN in Kontakt stand, die kleine Modifikation durchgeführt.
      Es funktioniert bei meinem tatsächlich. Im Drehzahlbereich 1000-2500/min läuft er merklich ruhiger jetzt. Im Vergleich zu meiner Premium Diesel Tank Marotte ist das wirklich eine preiswerte Maßnahme, um dem Diesel etwas mehr Laufruhe zu entlocken.
      BTW war meiner schon vorher nicht so der große Unruheherd - hat sich halt noch etwas gebessert!

      Gruß Mario

      :du: F31 330d mit M-PPK :du:

      ///Mario's 330d
    • Vielen Dank für das aufwändige How To! Immer toll, wenn sich jemand fürs Forum solche Mühe macht! :thumbsup:

      Noch ein Gedankenanstoß zu den Konsequenzen:
      Durch die Modifikation verschlechtern sich die Abgaswerte und damit auch der CO2-Ausstoß.
      Somit wird man wohl neben einem evtl. Erlöschen der Betriebserlaubnis auch rein rechtlich noch zum Steuerhinterzieher, ähnlich der Stillegung der Start/Stopp Automatik.

    • Dante77 schrieb:

      Vielen Dank für das aufwändige How To! Immer toll, wenn sich jemand die Mühe macht! :thumbsup:

      Noch ein Gedankenanstoß zu den Konsequenzen:
      Durch die Modifikation verschlechtern sich die Abgaswerte und damit auch der CO2-Ausstoß.
      Somit wird man wohl neben einem evtl. Erlöschen der Betriebserlaubnis auch rein rechtlich noch zum Steuerhinterzieher, ähnlich der Stillegung der Start/Stopp Automatik.

      Nicht ganz ;) Der Motor läuft mit einem höheren Wirkungsgrad und damit verringert sich der CO2-Ausstoß, da der Verbrauch sinkt! Der LMM regelt das fehlende Abgas durch erhöhten Frischluftanteil auf. Der Motor generiert im Teillast-Betrieb eine höhere Leistung.

    • _SR_ schrieb:

      So ein Gepfusche bei Autos > 60K?

      Grüße
      Sven

      Mit Gepfusche meinst Du sicherlich die Strategie von BMW, die NOx-Emissionen durch innermotorische Maßnahmen wie AGR-Raten >75% bei "günstigen" Fahrzeugklassen zu reduzieren statt auf einen SCR-Kat mit AdBlue-Einspritzung zu setzen? :rolleyes:

    • @Christian - Ja, prinzipiell hast du schon recht. Da die SSA eh schon abgeschaltet ist. ( kann man ja auch per Knopfdruck machen) und ich eh nur EU5 habe kommt es da nun auch nicht mehr drauf an. Wer, außer der Werkstatt soll es merken? Bin mir sicher, daß die es wahrscheinlich auch nicht mitbekommen. Zur Not ist es auch in 10 min wieder Original. Jetzt muß nur noch die Frischluftrate der AGR angepasst/erhöht werden. Mehr kann ich dann für die Laufruhe und gegen die Verkokungen des Ansaugtraktes meines Kleinen nicht tun!

      Gruß Mario

      :du: F31 330d mit M-PPK :du:

      ///Mario's 330d
    • Dutte330 schrieb:

      _SR_ schrieb:

      So ein Gepfusche bei Autos > 60K?

      Grüße
      Sven

      Mit Gepfusche meinst Du sicherlich die Strategie von BMW, die NOx-Emissionen durch innermotorische Maßnahmen wie AGR-Raten >75% bei "günstigen" Fahrzeugklassen zu reduzieren statt auf einen SCR-Kat mit AdBlue-Einspritzung zu setzen? :rolleyes:


      Du weisst was ich mit Gepfusche meine.

      Hast du geprüft was der "Umbau" auf 50tkm oder 100tkm für den Motor bedeutet? Hast du geprüft, wie sich die Abgaswerte verändern?

      Selbst wenn sich beides nicht oder nicht nennenswert verändert: Solche Umbauanleitungen sind für mich das Resultat gefährlichen Halbwissens. Kann gutgehen, kann in die Hose gehen.

      Grüße
      Sven

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    • Mario540i schrieb:

      @Christian - Ja, prinzipiell hast du schon recht. Da die SSA eh schon abgeschaltet ist. ( kann man ja auch per Knopfdruck machen) und ich eh nur EU5 habe kommt es da nun auch nicht mehr drauf an. Wer, außer der Werkstatt soll es merken? Bin mir sicher, daß die es wahrscheinlich auch nicht mitbekommen. Zur Not ist es auch in 10 min wieder Original. Jetzt muß nur noch die Frischluftrate der AGR angepasst/erhöht werden. Mehr kann ich dann für die Laufruhe und gegen die Verkokungen des Ansaugtraktes meines Kleinen nicht tun!

      Gruß Mario

      Klar, ist doch keine Ding. Ich mach mich wegen sowas auch nicht nass, aber ich denke man sollte es erwähnen! ;)
    • Hi, Sven - mal so prinzipiell gesprochen ist doch die AGR wirklich der größte Mist seit dem Motoren gebaut werden. Die Dinger machen doch nur Probleme - quer durch alle Hersteller und Baureihen.
      Für Neuwagen/Leasingfahrer, die alle 3Jahre ein neues Auto fahren ist das sicher kein Problem - aber rede mal mit den Fahrern älterer Autos.
      Ich weiß auch nicht, wie sich eine Leistungssteigerung auf Motor und den Rest des Autos auswirkt. Trotzdem werde ich es wohl machen. Ich habe weder die Möglichkeiten, noch die Ausrüstung alle Eventualitäten zu prüfen - das schafft ja nicht mal BMW, wie einige Problemchen hier im Forum ja zeigen.

      Gruß Mario

      :du: F31 330d mit M-PPK :du:

      ///Mario's 330d
    • _SR_ schrieb:

      Dutte330 schrieb:

      _SR_ schrieb:

      So ein Gepfusche bei Autos > 60K?

      Grüße
      Sven

      Mit Gepfusche meinst Du sicherlich die Strategie von BMW, die NOx-Emissionen durch innermotorische Maßnahmen wie AGR-Raten >75% bei "günstigen" Fahrzeugklassen zu reduzieren statt auf einen SCR-Kat mit AdBlue-Einspritzung zu setzen? :rolleyes:


      Du weisst was ich mit Gepfusche meine.

      Hast du geprüft was der "Umbau" auf 50tkm oder 100tkm für den Motor bedeutet? Hast du geprüft, wie sich die Abgaswerte verändern?

      Selbst wenn sich beides nicht oder nicht nennenswert verändert: Solche Umbauanleitungen sind für mich das Resultat gefährlichen Halbwissens. Kann gutgehen, kann in die Hose gehen.

      Grüße
      Sven

      Die Konsequenzen kann ich Dir mal ganz grob skizzieren:
      • Geringere Rußbildung durch erhöhten Sauerstoff-Anteil => DPF-Regenrationsintervall hat sich von 750km auf über 900km verlängert im Mittel
      • Betriebstemperatur: Durch den erhöhten Wirkungsgrad braucht das Öl 2 bis 3km mehr Strecke, um Betriebstemperatur zu erreichen
      • LMM meldet erhöhte Frischluftrate bedingt durch geringere Dichte der rückgeführten Abgase
      • Abgaswerte: NOx-Emissionen gehen definitiv nach oben, das meldet meine Nase
      Kurz für Dich zu Erinnerung: Die DDE wählt diese Betriebsstratgie, nämlich die Abgase über den Bypass zu leiten, selbst. Nämlich so lange, bis der Kat in der Lage ist, die unverbrannten Kohlenwasserstoffe, die durch die gekühlte AGR induziert werden, zu oxidieren.
      Mir fehlt in meiner Garage leider der Dauerlauf-Prüfstand, um die Konsequenzen dieser Änderung realistisch zu bewerten. Aber selbst wenn ich die hätte, wie sollte ich real bei einem so komplexen System wie einem Hubkolbenmotor nachweisen, das Schaden XY auf genau diese Änderung zurückzuführen ist?

    • _SR_ schrieb:

      Dutte330 schrieb:

      _SR_ schrieb:

      So ein Gepfusche bei Autos > 60K?

      Grüße
      Sven

      Mit Gepfusche meinst Du sicherlich die Strategie von BMW, die NOx-Emissionen durch innermotorische Maßnahmen wie AGR-Raten >75% bei "günstigen" Fahrzeugklassen zu reduzieren statt auf einen SCR-Kat mit AdBlue-Einspritzung zu setzen? :rolleyes:


      Du weisst was ich mit Gepfusche meine.

      Hast du geprüft was der "Umbau" auf 50tkm oder 100tkm für den Motor bedeutet? Hast du geprüft, wie sich die Abgaswerte verändern?

      Selbst wenn sich beides nicht oder nicht nennenswert verändert: Solche Umbauanleitungen sind für mich das Resultat gefährlichen Halbwissens. Kann gutgehen, kann in die Hose gehen.

      Grüße
      Sven

      Und noch eine kleine Ergänzung hierzu: Hast Du schon mal eine Ansaugbrücke eines relativ aktuellen BMW-Diesels gesehen und ggf. gereinigt nach >150.000km? Ich hab das nun beim N47 und beim M57 hinter mir - Glaub mir, so versottet wie die sind, sind die Konsequenzen einer gekühlten AGR meiner Meinung nach definitiv schlimmer als der "Pfusch"-Umbau.

      Aber: Deine Meinung respektiere ich natürlich, Du kannst den Umbau für Gepfusche halten. Eine professionellere Lösung kann ich nicht anbieten, da ich nicht in die DDE komme und damit die Unterdruckdose zur Steuerung des E-Ventils nicht manipulieren kann :S

    • Kurzer Einwurf:

      Die Kühlung der Abgase die durch das AGR Ventil gelangen erhöht den Wirkungsgrad des Motors.

      Die Kühlung zu umgehen, bewirkt dass heisse Abgase wieder angesaugt werden.
      Heisse Luft hat aber weniger Sauerstoff.

      Deswegen ist der AGR Kühler durchaus sinnvoll ;)

      Gruß
      Stefan
    • Stefan schrieb:

      Kurzer Einwurf:

      Die Kühlung der Abgase die durch das AGR Ventil gelangen erhöht den Wirkungsgrad des Motors.

      Die Kühlung zu umgehen, bewirkt dass heisse Abgase wieder angesaugt werden.
      Heisse Luft hat aber weniger Sauerstoff.

      Deswegen ist der AGR Kühler durchaus sinnvoll ;)

      Das wäre in soweit korrekt, wenn die DDE die "fehlende" Abgasmenge nicht durch mehr Frischluft kompensieren würde - aber genau das tut sie ja. Daher mehr Frischluft, höherer Wirkungsgrad. Trotzdem danke für deinen Einwand :)

    • Ich verstehe den Bypass nicht als Bypass zum AGR, sondern nur als Bypass zum AGR Kühler!

      Das heisst:

      Bypass angeschaltet --> Warmes Abgas wird angesaugt
      Bypass ausgeschaltet --> Abgas wird vom AGR Kühler gekühlt

      Der Bypass schaltet nicht das AGR an sich ab. Er umgeht nur den Kühler.

      Gruß
      Stefan
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